資深Java專傢10年經驗總結,全程案例式講解,全麵介紹Java並發包相關的技術。以淺白的措辭,結閤大量實例模擬實際應用場景,全麵解析Java並發包中的核心類、API與並發框架的使用。
Java並發編程無處不在,服務器、數據庫、應用,Java並發是永遠不可跳過的溝坎,優秀的程序員一定要在Java並發領域進行煉獄式的學習,吸收消化並最終轉化成軟件産品成果。另外,單純從Java程序員成長計劃這方麵進行考慮,Java多綫程/並發也依然是想深入學習Java必須要掌握的技術,比如在軟件公司中接觸的“緩存”,“分布式一緻性”,“高並發框架”,“海量數據處理”,“高效訂單處理”等都與Java多綫程、Java並發緊密相關。進行大數據、分布式、高並發類的專題攻剋時,並發編程的學習必不可少,但並發編程學習麯綫陡峭,多彎路和“坑”。本書基本完全覆蓋瞭Java並發包中核心類、API與並發框架,大程度介紹瞭每個常用類的使用,以案例的方式進行講解,以使讀者快速學習,迅速掌握。
本書有以下特點
不留遺漏——全麵覆蓋Java並發知識點;
直擊要害——實戰化案例,精準定位技術細節;
學以緻用——精要式演示,確保開發/學習不脫節;
潛移默化——研磨式知識講解,參透技術要點;
提升效率——垂直式技術精解,不繞彎路;
循序提升——漸進式知識點統排,確保連貫。
技術暢銷書《Java多綫程編程核心技術》作者撰寫,全程案例式講解,全麵介紹Java並發包相關的技術。以淺白的措辭,結閤大量實例模擬實際應用場景,全麵解析Java並發包中的核心類、API與並發框架的使用。
全書共10章。第1章講解瞭綫程間的同步性,以及綫程間的傳輸數據控製,即Semaphore和Exchanger類的使用。第2章介紹瞭在同步處理上更加靈活的工具類CountDownLatch和CyclicBarrier,詳細到每個類的API的具體使用與應用場景。第3章是第2章的升級,由於CountDownLatch和CyclicBarrier類都有相應的弊端,所以在JDK 1.7中新增加瞭Phaser類來解決這些缺點,該類是熟練掌握JDK並發包的必要知識點。第4章是讀者應重點掌握的Executor接口與ThreadPoolExecutor綫程池,能有效地提高程序運行效率,更好地統籌綫程執行的相關任務。第5章講解Future和Callable的使用,解決綫程需要返迴值的情況。第6章介紹Java並發包中的CompletionService的使用,因為可以以異步的方式獲得任務執行的結果,所以該接口可以增強程序運行效率。第7章介紹接口ExecutorService,該接口提供瞭若乾工具方法來方便執行並發業務。第8章主要介紹ScheduledExecutorService的使用,以掌握如何將計劃任務與綫程池結閤使用。第9章主要介紹Fork-Join分治編程,以提升多核CPU的優勢,加快程序運行效率。第10章主要介紹並發集閤框架,利用好並發框架,事半功倍。
高洪岩
某世界500強企業高級項目經理,10餘年項目管理與開發經驗,10年Java相關開發經驗,深諳Java技術開發難點與要點,擁有良好的技術素養和豐富的實踐經驗。精通J2EE核心技術、基於EJB的分布式係統開發、Android移動開發、智能報錶、多綫程及高並發等相關的技術內容,近期繼續關注並發相關的前沿技術。著有技術暢銷書《Java多綫程編程核心技術》,喜歡將技術與教育相結閤的方式共享知識,得以共同提高。生活中喜歡攝影, 對輪滑,旅遊,航模亦興趣濃厚。
前言
第1章 Semaphore和Exchanger的使用 1
1.1 Semaphore的使用 2
1.1.1 類Semaphore的同步性 2
1.1.2 類Semaphore構造方法permits參數作用 4
1.1.3 方法acquire(int permits)參數作用及動態添加permits許可數量 5
1.1.4 方法acquireUninterruptibly()的使用 8
1.1.5 方法availablePermits()和drainPermits() 10
1.1.6 方法getQueueLength()和hasQueuedThreads() 12
1.1.7 公平與非公平信號量的測試 13
1.1.8 方法tryAcquire()的使用 15
1.1.9 方法tryAcquire(int permits)的使用 17
1.1.10 方法tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit)的使用 17
1.1.11 方法tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit)的使用 19
1.1.12 多進路-多處理-多齣路實驗 20
1.1.13 多進路-單處理-多齣路實驗 21
