Java併發編程之美

1、內容簡介

併發編程相比 Java 中其餘知識點的學習門檻較高，從而致使不少人望而卻步。但不管是職場面試，仍是高併發/ 高流量系統的實現，卻都離不開併發編程，因而可以真正掌握併發編程的人成爲了市場迫切需求的人才。

《Java併發編程之美》經過圖文結合、通俗易懂的講解方式幫助你們完成多線程併發編程從入門到實踐的飛躍！《Java併發編程之美》分爲三部分，第一部分爲Java 併發編程基礎篇，主要講解Java 併發編程的基礎知識、線程有關的知識和併發編程中的其餘相關概念，這些知識在高級篇都會有所使用，掌握了本篇的內容，就爲學習高級篇奠基了基礎；第二部分爲Java 併發編程高級篇，講解了Java 併發包中核心組件的實現原理，讓讀者知其然，也知其因此然，熟練掌握本篇內容，對咱們在平常開發高併發、高流量的系統時會大有裨益；第三部分爲Java 併發編程實踐篇，主要講解併發組件的使用方法，以及在使用過程當中容易遇到的問題和解決方法。

《Java併發編程之美》適合Java 初級、中高級研發工程師，對Java 併發編程感興趣，以及但願探究JUC 包源碼原理的人員閱讀。

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2、精彩書評

Java的併發編程過重要，又太迷人，因此自Goetz的Java Concurrency in Practice在2006年出版，2012年重譯以來，國內的衆多做者又陸陸續續出版了若干本相關主題的書籍。那我手上的這本，是又一本Java併發編程(Yet Another )嗎？爲了找一個你們再次購買的理由，我快速翻完了全書。

顯而易見，做者是一位喜歡用代碼說話的同窗，第１部分基礎知識中的每一個知識點都伴隨一段簡短的示例及證實的代碼，代碼不撒謊。

做者對代碼的愛，也帶到了第二部分。書中針對Java併發庫中的主要組件，進行了代碼級的原理講解，並且緊貼時代脈搏，涵蓋了JDK 8的內容。若是你能耐下心來，跟隨做者進行一番代碼級的探究，所產生的印象比閱讀文章、死記結論，無疑要深入得多。

到了最後的實踐部分，依然沒有模式、架構之類的宏大敘事，而是做者本身一個個的實踐例子。

因此，若是要簡單歸納，這就是一本有好奇心的Coder，寫給另外一位有好奇心的Coder的Java併發編程書。

——肖樺（江南白衣），惟品會資深架構師，公衆號「春天的旁邊」

JDK 1.5以前，咱們必須本身編寫代碼實現一些併發編程的邏輯；以後到了JDK 1.5，Doug Lea解救了廣大Java用戶，在JDK裏特地設計並實現了一套JUC的框架，給你們提供了很是好的併發編程體驗。本書做者在阿里經歷過大量併發的場景，積攢了很多併發編程的經驗，並毫無保留地寫入本書。經過書中對JUC源碼的解讀，讀者能夠揭開JUC的神祕面紗。這是一本值得仔細品讀的好書。

——你假笨/寒泉子，PerfMa CEO，公衆號「你假笨」

Java 併發編程所涉及的知識點比較多，多線程編程所考慮的場景相對比較複雜，包括線程間的資源共享、競爭、死鎖等問題。併發編程相比 Java 中其餘知識點，學習起來門檻相對較高，學習難度較大，從而致使不少人望而卻步。加多的《Java併發編程之美》這本書恰好填補了這個空缺，做者在併發編程領域深耕多年。本書用淺顯易懂的文字爲你們系統地介紹了 Java 併發編程的相關內容，推薦你們關注學習。

——純潔的微笑，第三方支付公司技術總監，公衆號「純潔的微笑」

Java併發編程無處不在，Java多線程、併發處理是深刻學習Java必需要掌握的技術。本書涵蓋了Java併發包中的核心類、API以及框架等內容，並輔以詳盡的案例講解，幫助讀者快速學習、迅速掌握。若是你但願成長爲一名優秀的Java程序員，有必要讀一讀本書。

——許令波，《深刻分析Java Web技術內幕》做者

第１做者加可能是一位很是勤奮的技術人員，常常發佈各類技術文章，有時候甚至能作到天天一篇，在併發編程網已經累計發佈了近百篇文章。本書是他多年的積累，厚積薄發，從併發編程的基礎知識一直到實戰娓娓道來，但願讀者喜歡。

