Java并发编程的艺术电子书

前言

第1章 并发编程的挑战

1.1 上下文切换

1.1.1 多线程一定快吗

1.1.2 测试上下文切换次数和时长

1.1.3 如何减少上下文切换

1.1.4 减少上下文切换实战

1.2 死锁

1.3 资源限制的挑战

1.4 本章小结

第2章 Java并发机制的底层实现原理

2.1 volatile的应用

2.2 synchronized的实现原理与应用

2.2.1 Java对象头

2.2.2 锁的升级与对比

2.3 原子操作的实现原理

2.4 本章小结

第3章 Java内存模型

3.1 Java内存模型的基础

3.1.1 并发编程模型的两个关键问题

3.1.2 Java内存模型的抽象结构

3.1.3 从源代码到指令序列的重排序

3.1.4 并发编程模型的分类

3.1.5 happens-before简介

3.2 重排序

3.2.1 数据依赖性

3.2.2 as-if-serial语义

3.2.3 程序顺序规则

3.2.4 重排序对多线程的影响

3.3 顺序一致性

3.3.1 数据竞争与顺序一致性

3.3.2 顺序一致性内存模型

3.3.3 同步程序的顺序一致性效果

3.3.4 未同步程序的执行特性

3.4 volatile的内存语义

3.4.1 volatile的特性

3.4.2 volatile写-读建立的happens-before关系

3.4.3 volatile写-读的内存语义

3.4.4 volatile内存语义的实现

3.4.5 JSR-133为什么要增强volatile的内存语义

3.5 锁的内存语义

3.5.1 锁的释放-获取建立的happens-before关系

3.5.2 锁的释放和获取的内存语义

3.5.3 锁内存语义的实现

3.5.4 concurrent包的实现

3.6 final域的内存语义

3.6.1 final域的重排序规则

3.6.2 写final域的重排序规则

3.6.3 读final域的重排序规则

3.6.4 final域为引用类型

3.6.5 为什么final引用不能从构造函数内“溢出”

3.6.6 final语义在处理器中的实现

3.6.7 JSR-133为什么要增强final的语义

3.7 happens-before

3.7.1 JMM的设计

3.7.2 happens-before的定义

3.7.3 happens-before规则

3.8 双重检查锁定与延迟初始化

3.8.1 双重检查锁定的由来

3.8.2 问题的根源

3.8.3 基于volatile的解决方案

3.8.4 基于类初始化的解决方案

3.9 Java内存模型综述

3.9.1 处理器的内存模型

3.9.2 各种内存模型之间的关系

3.9.3 JMM的内存可见性保证

3.9.4 JSR-133对旧内存模型的修补

3.10 本章小结

第4章 Java并发编程基础

4.1 线程简介

4.1.1 什么是线程

4.1.2 为什么要使用多线程

4.1.3 线程优先级

4.1.4 线程的状态

4.1.5 Daemon线程

4.2 启动和终止线程

4.2.1 构造线程

4.2.2 启动线程

4.2.3 理解中断

4.2.4 过期的suspend()、resume()和stop()

4.2.5 安全地终止线程

4.3 线程间通信

4.3.1 volatile和synchronized关键字

4.3.2 等待/通知机制

4.3.3 等待/通知的经典范式

4.3.4 管道输入/输出流

4.3.5 Thread.join()的使用

4.3.6 ThreadLocal的使用

4.4 线程应用实例

4.4.1 等待超时模式

4.4.2 一个简单的数据库连接池示例

4.4.3 线程池技术及其示例

4.4.4 一个基于线程池技术的简单Web服务器

4.5 本章小结

第5章 Java中的锁

5.1 Lock接口

5.2 队列同步器

5.2.1 队列同步器的接口与示例

5.2.2 队列同步器的实现分析

5.3 重入锁

5.4 读写锁

5.4.1 读写锁的接口与示例

5.4.2 读写锁的实现分析

5.5 LockSupport工具

5.6 Condition接口

5.6.1 Condition接口与示例

5.6.2 Condition的实现分析

5.7 本章小结

第6章 Java并发容器和框架

6.1 ConcurrentHashMap的实现原理与使用

6.1.1 为什么要使用ConcurrentHashMap

6.1.2 ConcurrentHashMap的结构

6.1.3 ConcurrentHashMap的初始化

6.1.4 定位Segment

6.1.5 ConcurrentHashMap的操作

6.2 ConcurrentLinkedQueue

6.2.1 ConcurrentLinkedQueue的结构

6.2.2 入队列

6.2.3 出队列

6.3 Java中的阻塞队列

6.3.1 什么是阻塞队列

6.3.2 Java里的阻塞队列

6.3.3 阻塞队列的实现原理

6.4 Fork/Join框架

6.4.1 什么是Fork/Join框架

6.4.2 工作窃取算法

6.4.3 Fork/Join框架的设计

6.4.4 使用Fork/Join框架

6.4.5 Fork/Join框架的异常处理

6.4.6 Fork/Join框架的实现原理

6.5 本章小结

第7章 Java中的13个原子操作类

7.1 原子更新基本类型类

7.2 原子更新数组

7.3 原子更新引用类型

7.4 原子更新字段类

7.5 本章小结

第8章 Java中的并发工具类

8.1 等待多线程完成的CountDownLatch

8.2 同步屏障CyclicBarrier

8.2.1 CyclicBarrier简介

8.2.2 CyclicBarrier的应用场景

8.2.3 CyclicBarrier和CountDownLatch的区别

8.3 控制并发线程数的Semaphore

8.4 线程间交换数据的Exchanger

8.5 本章小结

第9章 Java中的线程池

9.1 线程池的实现原理

9.2 线程池的使用

9.2.1 线程池的创建

9.2.2 向线程池提交任务

9.2.3 关闭线程池

9.2.4 合理地配置线程池

9.2.5 线程池的监控

9.3 本章小结

第10章 Executor框架

10.1 Executor框架简介

10.1.1 Executor框架的两级调度模型

10.1.2 Executor框架的结构与成员

10.2 ThreadPoolExecutor详解

10.2.1 FixedThreadPool详解

10.2.2 SingleThreadExecutor详解

10.2.3 CachedThreadPool详解

10.3 ScheduledThreadPoolExecutor详解

10.3.1 ScheduledThreadPoolExecutor的运行机制

10.3.2 ScheduledThreadPoolExecutor的实现

10.4 FutureTask详解

10.4.1 FutureTask简介

10.4.2 FutureTask的使用

10.4.3 FutureTask的实现

10.5 本章小结

第11章 Java并发编程实践

11.1 生产者和消费者模式

11.1.1 生产者消费者模式实战

11.1.2 多生产者和多消费者场景

11.1.3 线程池与生产消费者模式

11.2 线上问题定位

11.3 性能测试

11.4 异步任务池

11.5 本章小结