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[日] 结城浩著侯振龙，杨文轩译 著

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店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115462749

商品编码：18605103747

出版时间：2017-08-01

作  者:(日)结城浩 著;侯振龙,杨文轩 译 著作 定  价:89 出 版 社:人民邮电出版社 出版日期:2017年08月01日 页  数:491 装  帧:平装 ISBN:9787115462749 ●暂无

内容简介

暂无

深入理解并发的奥秘：精选多线程编程实践与设计思想 在这本书中，我们将一同踏上一段探寻并发世界核心的旅程。我们并非局限于某一门特定语言的语法细节，而是聚焦于多线程编程背后普适性的设计理念、经典模式以及实用的解决策略。这本书旨在帮助开发者，无论你使用何种语言，都能构建出健壮、高效且易于维护的并发系统。 第一部分：并发编程的基石——理解核心概念 在深入探讨设计模式之前，建立坚实的概念基础至关重要。我们将从最基础的线程生命周期模型入手，逐一解析线程的创建、启动、执行、阻塞、唤醒以及终止过程。理解线程如何在操作系统中被调度，以及不同调度策略可能带来的影响，是优化并发性能的第一步。 随后，我们将重点讨论并发环境中常见的挑战：竞态条件（Race Condition）和死锁（Deadlock）。我们会通过生动形象的案例，解释这些问题是如何产生的，以及它们对程序稳定性和正确性的毁灭性打击。理解这些问题的根源，是避免和解决它们的前提。 我们还将深入剖析可见性（Visibility）、原子性（Atomicity）和有序性（Ordering）这三大并发核心问题。 可见性：为什么一个线程对共享变量的修改，另一个线程可能看不到？我们将揭示缓存、编译器优化和处理器重排等因素如何影响数据的可见性。 原子性：如何确保一系列操作作为一个整体，要么全部完成，要么全部不完成？我们将讲解实现原子性操作的关键技术。 有序性：编译器和处理器在执行指令时，会进行重排序以提高效率。这种重排序在并发场景下可能导致意想不到的结果。我们将阐述指令重排序的规则，以及如何通过特定的机制来保证指令执行的顺序。 掌握了这些基础概念，我们将为后续的学习打下坚实的基础，能够更深刻地理解各种设计模式的出现及其解决的根本问题。 第二部分：解锁并发设计的强大模式 本部分将是本书的核心，我们将详细介绍一系列在并发编程领域经过时间检验的经典设计模式。这些模式并非纸上谈兵，而是经过无数实际项目打磨的智慧结晶，能够帮助我们系统地解决各种并发难题。 同步模式（Synchronization Patterns）： 互斥同步（Mutual Exclusion）：这是最基本也最核心的并发控制机制。我们将深入讲解锁（Locks）的概念，包括互斥锁（Mutex）、读写锁（Read-Write Lock）的原理、使用场景以及性能考量。我们会详细分析如何避免常见的锁使用误区，如活锁（Livelock）和优先级反转（Priority Inversion）。 条件变量（Condition Variables）：当线程需要等待某个条件满足才能继续执行时，条件变量就派上了用场。我们将讲解如何利用条件变量实现线程间的协作，例如生产者-消费者模式中的核心机制。 信号量（Semaphores）：信号量是一种更通用的同步工具，可以用于控制对有限资源的访问。我们将演示如何使用信号量实现资源池管理、生产者-消费者问题的多种变种以及线程池的构建。 对象生命周期模式（Object Lifecycle Patterns）： 线程本地存储（Thread-Local Storage - TLS）：当我们需要为每个线程提供独立的变量副本时，线程本地存储是最佳选择。我们将探讨TLS的实现机制，以及它在避免共享数据冲突、简化代码方面的优势。 对象池（Object Pooling）：频繁创建和销毁对象会带来性能开销。对象池模式通过复用已创建的对象来提升性能。我们将分析对象池的设计要点，包括如何管理池的大小、如何进行对象的初始化和销毁。 并发行为模式（Concurrency Behavior Patterns）： 生产者-消费者模式（Producer-Consumer Pattern）：这是解决任务解耦和异步处理问题的经典模式。我们将从最简单的单生产者单消费者场景出发，逐步扩展到多生产者多消费者，并讨论如何处理边界条件和提高吞吐量。 读写锁模式（Read-Write Lock Pattern）：当读操作远多于写操作时，使用标准的互斥锁会限制并发读的效率。读写锁模式能够允许多个线程同时读取共享数据，但当有写操作发生时，所有读写操作都会被阻塞，从而保证数据一致性。我们将深入分析其实现原理和适用场景。 守护线程模式（Guardian Thread Pattern）：用于监控和管理其他线程或资源的生命周期，并在必要时执行清理或恢复操作。 事件驱动并发模式（Event-Driven Concurrency Pattern）：通过事件来触发并发任务的执行，实现松耦合和高响应性。 