1.1.14 使用Semaphore創建字符串池 23
1.1.15 使用Semaphore實現多生産者/多消費者模式 25
1.2 Exchanger的使用 31
1.2.1 方法exchange()阻塞的特性 31
1.2.2 方法exchange()傳遞數據 32
1.2.3 方法exchange(V x, long timeout, TimeUnit unit)與超時 34
1.3 本章總結 35
第2章 CountDownLatch和CyclicBarrier的使用 36
2.1 CountDownLatch的使用 36
2.1.1 初步使用 37
2.1.2 裁判在等全部的運動員到來 38
2.1.3 各就各位準備比賽 39
2.1.4 完整的比賽流程 41
2.1.5 方法await(long timeout, TimeUnit unit) 44
2.1.6 方法getCount()的使用 46
2.2 CyclicBarrier的使用 46
2.2.1 初步使用 48
2.2.2 驗證屏障重置性及getNumberWaiting()方法的使用 51
2.2.3 用CyclicBarrier類實現階段跑步比賽 52
2.2.4 方法isBroken()的使用 55
2.2.5 方法await(long timeout, TimeUnit unit)超時齣現異常的測試 57
2.2.6 方法getNumberWaiting()和getParties() 60
2.2.7 方法reset() 62
2.3 本章總結 64
第3章 Phaser的使用 65
3.1 Phaser的使用 66
3.2 類Phaser的arriveAndAwaitAdvance()方法測試1 66
3.3 類Phaser的arriveAndAwaitAdvance()方法測試2 68
3.4 類Phaser的arriveAndDeregister()方法測試 69
3.5 類Phaser的getPhase()和onAdvance()方法測試 70
3.6 類Phaser的getRegisteredParties()方法和register()測試 74
3.7 類Phaser的bulkRegister()方法測試 75
3.8 類Phaser的getArrivedParties()和getUnarrivedParties()方法測試 75
3.9 類Phaser的arrive()方法測試1 77
3.10 類Phaser的arrive ()方法測試2 78
3.11 類Phaser的awaitAdvance(int phase)方法測試 81
3.12 類Phaser的awaitAdvanceInterruptibly(int)方法測試1 83
3.13 類Phaser的awaitAdvanceInterruptibly(int)方法測試2 84
3.14 類Phaser的awaitAdvanceInterruptibly(int)方法測試3 86
3.15 類Phaser的awaitAdvanceInterruptibly(int,long,TimeUnit)方法測試4 87
3.16 類Phaser的forceTermination()和isTerminated()方法測試 89
3.17 控製Phaser類的運行時機 92
3.18 本章總結 93
第4章 Executor與ThreadPoolExecutor的使用 94
4.1 Executor接口介紹 94
4.2 使用Executors工廠類創建綫程池 97
4.2.1 使用newCachedThreadPool()方法創建無界綫程池 98
4.2.2 驗證newCachedThreadPool()創建為Thread池 100
4.2.3 使用newCachedThreadPool (ThreadFactory)定製綫程工廠 102
4.2.4 使用newFixedThreadPool(int)方法創建有界綫程池 103
4.2.5 使用newFixedThreadPool(int, ThreadFactory)定製綫程工廠 105
4.2.6 使用newSingleThreadExecutor()方法創建單一綫程池 106
4.2.7 使用newSingleThreadExecutor(ThreadFactory)定製綫程工廠 107
4.3 ThreadPoolExecutor的使用 107
4.3.1 構造方法的測試 107
4.3.2 方法shutdown()和shutdownNow()與返迴值 119
4.3.3 方法isShutdown() 129
4.3.4 方法isTerminating ()和isTerminated () 129
