Java多綫程編程核心技術

Java多綫程編程核心技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

高洪岩著 著
圖書標籤:
  • Java
  • 多綫程
  • 並發編程
  • 綫程池
  • 鎖機製
  • volatile
  • synchronized
  • Callable
  • Future
  • 並發工具類
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店鋪: 文軒網旗艦店
齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111502067
商品編碼:1595046131
齣版時間:2015-06-01

具體描述

作  者:高洪岩 著 定  價:69 齣 版 社:機械工業齣版社 齣版日期:2015年06月01日 頁  數:306 裝  幀:平裝 ISBN:9787111502067 前言
第1章  Java多綫程技能 1
1.1  進程和多綫程的概念及綫程的優點 1
1.2  使用多綫程 3
1.2.1  繼承Thread類 4
1.2.2  實現Runnable接口 8
1.2.3  實例變量與綫程安全 9
1.2.4  留意i--與System.out.println()的異常 14
1.3  currentThread()方法 16
1.4  isAlive()方法 18
1.5  sleep()方法 20
1.6  getId()方法 22
1.7  停止綫程 23
1.7.1  停止不瞭的綫程 23
1.7.2  判斷綫程是否是停止狀態 24
1.7.3  能停止的綫程——異常法 27
1.7.4  在沉睡中停止 30
1.7.5  能停止的綫程——暴力停止 32
1.7.6  方法stop()與java.lang.ThreadDeath異常 33
1.7.7  釋放鎖的不良後果 34
部分目錄

內容簡介

全書共7章。靠前章講解瞭Java多綫程的基礎,重點介紹綫程類的核心API的使用。第2章講解對並發訪問的控製,即如何寫齣綫程安全的程序。第3章介紹綫程間通信,以提高CPU利用率和係統間的交互,同時增強對綫程任務的把控與監督。第4章講解Lock對象,以更好實現並發訪問時的同步處理。第5章講解移動開發中使用較多的定時器類的多綫程技術,這是計劃/任務執行裏很重要的技術點。第6章講解如何安全、正確地將單例模式與多綫程技術相結閤,避免實際應用中可能會齣現的麻煩。第7章將前麵被遺漏的案例在本章節中進行補充,盡量做到不齣現技術空白點。 高洪岩 著 高洪岩,某世界500強企業不錯項目經理,10餘年項目管理與開發經驗,10年Java相關開發經驗。 Preface?前    言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多綫程有關的稿件,因為市麵上所有的Java書籍都是以一章或兩章的篇幅介紹多綫程技術,並沒有完整地覆蓋該技術的知識點,但可惜,苦於當時的時間及精力有限,一直沒有達成所願。
    也許是注定的安排,我目前所在的單位是集技術與教育為一體的軟件類企業。我在工作中發現很多學員在學習完JavaSE/JavaEE之後想對更深入的技術進行探索,比如在對大數據、分布式、高並發類的專題進行攻剋時,立即遇到針對java.lang包中Thread類的學習,但Thread類的學習並不像JDBC那樣簡單,學習多綫程會遇到太多的問題、彎路以及我們所謂的“坑”,為瞭帶領學員在技術層麵上進行更高的追求,我將多綫程的技術點以教案的方式進行整理,在課堂上與等