并发工具模式（Concurrency Utilities Patterns）： 线程池（Thread Pool）：管理一组预先创建的线程，用于执行异步任务。这将显著减少线程创建和销毁的开销，提高系统响应速度和资源利用率。我们将深入探讨线程池的构成（线程管理、任务队列、拒绝策略）以及如何根据实际需求进行配置。 并发集合（Concurrent Collections）：各种线程安全的集合类，如并发队列、并发映射等，它们内部已经实现了必要的同步机制，可以方便地在多线程环境下使用，避免了手动加锁的复杂性。 在本部分，我们将不仅仅是罗列这些模式，更重要的是通过丰富的代码示例，演示如何在实际开发中应用这些模式。每一个模式都会伴随着清晰的伪代码或通用逻辑解释，方便读者将其迁移到自己熟悉的编程语言中。我们会深入剖析每个模式的设计思路、优点、缺点以及适用范围，帮助读者做出明智的技术选型。 第三部分：迈向高级并发——性能优化与健壮性 仅仅掌握设计模式是不足以构建出真正优秀的并发系统的。本部分将引导读者深入思考如何进一步提升并发系统的性能和健壮性。 性能优化策略： 无锁编程（Lock-Free Programming）：在某些场景下，过度依赖锁会导致性能瓶颈。我们将介绍无锁编程的基本思想，包括原子操作（Atomic Operations）的使用，以及通过CAS（Compare-And-Swap）等机制实现非阻塞同步。 异步编程模型（Asynchronous Programming Models）：探索回调（Callbacks）、Future/Promise、以及更现代的协程（Coroutines）等异步编程范式，理解它们如何帮助我们避免阻塞，提高I/O密集型应用的吞吐量。 并行计算与任务分解：如何有效地将复杂任务分解为可并行执行的子任务，并利用多核处理器实现加速。我们将探讨分治（Divide and Conquer）策略在并行计算中的应用。 健壮性与可维护性： 异常处理与错误恢复：在并发环境中，异常的处理变得更加复杂。我们将讨论如何设计健壮的异常处理机制，以及如何在发生错误时实现有效的恢复。 并发调试技术：并发程序的调试是出了名的困难。我们将介绍一些实用的调试技巧和工具，帮助开发者定位和解决难以捉摸的并发问题。 测试策略：如何有效地测试并发程序，确保其在各种并发场景下的正确性和稳定性。我们将讨论单元测试、集成测试以及一些专门针对并发的测试方法。 实际应用案例分析： 我们将选取一些实际的并发编程场景，例如构建高性能的网络服务器、设计分布式系统中的并发组件、实现高并发的Web应用后端等，来贯穿和巩固前面所学的设计模式和技术。通过这些案例，读者能够更直观地理解如何在复杂环境中应用并发知识。 这本书的特色： 普适性：不局限于特定编程语言，侧重于通用并发原理和设计模式。 深度与广度兼具：从基础概念到高级技巧，全面覆盖并发编程的各个层面。 理论与实践相结合：通过丰富的示例代码和案例分析，帮助读者学以致用。 清晰易懂的讲解：采用形象的比喻和深入浅出的语言，化繁为简，让复杂的并发概念变得易于理解。 无论您是初涉并发编程的新手，还是希望深入理解并发世界的资深开发者，本书都将是您不可多得的宝贵资源。通过阅读本书，您将能够更自信地设计、实现和维护高效、稳定且易于理解的并发系统，真正掌握驾驭并发世界的强大力量。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中，最让我感到惊喜的是作者对性能优化和底层细节的挖掘深度。许多书籍在讲完基础概念后便戛然而止，留给读者自己去面对实际生产环境中的性能瓶颈。而这本书则不然，它花费了大量篇幅去剖析JVM内存模型、JIT编译器对并发代码的优化处理，甚至深入到了操作系统层面线程调度的影响。这种全景式的视角，让读者不再是孤立地看待代码层面的并发控制，而是能理解到代码是如何被机器最终执行的。例如，书中关于`volatile`关键字的讲解，不仅仅是停留在“保证可见性”的口头描述上，而是结合了内存屏障（Memory Barrier）的底层实现来解释其作用机制，这对于追求极致性能的开发者来说，无疑是极具价值的参考资料。读完这部分内容，我清晰地认识到，编写高效的并发代码，绝不仅仅是加锁那么简单，它需要对硬件架构有深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的精妙之处，很大程度上体现在它对“设计模式”的融入上。以往我接触的并发编程书籍，要么是纯粹的原理讲解，要么是零散的并发工具使用手册，缺乏一个系统性的设计思想指导。这本书则巧妙地将经典的软件设计模式（比如工厂模式、观察者模式、策略模式等）嫁接到了并发场景中，这彻底颠覆了我对并发编程的传统认知。它不只是教你如何使用`synchronized`或者`ReentrantLock`，而是告诉你，在面对特定的并发挑战时，应该采用何种“模式”去组织代码结构，以达到最佳的健壮性和可维护性。这种“模式化”的思维，使得原本混乱的并发逻辑变得井井有条，即便是处理那些看似棘手的竞态条件，也能找到清晰的设计蓝图加以应对。我尤其欣赏作者在讲解每个模式时，都会附带一个实际的代码演练，将理论与实践无缝衔接，让人能够立刻在自己的代码库中尝试应用这些高级技巧。