——方騰飛，併發編程網創始人

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3、 目錄

第一部分 Java 併發編程基礎篇

第1 章 併發編程線程基礎 2

1.1 什麼是線程 2

1.2 線程建立與運行 3

1.3 線程通知與等待 6

1.4 等待線程執行終止的join 方法 16

1.5 讓線程睡眠的sleep 方法 19

1.6 讓出CPU 執行權的yield 方法 23

1.7 線程中斷 24

1.8 理解線程上下文切換 30

1.9 線程死鎖 30

1.9.1 什麼是線程死鎖 30

1.9.2 如何避免線程死鎖 33

1.10 守護線程與用戶線程 35

1.11 ThreadLocal 39

1.11.1 ThreadLocal 使用示例 40

1.11.2 ThreadLocal 的實現原理 42

1.11.3 ThreadLocal 不支持繼承性 45

1.11.4 InheritableThreadLocal 類 46

第2 章 併發編程的其餘基礎知識 50

2.1 什麼是多線程併發編程 50

2.2 爲何要進行多線程併發編程 51

2.3 Java 中的線程安全問題 51

?2.4 Java 中共享變量的內存可見性問題 52

2.5 Java 中的synchronized 關鍵字 54

2.5.1 synchronized 關鍵字介紹 54

2.5.2 synchronized 的內存語義 55

2.6 Java 中的volatile 關鍵字 55

2.7 Java 中的原子性操做 57

2.8 Java 中的CAS 操做 59

2.9 Unsafe 類 59

2.9.1 Unsafe 類中的重要方法 59

2.9.2 如何使用Unsafe 類 61

2.10 Java 指令重排序 65

2.11 僞共享 67

2.11.1 什麼是僞共享 67

2.11.2 爲什麼會出現僞共享 68

2.11.3 如何避免僞共享 70

2.11.4 小結 72

2.12 鎖的概述 72

2.12.1 樂觀鎖與悲觀鎖 72

2.12.2 公平鎖與非公平鎖 75

2.12.3 獨佔鎖與共享鎖 75

2.12.4 什麼是可重入鎖 76

2.12.5 自旋鎖 77

2.13 總結 77

第二部分 Java 併發編程高級篇

第3 章 Java 併發包中ThreadLocalRandom 類原理剖析 80

3.1 Random 類及其侷限性 80

3.2 ThreadLocalRandom 82

3.3 源碼分析 84

3.4 總結 87

第4 章 Java 併發包中原子操做類原理剖析 88

4.1 原子變量操做類 88

4.2 JDK 8 新增的原子操做類LongAdder 93

4.2.1 LongAdder 簡單介紹 93

4.2.2 LongAdder 代碼分析 95

4.2.3 小結 101

4.3 LongAccumulator 類原理探究 102

4.4 總結 104

第5 章 Java 併發包中併發List 源碼剖析 105

5.1 介紹 105

5.2 主要方法源碼解析 106

5.2.1 初始化 106

5.2.2 添加元素 106

5.2.3 獲取指定位置元素 108

5.2.4 修改指定元素 109

5.2.5 刪除元素 110

5.2.6 弱一致性的迭代器 111

5.3 總結 114

第6 章 Java 併發包中鎖原理剖析 115

6.1 LockSupport 工具類 115

6.2 抽象同步隊列AQS 概述 122

6.2.1 AQS——鎖的底層支持 122

6.2.2 AQS——條件變量的支持 128

6.2.3 基於AQS 實現自定義同步器 131

6.3 獨佔鎖ReentrantLock 的原理 136

6.3.1 類圖結構 136

6.3.2 獲取鎖 137

6.3.3 釋放鎖 142

6.3.4 案例介紹 143

6.3.5 小結 145

?6.4 讀寫鎖ReentrantReadWriteLock 的原理 145

6.4.1 類圖結構 145

6.4.2 寫鎖的獲取與釋放 147

6.4.3 讀鎖的獲取與釋放 151

6.4.4 案例介紹 156

6.4.5 小結 158

6.5 JDK 8 中新增的StampedLock 鎖探究 158

6.5.1 概述 158

6.5.2 案例介紹 160

6.5.3 小結 164

第7 章 Java 併發包中併發隊列原理剖析 165

7.1 ConcurrentLinkedQueue 原理探究 165

7.1.1 類圖結構 165

7.1.2 ConcurrentLinkedQueue 原理介紹 166

7.1.3 小結 181

7.2 LinkedBlockingQueue 原理探究 182

7.2.1 類圖結構 182

7.2.2 LinkedBlockingQueue 原理介紹 185

7.2.3 小結 194

7.3 ArrayBlockingQueue 原理探究 195

7.3.1 類圖結構 195