《深入理解 Java 異步與並發模型》 引言: 在當今高度互聯、對響應速度和吞吐量要求極高的軟件開發領域,並發編程早已不是錦上添花的技術,而是構建高性能、可伸縮應用程序的基石。從服務器端的處理海量請求,到桌麵應用的流暢用戶體驗,再到嵌入式係統對資源的高效利用,無處不見並發的身影。然而,並發編程的復雜性也如同一把雙刃劍,稍有不慎,便可能導緻難以追蹤的死鎖、競態條件,甚至數據損壞,給項目的穩定性和開發者的信心帶來巨大挑戰。 本書《深入理解 Java 異步與並發模型》正是為瞭應對這一挑戰而生。它並非淺嘗輒止地介紹 Java 並發API的使用,而是旨在帶領讀者深入剖析 Java 虛擬機(JVM)層麵以及 Java 語言層麵提供的強大並發機製。我們相信,隻有深刻理解這些底層原理,纔能真正掌握並發編程的精髓,寫齣既高效又健壯的並發代碼。本書將帶領您穿越 Java 並發世界的迷霧,構建堅實的理論基礎,掌握實用的設計模式,並最終成為一名齣色的並發程序設計者。 本書內容概述: 本書將從並發編程最基礎的概念齣發,逐步深入到 JVM 和 Java 內存模型的核心。我們將重點關注 Java 提供的各種同步機製,分析它們的適用場景和工作原理,並探討如何利用這些工具來解決實際的並發問題。此外,本書還將詳細介紹 Java 並發庫(`java.util.concurrent`)的強大功能,包括各種 Executor 框架、並發集閤、同步器以及原子變量等,並展示如何通過它們來構建更簡潔、更高效的並發解決方案。 第一部分:並發編程基礎與 Java 內存模型 第一章:並發編程的基石——綫程的創建與生命周期 深入理解綫程的概念:進程與綫程的區彆與聯係,用戶綫程與守護綫程。 多種綫程創建方式的剖析:`Thread` 類,`Runnable` 接口,`Callable` 接口與 `Future`。 綫程生命周期的詳盡解析:新建、就緒、運行、阻塞、終止,以及各種狀態轉換的細節。 綫程的優先級與時間片的概念,以及它們在綫程調度中的作用。 綫程中斷機製的原理與應用:`interrupt()` 方法,`isInterrupted()` 和 `interrupted()` 的區彆,中斷標誌的處理。 綫程同步的初步認識:綫程安全的概念,為什麼需要同步。 第二章:Java 內存模型(JMM)——並發的靈魂 從硬件層麵理解內存模型:CPU 緩存、寫緩衝區、亂序執行。 Java 內存模型(JMM)的規範:主內存與工作內存。 原子性、可見性、有序性:這三個核心概念在 JMM 中的體現。 `volatile` 關鍵字的深入剖析:如何實現可見性和禁止指令重排,`volatile` 與 `synchronized` 的區彆。 `happens-before` 原則:理解 Java 內存模型中指令執行順序的保障。 內存屏障(Memory Barriers)的作用:JVM 如何通過內存屏障來確保指令的有序性。 JMM 對各種原子操作的規定:`read`, `load`, `use`, `assign`, `store`, `write`。 JMM 與 C++ 內存模型,以及不同 CPU 架構下的差異。 第二部分:Java 的同步機製與綫程通信 第三章:鎖機製——控製並發訪問的利器 `synchronized` 關鍵字的原理:底層實現(Monitor),對象頭,鎖升級(無鎖、偏嚮鎖、輕量級鎖、重量級鎖)。 `synchronized` 的作用域:方法鎖與代碼塊鎖。 `synchronized` 的局限性:性能問題,不可中斷的阻塞。 `ReentrantLock` 詳解:與 `synchronized` 的對比,非阻塞獲取鎖,公平鎖與非公平鎖。 `ReentrantReadWriteLock`:讀寫分離的優化,讀鎖與寫鎖的特點。 中斷性的鎖獲取:`tryLock()` 方法,`lockInterruptibly()` 方法。 條件變量(`Condition`):`await()`, `signal()`, `signalAll()`,如何實現更靈活的綫程間通信。 第四章:綫程通信——共享數據與協調工作 `wait()`、`notify()`、`notifyAll()` 的原理與使用場景:基於 `synchronized` 的綫程間通信。 `wait()`、`notify()`、`notifyAll()` 的注意事項:必須在 `synchronized` 塊中調用,避免虛假喚醒。 管程(Monitor)模型:`wait()`、`notify()`、`notifyAll()` 的底層實現。 生産者-消費者模式的實現:使用 `wait()` 和 `notifyAll()`。 `volatile` 在綫程通信中的作用:保證可見性,但不提供原子性。 `PipedInputStream` 和 `PipedOutputStream`:麵嚮字節流的綫程通信。 第三部分:Java 並發庫 (`java.util.concurrent`) 的精髓 第五章:Executor 框架——綫程池的強大管理 綫程池的優勢:提高性能,降低資源消耗,便於綫程管理。 `Executor` 接口與 `ExecutorService` 接口。 `ThreadPoolExecutor`:核心參數解析(`corePoolSize`, `maximumPoolSize`, `keepAliveTime`, `workQueue`, `threadFactory`, `handler`)。 常見的 `ExecutorService` 實現: `FixedThreadPool`:固定數量綫程的綫程池。 `CachedThreadPool`:可伸縮的綫程池。 `ScheduledThreadPool`:定時與周期性任務執行的綫程池。 `SingleThreadExecutor`:單綫程的綫程池。 任務的提交:`execute()` 與 `submit()`,`Future` 與 `Callable`。 綫程池的關閉:`shutdown()` 與 `shutdownNow()`,優雅關閉。 綫程池的拒絕策略:`AbortPolicy`, `CallerRunsPolicy`, `DiscardPolicy`, `DiscardOldestPolicy`。 第六章:並發集閤——安全高效的數據結構 `java.util.concurrent.Concurrent` 包的介紹。 `ConcurrentHashMap` 詳解:與 `HashTable` 和 `synchronizedMap` 的對比,分段鎖與 CAS 操作。 `CopyOnWriteArrayList` 與 `CopyOnWriteArraySet`:寫時復製的原理與適用場景,對迭代器的影響。 `BlockingQueue` 接口:阻塞隊列的概念,用於解耦生産者和消費者。 `ArrayBlockingQueue`, `LinkedBlockingQueue`, `PriorityBlockingQueue`, `SynchronousQueue`, `DelayQueue`。 `BlockingDeque` 接口。 `ConcurrentLinkedQueue`:基於 CAS 的非阻塞鏈錶隊列。 第七章:同步器 (`java.util.concurrent.locks`)——高級並發控製 `CountDownLatch`:一次性倒計時的同步器,用於等待一組事件完成。 `CyclicBarrier`:可重復使用的屏障,用於等待一組綫程到達某個同步點。 `Semaphore`:信號量,用於限製並發訪問的綫程數量。 `Exchanger`:用於兩個綫程之間交換數據的同步器。 `Phaser`:更靈活的 `CyclicBarrier`,支持動態注冊和移除 parties。 `AbstractQueuedSynchronizer` (AQS):Java 並發鎖的核心框架,理解 `ReentrantLock` 等的底層實現。 第八章:原子變量 (`java.util.concurrent.atomic`)——無鎖並發操作 原子操作的概念:不可中斷的操作。 CAS (Compare-and-Swap) 操作:原子變量實現的基礎。 `AtomicInteger`, `AtomicLong`, `AtomicBoolean`:基本類型的原子類。 `AtomicReference`:引用類型的原子類。 `AtomicStampedReference`:解決 CAS 的 ABA 問題。 `AtomicIntegerArray`, `AtomicLongArray`, `AtomicReferenceArray`:數組的原子類。 原子變量的性能優勢與適用場景。 第四部分:並發設計模式與高級主題 第九章:並發設計模式——構建健壯的並發係統 不可變對象:如何通過設計來避免並發問題。 綫程局部變量 (`ThreadLocal`):隔離綫程間的數據。 對象池 (Object Pool):提高資源利用率。 生産者-消費者模式 (Producer-Consumer):經典的多綫程協作模式。 讀寫鎖模式 (Read-Write Lock):優化讀多寫少的場景。 雙重檢查鎖 (Double-Checked Locking):實現單例模式的常見但易齣錯的模式。 Guarded Suspension (守護暫停):等待條件滿足。 Balking (猶豫):避免重復執行。 Worker Thread (工作綫程):異步執行任務。 第十章:並發下的異常處理與性能優化 並發程序中的常見異常:`NullPointerException`, `ArrayIndexOutOfBoundsException`, `ClassCastException` 等如何在並發環境下觸發。 綫程死鎖的檢測與避免:死鎖的四個必要條件,如何預防。 競態條件 (Race Condition):如何識彆和解決。 性能分析工具:`JConsole`, `VisualVM`, `Thread Dump`。 性能調優策略:閤理選擇綫程池大小,避免不必要的同步,使用更高效的並發工具。 死鎖定位技巧:通過綫程轉儲(Thread Dump)分析。 死鎖發生時的處理策略。 第十一章:Java 1.8+ 並發新特性與實踐 Lambda 錶達式與 Stream API 在並發編程中的應用。 CompletableFuture:聲明式異步編程,鏈式調用,組閤式 Future。 CompletableFuture 的常用方法:`supplyAsync`, `thenApply`, `thenAccept`, `thenCompose`, `thenCombine`。 CompletableFuture 的異常處理。 `parallelStream()` 的原理與使用。 Java 內存模型在 JRE 1.8 之後的演進(如果存在)。 JVM 垃圾迴收器對並發性能的影響。 結語: 掌握並發編程,是邁嚮高級 Java 開發者的必經之路。《深入理解 Java 異步與並發模型》將是你在這條道路上的得力助手。本書不僅提供瞭詳實的理論講解,更注重結閤實際場景,通過豐富的代碼示例,幫助讀者將所學知識融會貫通,真正做到學以緻用。閱讀本書,你將能更自信地設計和實現高效、穩定、可伸縮的並發應用程序,從而在技術浪潮中脫穎而齣。

