JAVA并发编程艺术 高清pdf

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JAVA并发编程艺术 高清pdf : 1.并发变成的挑战 2. java并发机制的底层实现原理 3. java 内存模型 4. java并发编程基础 5.java中的锁。。。。。。。
前言 为什么要写这本书 记得第一次写并发编程的文章时还是在2012年,当时花了几个星期的时间写了一篇文 章《深入分析 yolatile的实现原理》,准备在自己的博客中发表。在同事建法的建议下,怀着 试一试的心态投向了 InfoQ,庆幸的是半小时后得到 Infor主编采纳的回复,高兴之情无以 言表。这也是我第一次在专业媒体上发表文章,而后在 InfoQ编辑张龙的不断鼓励和支持下, 我陆续在 InfoQ发表了几篇与并发编程相关的文章,于是便形成了“聊聊并发”专栏。在这 个专栏的写作过程中,我得到快速的成长和非常多的帮助,在此非常感谢 InfoQ的编辑们。 2013年,华章的福川兄找到我,问有没有兴趣写一本书,当时觉得自己资历尚浅,婉言拒绝 了。后来和福川兄一直保持联系,最后允许我花两年的时间来完成本书,所以答应了下来。 由于并发编程领域的技术点非常多且深,所以陆续又邀请了同事魏鹏和朋友晓明一起参与到 本书的编写当中。 写本书的过程也是对自己硏究和掌握的技术点进行整理的过程,希望本书能帮助读者快 速掌握并发编程技术。 本书一共1章,由三名作者共同编写完成,其中第3章和第10章节由程晓明編写,第 4章和第5章由魏鹏編写,其他7章由方腾飞編写 本书特色 本书结合JDK的源码介绍了Java并发框架、线程池的实现原理,帮助读者做到知其所 以然。 本书对原理的剖析不仅仅局限于Java层面,而是深入到JVM,甚至CPU层面来进行讲 解,帮助读者从更底层看并发技术。 本书结合线上应用,给出了一些并发编程实战技巧,以及线上处理并发问题的步骤和 思路。 读者对象 口Java开发工程师 口架构师 口并发编程爱好者 口开设相关课程的大专院校师生 如何阅读本书 阅读本书之前,你必须有一定的Jaa基础和开发经验,最好还有一定的并发编程基础。 如果你是一名并发编程初学者,建议按照顺序阅读本书,并按照书中的例子进行編码和实 战。如果你有一定的并发编程经验,可以把本书当做一个手册,直接看需要学习的章节。以 下是各章节的基本介绍 第1章介绍JaⅦa并发编程的挑战,向读者说明进人并发编程的世界可能会遇到哪些问 题,以及如何解决。 第2章介绍Jaa并发编程的底层实现原理,介绍在CPU和JM这个层面是如何帮助 Java实现并发编程的。 第3章介绍深入介绍了Java的内存模型。Java线程之间的通信对程序员完全透明,内 存可见性问题很容易困扰Java程序员,本章试图揭开Java内存模型的神秘面纱。 第4章从介绍多线程技术带来的好处开始,讲述了如何启动和终止线程以及线程的状 态,详细阐述了多线程之间进行通信的基本方式和等待/通知经典范式。 第5章介绍Java并发包中与锁相关的API和组件,以及这些API和组件的使用方式与 实现细节。 第6章介绍了Java中的大部分并发容器,并深亼剖析其实现原理,让读者领略大师的 设计技巧。 第7章介绍了Java中的原子操作类,并给出一些实例。 第8章介绍了Java中提供的并发工具类,这是并发编程中的瑞士军刀。 第9章介绍了Java中的线程池实现原理和使用建议。 第10章介绍了 Executor框架的整体结构和成员组件。 第11章介绍几个并发编程的实战,以及排查并发编程造成问题的方法 勘误和支持 由于笔者的水平有限,编写时间仓促,书中难免会出现一些错误或者不准确的地方,恳 请读者批评指正。为此,特意创建一个在线支持与应急方案的站点htp:/ /ifeve, com/book。你 可以将书中的错误发布在勘误表页面中,同时如果你遇到任何问题,也可以访问Q&A页面, 我将尽量在线上为读者提供最满意的解答。书中的全部源文件除可以从华章网站下载外 还可以从并发编程网站下载,我也会将相应的功能更新及时发布出来。如果你有更多的宝 贤意见,也欢迎发送邮件至邮箱 tengfei@ Difeve com,期待能够得到你的真挚反馈。 致谢 感谢机械工业岀版社华章公司的杨福川、高婧雅、孙海亮,在这一年多的时间中始终支 持我的写作,你们的鼓励和帮助引导我顺利完成全部书稿。 感谢方正电子的刘老师,是他带我进入了面向对象的世界。 感谢我的主管朱老板,他在工作和生活上给予我很多的帮助和支持,还经常激励我完成 本书编写。 最后感谢我的爸妈、岳父母和老婆,感谢你们的支持,并时时刻刻为我灌输信心和 力量 谨以此书献给我的儿子方熙皓,希望他能健康成长,以及众多热爱并发编程的朋友们, 希望你们能快乐工作,认真生活! 方腾飞 参见华章网站www.hzhookcom—编辑注 htp:lieve.com。