4.3.5 方法awaitTermination(long timeout,TimeUnit unit) 131
4.3.6 工廠ThreadFactory+execute()+UncaughtExceptionHandler處理異常 134
4.3.7 方法set/getRejectedExecutionHandler() 138
4.3.8 方法allowsCoreThreadTimeOut()/(boolean) 140
4.3.9 方法prestartCoreThread()和prestartAllCoreThreads() 142
4.3.10 方法getCompletedTaskCount() 144
4.3.11 常見3種隊列結閤max值的因果效果 145
4.3.12 綫程池ThreadPoolExecutor的拒絕策略 151
4.3.13 方法afterExecute()和beforeExecute() 157
4.3.14 方法remove(Runnable)的使用 159
4.3.15 多個get方法的測試 162
4.3.16 綫程池ThreadPoolExecutor與Runnable執行為亂序特性 166
4.4 本章總結 167
第5章 Future和Callable的使用 168
5.1 Future和Callable的介紹 168
5.2 方法get()結閤ExecutorService中的submit(Callable)的使用 168
5.3 方法get()結閤ExecutorService中的submit(Runnable)和isDone()的使用 170
5.4 使用ExecutorService接口中的方法submit(Runnable, T result) 170
5.5 方法cancel(boolean mayInterruptIfRunning)和isCancelled()的使用 173
5.6 方法get(long timeout, TimeUnit unit)的使用 178
5.7 異常的處理 179
5.8 自定義拒絕策略RejectedExecutionHandler接口的使用 181
5.9 方法execute()與submit()的區彆 182
5.10 驗證Future的缺點 186
5.11 本章總結 188
第6章 CompletionService的使用 189
6.1 CompletionService介紹 189
6.2 使用CompletionService解決Future的缺點 190
6.3 使用take()方法 193
6.4 使用poll()方法 194
6.5 使用poll(long timeout, TimeUnit unit)方法 195
6.6 類CompletionService與異常 199
6.7 方法Future submit(Runnable task, V result)的測試 205
6.8 本章總結 207
第7章 接口ExecutorService的方法使用 208
7.1 在ThreadPoolExecutor中使用ExecutorService中的方法 208
7.2 方法invokeAny(Collection tasks)的使用與interrupt 209
7.3 方法invokeAny()與執行慢的任務異常 212
7.4 方法invokeAny()與執行快的任務異常 216
7.5 方法invokeAny()與全部異常 220
7.6 方法invokeAny(CollectionTasks, timeout, timeUnit)超時的測試 222
7.7 方法invokeAll(Collection tasks)全正確 226
7.8 方法invokeAll(Collection tasks)快的正確慢的異常 227
7.9 方法invokeAll(Collection tasks)快的異常慢的正確 230
7.10 方法invokeAll(Collection tasks,long timeout,TimeUnit unit)先慢後快 232
7.11 方法invokeAll(Collection tasks,long timeout,TimeUnit unit)先快後慢 234
7.12 方法invokeAll(Collection tasks,long timeout,TimeUnit unit)全慢 236
7.13 本章總結 238
第8章 計劃任務ScheduledExecutorService的使用 239
8.1 ScheduledExecutorService的使用 240
8.2 ScheduledThreadPoolExecutor使用Callable延遲運行 241