7.3.2 ArrayBlockingQueue 原理介紹 197

7.3.3 小結 202

7.4 PriorityBlockingQueue 原理探究 203

7.4.1 介紹 203

7.4.2 PriorityBlockingQueue 類圖結構 203

7.4.3 原理介紹 205

7.4.4 案例介紹 214

7.4.5 小結 216

7.5 DelayQueue 原理探究 217

7.5.1 DelayQueue 類圖結構 217

7.5.2 主要函數原理講解 219

7.5.3 案例介紹 222

7.5.4 小結 224

第8 章 Java 併發包中線程池ThreadPoolExecutor 原理探究 225

8.1 介紹 225

8.2 類圖介紹 225

8.3 源碼分析 230

8.3.1 public void execute(Runnable command) 230

8.3.2 工做線程Worker 的執行 235

8.3.3 shutdown 操做 238

8.3.4 shutdownNow 操做 240

8.3.5 awaitTermination 操做 241

8.4 總結 242

第9 章 Java 併發包中ScheduledThreadPoolExecutor 原理探究 243

9.1 介紹 243

9.2 類圖介紹 243

9.3 原理剖析 245

9.3.1 schedule(Runnable command, long delay,TimeUnit unit) 方法 246

9.3.2 scheduleWithFixedDelay(Runnable command,long initialDelay, long delay,TimeUnit unit) 方法 252

9.3.3 scheduleAtFixedRate(Runnable command,long initialDelay,long period,TimeUnit unit) 方法 254

9.4 總結 255

第10 章 Java 併發包中線程同步器原理剖析 256

10.1 CountDownLatch 原理剖析 256

10.1.1 案例介紹 256

10.1.2 實現原理探究 259

10.1.3 小結 263

10.2 迴環屏障CyclicBarrier 原理探究 264

10.2.1 案例介紹 264

10.2.2 實現原理探究 268

10.2.3 小結 272

?10.3 信號量Semaphore 原理探究 272

10.3.1 案例介紹 272

10.3.2 實現原理探究 276

10.3.3 小結 281

10.4 總結 281

第三部分 Java 併發編程實踐篇

第11 章 併發編程實踐 284

11.1 ArrayBlockingQueue 的使用 284

11.1.1 異步日誌打印模型概述 284

11.1.2 異步日誌與具體實現 285

11.1.3 小結 293

11.2 Tomcat 的NioEndPoint 中ConcurrentLinkedQueue 的使用 293

11.2.1 生產者——Acceptor 線程 294

11.2.2 消費者——Poller 線程 298

11.2.3 小結 300

11.3 併發組件ConcurrentHashMap 使用注意事項 300

11.4 SimpleDateFormat 是線程不安全的 304

11.4.1 問題復現 304

11.4.2 問題分析 305

11.4.3 小結 309

11.5 使用Timer 時須要注意的事情 309

11.5.1 問題的產生 309

11.5.2 Timer 實現原理分析 310

11.5.3 小結 313

11.6 對須要複用可是會被下游修改的參數要進行深複製 314

11.6.1 問題的產生 314

11.6.2 問題分析 316

11.6.3 小結 318

11.7 建立線程和線程池時要指定與業務相關的名稱 319

11.7.1 建立線程須要有線程名 319

11.7.2 建立線程池時也須要指定線程池的名稱 321

11.7.3 小結 325

11.8 使用線程池的狀況下當程序結束時記得調用shutdown 關閉線程池 325

11.8.1 問題復現 325

11.8.2 問題分析 327

11.8.3 小結 329

11.9 線程池使用FutureTask 時須要注意的事情 329

11.9.1 問題復現 329

11.9.2 問題分析 332

11.9.3 小結 335

11.10 使用ThreadLocal 不當可能會致使內存泄漏 336

11.10.1 爲什麼會出現內存泄漏 336

11.10.2 在線程池中使用ThreadLocal 致使的內存泄漏 339

11.10.3 在Tomcat 的Servlet 中使用ThreadLocal 致使內存泄漏 341

11.10.4 小結 344

11.11 總結 344

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