——編者注 目录 前言 3.1.1并发编程模型的两个关键问题21 3..2Java内存模型的抽象结构………22 第1章并发缩程的挑战………………1 3L3从源代码到指令序列的重排序…23 1.1上下文切换,…… 3.14并发编程模型的分类·……24 1.1.1多线程一定快吗 3.15 happens- before简介, 26 1.1.2测试上下文切换次数和时长………3 3.2重排序 27 1.1.3如何减少上下文切换 3.2.1数据依赖性·………………28 1.14减少上下文切换实战 3.2.2as- if-serial语义 28 12死锁………………5 3.23程序顺序规则·… 9 1.3资源限制的挑战 324重排序对多线程的影响 29 14本章小结 3.3顺序一致性 31 3.3.1数据竟争与顺序一致性 31 第2章Java并发机制的底层实现 3.32顺序一致性内存模型,………32 原理 ++---------- 88 3.33同步程序的顺序一致性效果……34 2.1 volatile的应用 3.34未同步程序的执行特性 …35 22 synchronized的实现原理与应用1l 3.4 volatile的内存语义,………38 22.1JaYa对象头 12 3,4.1 volatile的特性 22.2锁的升级与对比·…………13 34.2 volatile写-读建立的 23原子操作的实现原理……………16 ppens-bef 关系……………39 2.4本章小结 20 343 volatile写-读的内存语义…40 344 volatile内存语义的实现……42 第3章Java内存模型 21 3,4.5JSR-133为什么要增强 volatile 3.1Java内存模型的基础 的内存语义 46 3.5锁的内存语义……… …47第4章Jaa并发编程基础 83 3.5.1锁的释放-获取建立的 41线程简介………………83 pens- before关系 47 4.L.1什么是线程·…………83 3.52锁的释放和获取的内存语义.48 4.1.2为什么要使用多线程 84 3.5.3锁内存语义的实现 50 4L.3线程优先级 85 3.5.4 concurrent包的实现 44线程的状态……………87 3.6fina域的内存语义 55 4.L5 Daemon线程,………………90 3.6.1 final域的重排序规则 55 42启动和终止线程 3.6,2写fina域的重排序规则,……56 42.1构造线程… 363读fina域的重排序规则 7 4.2.2启动线程 …………92 3.64 tinal域为引用类型 4.2.3理解中断 …-…92 3.6.5为什么fnal引用不能从构造 4.2.4过期的 suspend(、 resume0和 函数内“溢出 sto ……93 3.6.6finl语义在处理器中的实现…6 4.2.5安全地终止线程 95 3.6.7SR-133为什么要增强fmal的 4.3线程间通信 IneTa 语义, 43.1 volatile和 synchronized关键字96 37 happens-before………62 4.3.2等待/通知机制,……………98 3.7.1JMM的设计 43.3等待/通知的经典范式,……101 37.2 happens- before的定义…… 4.34管道输入/输出流………102 373 happens- before规则 ,65 4.3.5 Thread join的使用………103 3.8双重检查锁定与延迟初始化……67 436 Threadlocal的使用………105 3.8,1双重检查锁定的由来…………67 44线程应用实例 :…106 3.8.2问题的根源……………………69 4.4.1等待超时模式………………106 38.3基于 volatile的解决方案 44.2—个简单的数据库连接池示例··106 3.8.4基于类初始化的解决方案………72 44.3线程池技术及其示例……110 3.9Jaa内存模型综述 444个基于线程池技木的简单 3.9.1处理器的内存模型 78 Web服务器…114 3.92各种内存模型之间的关系 80 4.5本章小结 ……………………118 393MM的内存可见性保证:…8 394KsR13对旧内存模型的修补81第5章Java中的锁 …:119 3.10本章小结 82 Lock接口………………119 VIII 5.2队列同步器 64 ForkJoin框架… 175 521队列同步器的接口与示例…121 64.1什么是 Fork Join框架…………175 522队列同步器的实现分析…124 6.4.2工作窃取算法 53重入锁………………………136 64.3Fork/Join框架的设计,……177 54读写锁 140 64.4使用 Fork join框架 177 54.1读写锁的接口与示例……141 64.5 Fork/Join框架的异常处理·…179 542读写锁的实现分析 142 6.4.6Fok/Join框架的实现原理…179 5.5 Lock Support工具 ……146 65本章小结 181 56 Condition接口 147 561 Condition接口与示例…148第7章Jaa中的13个原了操作类182 562 Condition的实现分析·………150 7.1原子更新基本类型类 ………182 5.7本章小结 ……,154 7.2原子更新数组.