8.3 ScheduledThreadPoolExecutor使用Runnable延遲運行 244
8.4 延遲運行並取得返迴值 245
8.5 使用scheduleAtFixedRate()方法實現周期性執行 246
8.6 使用scheduleWithFixedDelay()方法實現周期性執行 248
8.7 使用getQueue()與remove()方法 250
8.8 方法setExecuteExistingDelayedTasksAfterShutdownPolicy()的使用 253
8.9 方法setContinueExistingPeriodicTasksAfterShutdownPolicy() 255
8.10 使用cancel(boolean)與setRemoveOnCancelPolicy()方法 257
8.11 本章總結 261
第9章 Fork-Join分治編程 262
9.1 Fork-Join分治編程與類結構 262
9.2 使用RecursiveAction讓任務跑起來 264
9.3 使用RecursiveAction分解任務 265
9.4 使用RecursiveTask取得返迴值與join()和get()方法的區彆 266
9.5 使用RecursiveTask執行多個任務並打印返迴值 270
9.6 使用RecursiveTask實現字符串纍加 272
9.7 使用Fork-Join實現求和:實驗1 273
9.8 使用Fork-Join實現求和:實驗2 275
9.9 類ForkJoinPool核心方法的實驗 276
9.9.1 方法public void execute(ForkJoinTask task)的使用 276
9.9.2 方法public void execute(Runnable task)的使用 278
9.9.3 方法public void execute(ForkJoinTask task)如何處理返迴值 278
9.9.4 方法public ForkJoinTask submit(ForkJoinTask task)的使用 279
9.9.5 方法public ForkJoinTask submit(Runnable task)的使用 280
9.9.6 方法public ForkJoinTask submit(Callable task)的使用 281
9.9.7 方法public ForkJoinTask submit(Runnable task, T result)的使用 282
9.9.8 方法public List> invokeAll(Collection> tasks)的使用 285
9.9.9 方法public void shutdown()的使用 286
9.9.10 方法public List shutdownNow()的使用 289
9.9.11 方法isTerminating()和isTerminated()的使用 292
9.9.12 方法public boolean isShutdown()的使用 295
9.9.13 方法public boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)的使用 297
9.9.14 方法public T invoke(ForkJoinTask task)的使用 299
9.9.15 監視pool池的狀態 301
9.10 類ForkJoinTask對異常的處理 308
9.11 本章總結 309
第10章 並發集閤框架 310
10.1 集閤框架結構簡要 310
10.1.1 接口Iterable 310
10.1.2 接口Collection 311
10.1.3 接口List 311
10.1.4 接口Set 312
10.1.5 接口Queue 312
10.1.6 接口Deque 312
10.2 非阻塞隊列 313
10.2.1 類ConcurrentHashMap的使用 313
10.2.2 類ConcurrentSkipListMap的使用 322
10.2.3 類ConcurrentSkipListSet的使用 325
10.2.4 類ConcurrentLinkedQueue的使用 328
10.2.5 類ConcurrentLinkedDeque的使用 330
10.2.6 類CopyOnWriteArrayList的使用 332
10.2.7 類CopyOnWriteArraySet的使用 335
10.3 阻塞隊列 337
10.3.1 類ArrayBlockingQueue的使用 337
10.3.2 類PriorityBlockingQueue的使用 338
10.3.3 類LinkedBlockingQueue的使用 340
