#jcip #java concurrency in practice

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书评

译者序

前言

目录

第1章简介

并发简史

线程的优势

发挥多处理器的强大能力

建模的简单性

异步事件的简化处理

响应更灵敏的用户界面

线程带来的风险

安全性问题

活跃性问题

性能问题

线程无处不在

第一部分基础知识

第2章线程安全性

什么是线程安全性

原子性

竞态条件

示例: 延迟初始化中的竞态条件

复合操作

加锁机制

内置锁

重入

用锁来保护状态

活跃性与性能

第3章对象的共享

可见性

失效数据

非原子的64位操作

加锁与可见性

Volatile变量

发布与逸出

线程封闭

Ad-hoc线程封闭

栈封闭

ThreadLocal类

不变性

Final域

示例: 使用Volatile类型来发布不可变对象

安全发布

不正确的发布: 正确的对象被破坏

不可变对象与初始化安全性

安全发布的常用模式

事实不可变对象

可变对象

安全地共享对象

第4章对象的组合

设计线程安全的类

收集同步需求

依赖状态的操作

状态的所有权

实例封闭

Java监视器模式

示例: 车辆追踪

线程安全性的委托

示例: 基于委托的车辆追踪器

独立的状态变量

当委托失效时

发布底层的状态变量

示例: 发布状态的车辆追踪器

在现有的线程安全类中添加功能

客户端加锁机制

组合

将同步策略文档化

第5章基础构建模块

同步容器类

同步容器类的问题

迭代器与ConcurrentModificationException

隐藏迭代器

并发容器

ConcurrentHashMap

额外的原子Map操作

CopyOnWriteArrayList

阻塞队列和生产者-消费者模式

示例: 桌面搜索

串行线程封闭

双端队列与工作密取

阻塞方法与中断方法

同步工具类

闭锁

FutureTask

信号量

栅栏

构建高效且可伸缩的结果缓存

第二部分结构化并发应用程序

第6章任务执行

在线程中执行任务

串行地执行任务

显式地为任务创建线程

无限制创建线程的不足

Executor框架

示例: 基于Executor的Web服务器

执行策略

线程池

Executor的声明周期

延迟任务与周期任务

找出可利用的并行性

示例: 串行的页面渲染器

携带结果的任务Callable与Future

示例: 使用CompletionService实现页面渲染器

在异构任务并行化中存在的局限

CompletionService:Executor与BlockingQueue

示例: 使用CompletionService实现页面渲染器

为任务设置时限

示例: 旅行预定门户网站

第7章取消与关闭

任务取消

中断

中断策略

响应中断

示例: 计时运行

通过Future来实现取消

处理不可中断的阻塞

采用newTaskFor来封装非标准的取消

停止基于线程的服务

示例: 日志服务

关闭ExecutorService

"毒丸"对象

示例: 只执行一次的服务

shutdownNow的局限性

处理非正常的线程终止

JVM关闭

关闭钩子

守护线程

终结器

第8章线程池的使用

在任务与执行策略之间的隐性耦合

线程饥饿死锁

运行时间较长的任务

设置线程池的大小

配置ThreadPoolExecutor

线程的创建与销毁

管理队列任务

饱和策略

线程工厂

在调用构造函数后再定制ThreadPoolExecutor

扩展ThreadPoolExecutor

递归算法的并行化

第9章图形用户界面应用程序

为什么GUI是单线程的

串行事件处理

Swing中的线程封闭机制

短时间的GUI任务

长时间的GUI任务

取消

进度标识和完成标识

SwingWorker

共享数据模型

线程安全的数据模型

分解数据模型

其他形式的单线程子系统

第三部分活跃性, 性能与测试

第10章避免活跃性危险

死锁

锁顺序死锁

动态的锁顺序死锁

在协作对象之间发生的死锁

开放调用

资源死锁

死锁的避免与诊断

支持定时的锁

通过线程转储信息来分析死锁

其他活跃性危险

饥饿

糟糕的响应性

活锁

第11章性能与可伸缩性

对性能的思考

性能与可伸缩性

评估各种性能权衡因素

Amdahl定律

示例: 在各种框架中隐藏的串行部分

Amdahl定律的应用

线程引入的开销

上下文切换

内存同步

阻塞

减少锁的竞争

缩小锁的范围("快进快出")

减小锁的粒度

锁分段

避免热点域

一些替代独占锁的方法

监测CPU的利用率

向对象池说"不"

示例: 比较Map的性能

减少上下文切换的开销

第12章并发程序的测试

正确性测试

基本的单元测试

对阻塞操作的测试

安全性测试

资源管理的测试

使用回调

产生更多的交替操作

性能测试

在PutTakeTest中增加计时功能

多种算法的比较

响应性衡量

避免性能测试的陷阱

垃圾回收

动态编译

对代码路径的不真实采样

不真实的竞争程度

无用代码的消除

其他的测试方法

代码审查

静态分析工具

面向方面的测试技术

分析与监测工具

第四部分高级主题

第13章显式锁

Lock与ReentrantLock

轮询锁与定时锁

可中断的锁获取操作

非块结构的加锁

性能考虑因素

公平性

在synchronized和ReentrantLock之间进行选择

读-写锁

第14章构建自定义的同步工具

状态依赖性的管理

示例: 将前提条件的失败传递给调用者

示例: 通过轮询与休眠来实现简单的阻塞

条件队列

使用条件队列

条件谓词

过早唤醒

丢失的信号

通知

示例: 阀门类

子线程的安全问题

封装条件队列

入口协议与出口协议

显式的Condition对象

Synchronizer剖析

AbstractQueuedSynchronizer

java.util.concurrent同步器类中的AQS

ReentrantLock

Semaphore与CountDownLatch

FutureTask

ReentrantReadWriteLock

第15章原子变量与非阻塞同步机制

锁的劣势

硬件对并发的支持

比较并交换

非阻塞的计数器

JVM对CAS的支持

原子变量类

原子变量是一种"更好的volatile"

性能比较: 锁与原子变量

非阻塞算法

非阻塞的栈

非阻塞的链表

原子的域更新器

ABA问题

第16章 Java内存模型

什么是内存模型, 为什么需要它

平台的内存模型

重排序

Java内存模型简介

借助同步

发布

不安全的发布

安全的发布

安全初始化模式

双重检查加锁

初始化过程中的安全性

附录A 并发性标注

参考文献