评分☆☆☆☆☆

初次翻开这本书时，我并没有抱太大的期望，毕竟市面上讲解并发编程的书籍琳琅满目，大多数都流于表面或者过于晦涩难懂。然而，这本书的开篇就给我留下了深刻的印象。作者的叙事方式非常平易近人，仿佛是一位经验丰富的工程师在耳边娓娓道来，而不是冷冰冰地罗列技术术语。特别是对于那些初次接触并发编程的读者来说，书中对线程安全、死锁、活锁等核心概念的阐述，完全抛弃了那些复杂的数学模型和抽象理论，转而使用生活化的例子来类比，比如模拟繁忙的超市收银台、复杂的生产流水线，这些比喻不仅形象生动，而且能让人瞬间抓住问题的本质。读完前几章，我感觉自己像是推开了一扇通往并发世界的大门，不再感到迷茫，而是充满了探索的欲望。这种从宏观到微观、由浅入深的学习路径设计，极大地降低了学习曲线的陡峭程度，让人可以轻松地建立起对多线程世界的正确认知框架。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图设计也值得称赞。作为一本技术书籍，清晰的结构和直观的示意图是至关重要的。这本书在处理复杂流程图和时序图时，采用了极简主义的设计风格，去除了所有不必要的装饰，只保留了信息传递的核心要素。特别是对于那些涉及到多线程交互和状态转换的场景，作者绘制的流程图清晰到令人赞叹，即便是最复杂的生产者-消费者模型，也能通过一两张图纸就将其执行路径展示得一目了然。这种视觉化的学习辅助，极大地减轻了阅读负担，使得那些原本需要反复在脑海中构建逻辑模型的复杂场景，现在可以依靠直观的图形来快速理解。我发现自己可以更快地消化吸收那些原本需要花费数小时才能理清的同步机制，这无疑提升了我的学习效率。

评分☆☆☆☆☆

从实战应用的层面来看，这本书的实用性远超我的预期。它并非那种只停留在理论层面讨论“应该怎么做”的书籍，而是提供了大量关于“实际生产中如何解决问题”的案例分析。作者非常坦诚地分享了自己在大型分布式系统设计中遇到的真实难题，并展示了如何运用书中介绍的各种并发模式来解决这些挑战，例如，在高并发交易系统中如何设计一个既保证数据一致性又兼顾吞吐量的订单处理队列，或者在实时数据聚合服务中如何规避由于缓存失效导致的错误计算。这些案例的丰富性和贴近性，让我感觉手中拿着的不仅仅是一本技术参考书，更像是一本资深架构师的“实战经验录”。合上书本时，我能立即在我的项目中找到可以改进和重构的地方，这种立竿见影的效果，是很多技术书籍难以企及的。