10.3.4 類LinkedBlockingDeque的使用 341
10.3.5 類SynchronousQueue的使用 341
10.3.6 類DelayQueue的使用 344
10.3.7 類LinkedTransferQueue的使用 345
10.4 本章總結 354
為什麼要寫這本書早在幾年前筆者就曾想過整理一份與Java並發包有關的稿件。因為市麵上所有的Java書籍都是以1章或2章的篇幅介紹Java並發包技術,這就導緻對Java並發包的講解並不是非常詳盡,包含的知識量遠遠不夠,並沒有完整覆蓋Java並發包技術的知識點。但可惜,苦於當時的時間及精力有限,一直沒有如願。
也許是注定的安排,筆者現所在單位是集技術與教育為一體的軟件類企業,學員在學習完JavaSE/JavaEE之後想探索更深入的技術,比如大數據、分布式、高並發類的專題,就會立即遇到與Java並發包中API相關的問題。為瞭帶領學員在技術層麵上有更高的追求,所以我將Java並發包的技術點以教案的方式進行整理,在課堂上與同學們一起進行學習、交流,同學們反響非常強烈。至此,若乾年前的心願終於瞭卻,同學們也很期待這樣一本書能齣版發行,那樣他們就有真正的紙質參考資料瞭。若這份資料也被其他愛好Java並發的朋友們看到,並通過它學到相關知識,那就是我最大的榮幸瞭。
本書將給讀者一個完整的視角,秉承“大道至簡”的主導思想,隻介紹Java並發包開發中最值得關注的內容,希望能拋磚引玉,以個人的一些想法和見解,為讀者拓展齣更深入、全麵的思路。
本書特色本書盡量減少“囉嗦”式的文字語言,全部用Demo式案例來講解技術點的實現,使讀者看到代碼及運行結果後就可以知道此項目要解決的是什麼問題。類似於網絡中Blog的風格,可讓讀者用最短的時間學會此知識點,明白此知識點如何應用,以及在使用時要避免什麼。這就像“瑞士軍刀”,雖短小,卻鋒利。本書的目的就是幫讀者快速學習並解決問題。
讀者對象Java初級、中級程序員Java多綫程開發者Java並發開發者係統架構師大數據開發者其他對多綫程技術感興趣的人員如何閱讀本書在整理本書時,筆者本著實用、易懂的學習原則整理瞭10個章節來介紹Java並發包相關的技術。
第1章講解瞭Semaphore和Exchanger類的使用,學完本章後,能更好地控製綫程間的同步性,以及綫程間如何更好、更方便地傳輸數據。
第2章是第1章的延伸,主要講解瞭CountDownLatch、CyclicBarrier類的使用及在Java並發包中對並發訪問的控製。本章主要包括Semaphore、CountDownLatch和CyclicBarrier的使用,它們在使用上非常靈活,所以對於API的介紹比較詳細,為讀者學習控製同步打好堅實的基礎。
第3章是第2章的升級,由於CountDownLatch和CyclicBarrier類都有相應的弊端,所以在JDK1.7中新增加瞭Phaser類來解決這些缺點。
第4章中講解瞭Executor接口與ThreadPoolExecutor綫程池的使用,可以說本章中的知識也是Java並發包中主要的應用技術點,綫程池技術也在眾多的高並發業務環境中使用。掌握綫程池能更有效地提高程序運行效率,更好地統籌綫程執行的相關任務。
第5章中講解Future和Callable的使用,接口Runnable並不支持返迴值,但在有些情況下真的需要返迴值,所以Future就是用來解決這樣的問題的。
第6章介紹Java並發包中的CompletionService的使用,該接口可以增強程序運行效率,因為可以以異步的方式獲得任務執行的結果。
第7章主要介紹的是ExecutorService接口,該接口提供瞭若乾方法來方便地執行業務,是比較常見的工具接口對象。
第8章主要介紹計劃任務ScheduledExecutorService的使用,學完本章可以掌握如何將計劃任務與綫程池結閤使用。
第9章主要介紹Fork-Join分治編程。分治編程在多核計算機中應用很廣,它可以將大的任務拆分成小的任務再執行,最後再把執行的結果聚閤到一起,完全利用多核CPU的優勢,加快程序運行效率。
第10章主要介紹並發集閤框架。Java中的集閤在開發項目時占有舉足輕重的地位,在Java並發包中也提供瞭在高並發環境中使用的Java集閤工具類,讀者需要著重掌握Queue接口的使用。
勘誤和支持由於筆者的水平有限,加之編寫時間倉促,書中難免會齣現一些錯誤或者不準確的地方,懇請讀者批評指正。期待能夠得到你們的真摯反饋,在技術之路上互勉共進。
本書的源代碼可以在華章網站下載。
緻謝感謝所在單位領導的支持與厚愛,使我在技術道路上更有信心。
感謝機械工業齣版社華章公司的編輯們始終支持我的寫作,是你們的鼓勵和幫助引導我順利完成全部書稿。
高洪岩
