Java并發(fā)編程之美

第一部分 Java 并發(fā)編程基礎(chǔ)篇
第1 章 并發(fā)編程線程基礎(chǔ) 2
1.1 什么是線程 2
1.2 線程創(chuàng)建與運(yùn)行 3
1.3 線程通知與等待 6
1.4 等待線程執(zhí)行終止的join 方法 16
1.5 讓線程睡眠的sleep 方法 19
1.6 讓出CPU 執(zhí)行權(quán)的yield 方法 23
1.7 線程中斷 24
1.8 理解線程上下文切換 30
1.9 線程死鎖 30
1.9.1 什么是線程死鎖 30
1.9.2 如何避免線程死鎖 33
1.10 守護(hù)線程與用戶(hù)線程 35
1.11 ThreadLocal 39
1.11.1 ThreadLocal 使用示例 40
1.11.2 ThreadLocal 的實(shí)現(xiàn)原理 42
1.11.3 ThreadLocal 不支持繼承性 45
1.11.4 InheritableThreadLocal 類(lèi) 46
第2 章 并發(fā)編程的其他基礎(chǔ)知識(shí) 50
2.1 什么是多線程并發(fā)編程 50
2.2 為什么要進(jìn)行多線程并發(fā)編程 51
2.3 Java 中的線程安全問(wèn)題 51
?2.4 Java 中共享變量的內(nèi)存可見(jiàn)性問(wèn)題 52
2.5 Java 中的synchronized 關(guān)鍵字 54
2.5.1 synchronized 關(guān)鍵字介紹 54
2.5.2 synchronized 的內(nèi)存語(yǔ)義 55
2.6 Java 中的volatile 關(guān)鍵字 55
2.7 Java 中的原子性操作 57
2.8 Java 中的CAS 操作 59
2.9 Unsafe 類(lèi) 59
2.9.1 Unsafe 類(lèi)中的重要方法 59
2.9.2 如何使用Unsafe 類(lèi) 61
2.10 Java 指令重排序 65
2.11 偽共享 67
2.11.1 什么是偽共享 67
2.11.2 為何會(huì)出現(xiàn)偽共享 68
2.11.3 如何避免偽共享 70
2.11.4 小結(jié) 72
2.12 鎖的概述 72
2.12.1 樂(lè)觀鎖與悲觀鎖 72
2.12.2 公平鎖與非公平鎖 75
2.12.3 獨(dú)占鎖與共享鎖 75
2.12.4 什么是可重入鎖 76
2.12.5 自旋鎖 77
2.13 總結(jié) 77
第二部分 Java 并發(fā)編程高級(jí)篇
第3 章 Java 并發(fā)包中ThreadLocalRandom 類(lèi)原理剖析 80
3.1 Random 類(lèi)及其局限性 80
3.2 ThreadLocalRandom 82
3.3 源碼分析 84
3.4 總結(jié) 87
第4 章 Java 并發(fā)包中原子操作類(lèi)原理剖析 88
4.1 原子變量操作類(lèi) 88
4.2 JDK 8 新增的原子操作類(lèi)LongAdder 93
4.2.1 LongAdder 簡(jiǎn)單介紹 93
4.2.2 LongAdder 代碼分析 95
4.2.3 小結(jié) 101
4.3 LongAccumulator 類(lèi)原理探究 102
4.4 總結(jié) 104
第5 章 Java 并發(fā)包中并發(fā)List 源碼剖析 105
5.1 介紹 105
5.2 主要方法源碼解析 106
5.2.1 初始化 106
5.2.2 添加元素 106
5.2.3 獲取指定位置元素 108
5.2.4 修改指定元素 109
5.2.5 刪除元素 110
5.2.6 弱一致性的迭代器 111
5.3 總結(jié) 114
第6 章 Java 并發(fā)包中鎖原理剖析 115
6.1 LockSupport 工具類(lèi) 115
6.2 抽象同步隊(duì)列AQS 概述 122
6.2.1 AQS——鎖的底層支持 122
6.2.2 AQS——條件變量的支持 128
6.2.3 基于AQS 實(shí)現(xiàn)自定義同步器 131
6.3 獨(dú)占鎖ReentrantLock 的原理 136
6.3.1 類(lèi)圖結(jié)構(gòu) 136
6.3.2 獲取鎖 137
6.3.3 釋放鎖 142
6.3.4 案例介紹 143
6.3.5 小結(jié) 145
?6.4 讀寫(xiě)鎖ReentrantReadWriteLock 的原理 145
6.4.1 類(lèi)圖結(jié)構(gòu) 145
6.4.2 寫(xiě)鎖的獲取與釋放 147
6.4.3 讀鎖的獲取與釋放 151
6.4.4 案例介紹 156
6.4.5 小結(jié) 158
6.5 JDK 8 中新增的StampedLock 鎖探究 158
6.5.1 概述 158
6.5.2 案例介紹 160
6.5.3 小結(jié) 164
第7 章 Java 并發(fā)包中并發(fā)隊(duì)列原理剖析 165
7.1 ConcurrentLinkedQueue 原理探究 165
7.1.1 類(lèi)圖結(jié)構(gòu) 165
7.1.2 ConcurrentLinkedQueue 原理介紹 166
7.1.3 小結(jié) 181
7.2 LinkedBlockingQueue 原理探究 182
7.2.1 類(lèi)圖結(jié)構(gòu) 182
7.2.2 LinkedBlockingQueue 原理介紹 185
7.2.3 小結(jié) 194
7.3 ArrayBlockingQueue 原理探究 195
7.3.1 類(lèi)圖結(jié)構(gòu) 195
7.3.2 ArrayBlockingQueue 原理介紹 197
7.3.3 小結(jié) 202
7.4 PriorityBlockingQueue 原理探究 203