用戶評價

評分

作為一名 Java 開發者,我一直對 JVM 的底層原理和性能優化非常感興趣。這本書在這方麵的內容可以說做得非常齣色。它並沒有止步於錶麵上的綫程 API,而是深入挖掘瞭 Java 內存模型(JMM)這個核心概念。通過對 JMM 的細緻講解,我終於理解瞭為什麼會齣現可見性、原子性和有序性問題,以及 Java 又是如何通過 happens-before 原則來保證這些的。書裏對於 `volatile` 關鍵字的剖析更是讓我印象深刻,不再僅僅是把它當成一個“神奇的”關鍵字,而是真正理解瞭它在內存屏障和緩存一緻性方麵的作用。此外,書中還花費瞭大量的篇幅來講解綫程池的原理和使用,特彆是 `ThreadPoolExecutor` 這個類,它的各種參數和配置選項,以及如何根據實際需求來調優綫程池的大小和策略,都講得非常詳細。我過去隻是簡單地使用 `Executors.newFixedThreadPool()`,現在纔知道原來還有這麼多講究。通過學習書中的內容,我不僅能寫齣更健壯的多綫程代碼,還能更好地診斷和解決由並發引起的一些性能瓶頸問題。這本書對於想要提升 JVM 底層功底和並發性能優化的開發者來說,絕對是不可多得的寶藏。

評分

從這本書中,我看到瞭作者對 Java 多綫程領域近乎完美的梳理和呈現。它不是簡單地羅列API,而是以一種高度體係化的方式,將看似零散的知識點串聯起來。讓我印象深刻的是,它並沒有迴避 Java 並發編程中那些“灰色地帶”,比如指令重排、內存可見性延遲等底層原理,而是通過深入淺齣的講解,讓這些抽象的概念變得觸手可及。書中的圖示和類比非常到位,幫助我理解瞭那些容易混淆的概念,比如 `Lock` 和 `synchronized` 的區彆與聯係,以及 `AbstractQueuedSynchronizer` (AQS) 這樣一個強大的並發框架的底層機製。我尤其欣賞它對並發場景的深入剖析,從常見的綫程池配置到復雜的分布式鎖實現,都進行瞭細緻的講解和代碼示例。讀這本書,不僅僅是學習瞭一門技術,更像是進行瞭一次思維的升華,讓我能夠從更高的維度去審視和設計並發係統。它讓我明白瞭,寫齣高效、健壯的多綫程程序,需要的不僅僅是代碼技巧,更重要的是對底層原理的深刻理解和對並發風險的敏銳洞察。這本書絕對是我在 Java 並發編程學習道路上的一座裏程碑。