這本書的齣版,對於很多和我一樣在Java並發編程領域摸索的開發者來說,無疑是一場及時雨。我曾經在一次高並發的在綫服務項目中,因為對綫程安全處理不當,導緻瞭嚴重的綫上事故,那次經曆讓我深刻認識到紮實的並發知識是多麼重要。當時我就在尋找一本能夠係統梳理並發核心概念,並提供實戰技巧的書籍,而這本書的書名恰好點齣瞭我的需求:“核心方法與框架”。我尤其關注那些能夠講解如何避免常見並發問題的“陷阱”的章節,比如死鎖、活鎖、競態條件等,希望這本書能夠給齣清晰的辨識和規避策略。此外,書中提到的“框架”部分,我猜測應該會涵蓋一些業界廣泛使用的並發工具或庫,比如Guava的並發工具,或者Spring的並發管理機製,這對於我提高開發效率,減少重復造輪子非常有幫助。
評分這本書的編寫風格,從我粗略翻閱的幾頁來看,似乎是非常注重理論與實踐的結閤。我喜歡那種不僅僅羅列API,而是深入剖析其背後的原理和設計思想的書籍。看到書中可能會講解`Lock`接口的各種實現,比如`ReentrantLock`和`StampedLock`,以及它們各自的適用場景和性能特點,我感到非常興奮。我之前在項目中嘗試使用過`ReentrantLock`,但對其內部機製總感覺有些模糊,希望這本書能夠讓我徹底弄明白它的工作原理。同時,書中關於並發數據結構,如`ConcurrentHashMap`、`CopyOnWriteArrayList`等的講解,也讓我充滿期待,瞭解它們的內部實現,有助於我更好地利用它們來提升並發訪問的效率和綫程安全性。總而言之,我期待這本書能夠提供一種全新的視角來理解Java並發編程,並讓我能夠寫齣更加健壯、高效的代碼。
評分我是一名對Java並發編程充滿熱情的開發者,一直以來都渴望找到一本能夠真正幫助我理解並發世界奧秘的書籍。這本書的標題《Java並發編程:核心方法與框架》立刻吸引瞭我的目光,仿佛為我量身定做。我尤其期待書中關於“核心方法”部分的講解,比如如何有效地利用`synchronized`關鍵字、`volatile`關鍵字,以及`java.util.concurrent`包下的各種工具類。我希望這本書能夠深入淺齣地講解這些基礎但又至關重要的概念,讓我能夠理解它們在不同場景下的最佳實踐。同時,“框架”這個詞也讓我眼前一亮,這暗示著書中可能涵蓋瞭如何利用現有的並發框架來解決復雜的並發問題,例如綫程池的設計與優化、任務調度、分布式鎖等。如果書中能夠提供一些關於構建高並發、高可用係統的架構思路,那將是錦上添花瞭。總而言之,我希望這本書能成為我學習和實踐Java並發編程道路上的良師益友。
評分讀瞭這本《Java並發編程:核心方法與框架》的目錄,我感到眼前一亮,感覺它真的抓住瞭Java並發編程的精髓。從最基礎的綫程創建、同步機製,到更高級的鎖、原子類,再到並發工具類如`ExecutorService`、`Future`、`CompletableFuture`等,這個循序漸進的結構非常適閤我這種想要係統學習並發編程的讀者。特彆是看到“響應式編程”和“Actor模型”這些章節,我更是覺得這本書的內容非常前沿和實用。我一直關注著響應式編程在現代Java開發中的應用,而Actor模型也一直是我想深入瞭解的並發編程範式,因為它強調的是消息傳遞而非共享內存,這與傳統的並發模型有著本質的區彆。我期待這本書能夠通過生動的案例和深入淺齣的講解,讓我徹底理解這些高級概念,並掌握如何在實際項目中運用它們來構建高性能、高可靠性的應用程序。
評分這本書的封麵設計非常有吸引力,簡潔卻不失專業感,那種深邃的藍色背景搭配銀色的標題字體,瞬間就勾起瞭我對Java並發編程的好奇心。拿到書後,翻開第一頁,就被那種清晰、嚴謹的排版所吸引。我一直覺得,好的技術書籍不僅要有紮實的理論基礎,還要有清晰易懂的講解方式,這本書似乎在這方麵做得相當不錯。我迫不及待地想要深入瞭解它所介紹的“核心方法與框架”,尤其是那些能夠幫助我解決實際開發中遇到的並發問題的解決方案。我之前在處理多綫程同步、綫程池管理等方麵遇到過不少挑戰,希望這本書能夠提供一些我從未接觸過但又至關重要的思路和技巧。同時,我對書中提到的“框架”部分也充滿瞭期待,因為在實際工作中,很多時候都需要藉助成熟的框架來提高開發效率和代碼質量,瞭解主流的並發框架,並掌握它們的使用方法,對我來說意義重大。
評分知識體係很好,沒有摺痕,運送很快就到瞭。同時強調一點,快遞小哥很帥。哈哈
評分喜歡書買來看,下次還會參加京東的活動
評分京東買的比較放心,應該是正品,很好的書,滿意!
評分此用戶未及時填寫評價內容,係統默認好評!
評分很不錯。趁著活動買瞭好多。
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評分並發是商業程序必須要非常重視的點,需要不斷提升
評分看瞭一遍 還不錯
評分1111111111111
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