………184 第6章Java并发容器和框架 185 155 7.3原子更新引用类型 74原子更新字段类…………187 6.1 ConcurrentHashMap的实现原理 7.5本章小结…………………188 与使用 155 为什么要使用 第8章Java中的并发工具类……189 ConcurrentHashMap………155 8.1等待多线程完成的 612 ConcurrentHashMap的结构…156 CountDownLatch L 6.1.3 ConcurrenthashMap的初始化…157 8.2 614定位 Segment 159 同步屏障 CyclicBarrier:……191 82.1 Cyclic Barrier简介……191 61.5 ConcurrentHashMap的操作:160 6.2 ConcurrentLinked Queue----.161 82.2 CyclicBarrier的应用场景·…193 6.2.1 ConcurrentLinked Queue HJ 8.2.3 CyclicBarrier FIl Count DownLatch 结构 ……62 的区别·…………………………195 6.2.2入队列…… 162 8.3控制并发线程数的 Semaphore:…196 623出队列,…………………165 84线程间交换数据的 Exchanger……198 6.3Java中的阻塞队列……67 8.5本章小结……………………199 63.1什么是阻塞队列,……………167 第9章Java中的线程池 200 63.2Java里的阻塞队列 44 168 6.3.3阻塞队列的实现原理……1729.1线程池的实现原理 m1m扩t增 200 ⅨX 92线程池的使用 ………203 10.3.1 ScheduledThread PoolExecutor 92,1线程池的创建………………203 的运行机制,……………217 92.2向线程池提交任务…………205 103.2 Scheduledthread poolexecutor 92.3关闭线程池 ……205 的实现………………………218 924合理地配置线程池 104 Future Task详解 221 92.5线程池的监控 104.1 Future task简介………222 93本章小结 207 10.4.2 Future Task的使用 222 1043 FutureTask的实现 ……224 第10章 Executor框架 20 10.5本章小结 227 10.1 Executor框架简介 10.L.1 Executor框架的两级调度 第11章Java并发编程实践…228 模型,… 208 1.1生产者和消费者模式 …228 10.1.2 Execute框架的结构与成员.208 1.1.1生产者消费者模式实战……229 10.2 Thread Pool Executor详解………213 1l12多生产者和多消费者场景231 10.2.1 FixedThreadpool详解:……213 111.3线程池与生产消费者模式234 10.2.,2 Single threadexecutor详解214 112线上问题定位……………………234 10.2.3 Cachedthteadpool详解:…215 11.3性能测试 236 10.3 Scheduled Thread Poolexecutor 114异步任务池……………238 详解 E1E11日11国a1 21711.5本章小结……………………240 f+t+t+t* 第1章cwe 并发编程的挑战 并发编程的目的是为了让程序运行得更快,但是,并不是启动更多的线程就能让程序最 大限度地并发执行。在进行并发编程时,如果希望通过多线程执行任务让程序运行得更快, 会面临非常多的挑战,比如上下文切换的问题、死锁的问题,以及受限于硬件和软件的资源 限制冋题,本章会介绍几种并发編程的挑战以及解决方案 11上下文切换 即使是单核处理器也支持多线程执行代码,CPU通过给每个线程分配CPU时间片来实 现这个机制。时间片是CPU分配给各个线程的时间,因为时间片非常短,所以CPU通过不 停地切换线程执行,让我们感觉多个线程是同时执行的,时间片一般是几十毫秒(ms)。 CPU通过时间片分配算法来循环执行任务,当前任务执行一个时间片后会切换到下一个 任务。但是,在切换前会保存上一个任务的状态,以便下次切换回这个任务时,可以再加载 这个任务的状态。所以任务从保存到再加载的过程就是一次上下文切换。 这就像我们同时读两本书,当我们在读一本英文的技术书时,发现某个单词不认识,于 是便打开中英文字典,但是在放下英文技术书之前,大脑必须先记住这本书读到了多少页的 第多少行,等查完单词之后,能够继续读这本书。这样的切换是会影响读书效率的,同样上 下文切换也会影响多线程的执行速度。 1.1.1多线程一定快吗 下面的代码演示串行和并发执行并累加操作的时间,请分析:下面的代码并发执行一定

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    不忘初心JustDoIt 没有目录标签
    2019-02-28
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    江荣波 扫描版本,不是很清晰
    2018-11-16
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