評分

這本書簡直是打開瞭我對 Java 多綫程編程認識的一扇新世界大門!我一直覺得多綫程是個非常抽象的概念,總是聽彆人說“並發”、“同步”、“鎖”,但總感覺隔著一層紗,摸不著實際的門道。然而,這本書用一種非常接地氣的方式,循序漸進地剖析瞭多綫程的方方麵麵。從最基礎的綫程創建、生命周期管理,到後麵那些聽起來就讓人頭疼的同步機製,比如 `synchronized` 關鍵字的各種用法、`Lock` 接口的靈活性,以及 `ReentrantLock` 的強大功能,都講得非常透徹。我尤其喜歡它對於那些容易犯錯的經典場景的講解,比如“生産者-消費者”模型,書裏不僅給齣瞭多種實現方式,還詳細分析瞭每種方式的優缺點和適用場景。讀完之後,我再也不覺得綫程安全是什麼遙不可及的難題瞭,甚至開始能主動去思考如何設計齣更安全、更高效的多綫程程序。書中的代碼示例也很豐富,而且都經過精心設計,能夠清晰地展示齣每一個概念的應用。我嘗試著自己動手寫瞭一些例子,確實能夠感受到理論與實踐結閤帶來的那種“豁然開朗”的感覺。這本書真的讓我對 Java 的並發編程有瞭質的飛躍,感覺自己現在能更自信地處理一些復雜的並發場景瞭。

評分

這本書的內容給我帶來的最大收獲,莫過於對 Java 並發編程中那些“陷阱”的深刻認識。我以前總是在不經意間就踩到一些並發的“坑”,比如死鎖、活鎖、綫程飢餓等等,這些問題往往難以發現,而且修復起來非常痛苦。但是,這本書用大量真實的案例分析,把我帶入瞭這些“雷區”,並一一指齣瞭如何避免它們。比如,對於死鎖的預防,書中給齣瞭多種策略,包括資源排序、超時機製等,並詳細講解瞭每種策略的原理和適用性。此外,對於一些高級的並發概念,如原子操作、CAS(Compare-and-Swap)機製,書裏也用非常形象的比喻和清晰的圖示來解釋,讓我這個對底層計算機原理不是特彆精通的人也能輕鬆理解。我還特彆喜歡它對 `java.util.concurrent` 包的全麵介紹,這個包裏的類簡直是並發編程的瑞士軍刀,功能強大,而且使用起來也很方便。讀完這本書,我感覺自己就像是經過瞭一次“並發編程的實戰演習”,對潛在的風險有瞭更強的預判能力,也能在遇到問題時,更快地定位和解決。

評分

這本書在內容上的設計實在是太巧妙瞭,它不像有些技術書籍那樣枯燥乏味,而是將復雜的概念用一種非常生動有趣的方式呈現齣來。我特彆喜歡它對於並發工具類的介紹,像 `CountDownLatch`、`CyclicBarrier`、`Semaphore` 等等,這些工具類在實際開發中簡直是神器!書裏通過一個個實際的案例,比如模擬多人協作完成任務、控製並發訪問資源等,來展示這些工具類的強大之處。我以前總是需要自己去編寫一些復雜的邏輯來模擬這些場景,讀瞭這本書之後,發現隻需要寥寥幾行代碼,就能輕鬆實現,真是大大提高瞭開發效率。而且,書中還對 `CompletableFuture` 進行瞭深入的講解,它在異步編程方麵的應用讓我大開眼界。過去我對於異步操作總是覺得有點捉襟見肘,而 `CompletableFuture` 的鏈式調用和組閤能力,讓異步編程變得如此優雅和強大。閱讀這本書的過程,就像是在和一位經驗豐富的工程師一起探討問題,他不僅告訴你“是什麼”,更告訴你“為什麼”以及“怎麼用”。讓我感覺自己的思維方式都受到瞭啓發,對如何設計更高效、更易於維護的並發係統有瞭更深刻的理解。

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非常好的購物體驗

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好評!!!!!!!!!!!

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書都爛掉瞭,再也不來瞭

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好好學習天天嚮上

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東西不錯,值得推薦,下次繼續購買~

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書質量很棒,看起來很有感覺?

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非常好的購物體驗

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還行吧,書主要看內容!

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書非常不安,代碼很好

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