7.4.1 介紹 203
7.4.2 PriorityBlockingQueue 類(lèi)圖結(jié)構(gòu) 203
7.4.3 原理介紹 205
7.4.4 案例介紹 214
7.4.5 小結(jié) 216
7.5 DelayQueue 原理探究 217
7.5.1 DelayQueue 類(lèi)圖結(jié)構(gòu) 217
7.5.2 主要函數(shù)原理講解 219
7.5.3 案例介紹 222
7.5.4 小結(jié) 224
第8 章 Java 并發(fā)包中線程池ThreadPoolExecutor 原理探究 225
8.1 介紹 225
8.2 類(lèi)圖介紹 225
8.3 源碼分析 230
8.3.1 public void execute(Runnable command) 230
8.3.2 工作線程Worker 的執(zhí)行 235
8.3.3 shutdown 操作 238
8.3.4 shutdownNow 操作 240
8.3.5 awaitTermination 操作 241
8.4 總結(jié) 242
第9 章 Java 并發(fā)包中ScheduledThreadPoolExecutor 原理探究 243
9.1 介紹 243
9.2 類(lèi)圖介紹 243
9.3 原理剖析 245
9.3.1 schedule(Runnable command, long delay,TimeUnit unit) 方法 246
9.3.2 scheduleWithFixedDelay(Runnable command,long initialDelay, long delay,TimeUnit unit) 方法 252
9.3.3 scheduleAtFixedRate(Runnable command,long initialDelay,long period,TimeUnit unit) 方法 254
9.4 總結(jié) 255
第10 章 Java 并發(fā)包中線程同步器原理剖析 256
10.1 CountDownLatch 原理剖析 256
10.1.1 案例介紹 256
10.1.2 實(shí)現(xiàn)原理探究 259
10.1.3 小結(jié) 263
10.2 回環(huán)屏障CyclicBarrier 原理探究 264
10.2.1 案例介紹 264
10.2.2 實(shí)現(xiàn)原理探究 268
10.2.3 小結(jié) 272
?10.3 信號(hào)量Semaphore 原理探究 272
10.3.1 案例介紹 272
10.3.2 實(shí)現(xiàn)原理探究 276
10.3.3 小結(jié) 281
10.4 總結(jié) 281
第三部分 Java 并發(fā)編程實(shí)踐篇
第11 章 并發(fā)編程實(shí)踐 284
11.1 ArrayBlockingQueue 的使用 284
11.1.1 異步日志打印模型概述 284
11.1.2 異步日志與具體實(shí)現(xiàn) 285
11.1.3 小結(jié) 293
11.2 Tomcat 的NioEndPoint 中ConcurrentLinkedQueue 的使用 293
11.2.1 生產(chǎn)者——Acceptor 線程 294
11.2.2 消費(fèi)者——Poller 線程 298
11.2.3 小結(jié) 300
11.3 并發(fā)組件ConcurrentHashMap 使用注意事項(xiàng) 300
11.4 SimpleDateFormat 是線程不安全的 304
11.4.1 問(wèn)題復(fù)現(xiàn) 304
11.4.2 問(wèn)題分析 305
11.4.3 小結(jié) 309
11.5 使用Timer 時(shí)需要注意的事情 309
11.5.1 問(wèn)題的產(chǎn)生 309
11.5.2 Timer 實(shí)現(xiàn)原理分析 310
11.5.3 小結(jié) 313
11.6 對(duì)需要復(fù)用但是會(huì)被下游修改的參數(shù)要進(jìn)行深復(fù)制 314
11.6.1 問(wèn)題的產(chǎn)生 314
11.6.2 問(wèn)題分析 316
11.6.3 小結(jié) 318
11.7 創(chuàng)建線程和線程池時(shí)要指定與業(yè)務(wù)相關(guān)的名稱(chēng) 319
11.7.1 創(chuàng)建線程需要有線程名 319
11.7.2 創(chuàng)建線程池時(shí)也需要指定線程池的名稱(chēng) 321
11.7.3 小結(jié) 325
11.8 使用線程池的情況下當(dāng)程序結(jié)束時(shí)記得調(diào)用shutdown 關(guān)閉線程池 325
11.8.1 問(wèn)題復(fù)現(xiàn) 325
11.8.2 問(wèn)題分析 327
11.8.3 小結(jié) 329
11.9 線程池使用FutureTask 時(shí)需要注意的事情 329
11.9.1 問(wèn)題復(fù)現(xiàn) 329
11.9.2 問(wèn)題分析 332
11.9.3 小結(jié) 335
11.10 使用ThreadLocal 不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏 336
11.10.1 為何會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存泄漏 336
11.10.2 在線程池中使用ThreadLocal 導(dǎo)致的內(nèi)存泄漏 339
11.10.3 在Tomcat 的Servlet 中使用ThreadLocal 導(dǎo)致內(nèi)存泄漏 341
11.10.4 小結(jié) 344
11.11 總結(jié) 344