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[美] Paul Butcher 著，黄炎 译

图书标签:

• 并发编程
• 多线程
• Java并发
• 并发模型
• 高性能
• 系统设计
• JVM
• 并发工具
• 代码实践
• 架构设计

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115386069

版次：1

商品编码：11668493

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-04-01

用纸：胶版纸

页数：234

编辑推荐

　　

　　《七周七并发模型》介绍了七种并发模型，行文通俗易懂，有数量充足且设计精良的样例来帮助读者理解。Paul将引导你学习多种非常不同的技术，从一些社交平台使用的Lambda架构，到现在世界上许多可靠的电信系统使用的actor模型。你还会学到职业高手使用的编程语言，从Java到Clojure，再到基于Erlang的闪亮新秀Elixir。书中每一章都设计成三天的阅读量。每天阅读结束都会有相关练习，巩固并扩展当天的知识。每一章均有复习，用于概括本章模型的优点和缺陷。

内容简介

　　　　并发编程近年逐渐热起来，Go等并发语言也对并发编程提供了良好的支持，使得并发这个话题受到越来越多人的关注。《七周七并发模型》延续了《七周七语言》的写作风格，通过以下七个精选的模型帮助读者了解并发领域的轮廓：线程与锁，函数式编程，Clojure，actor，通信顺序进程，数据级并行，Lambda架构。书中每一章都设计成三天的阅读量。每天阅读结束都会有相关练习，巩固并扩展当天的知识。每一章均有复习，用于概括本章模型的优点和缺陷。　　《七周七并发模型》适合所有想了解并发的程序员。

作者简介

　　Paul Butcher ，资深程序员，涉猎广泛，从单片机编码到高级声明式编程无所不精。Paul是一位少年天才，8岁时就已经开始在8位机上编写游戏。最近几年他开始痴迷于赛车，想要去叫板汉密尔顿。除本书外，还著有在获得全五星好评的《软件调试修炼之道》。

内页插图

精彩书评

　　

　　★基于锁和线程的并发模型是目前常用的一种并发模型，但是并发编程模型不仅仅只有这一种，本书几乎涵盖了目前所有的并发编程模型。了解和熟悉各种并发编程模型，在解决并发问题时会有更多思路。

　　——方腾飞，并发编程网站长

　　

　　★当看到这本书的目录时，我就为之一振。它涉及了当今所有的主流并发编程模型（当然也包括Go语言及其实现的CSP模型）。而在品读之后，我更是有一些激动。其中的大部分章节都深入浅出地描述了某一个并发编程模型的概念、特点、机理以及适用领域。加之有大量相应实现语言的示例呈现，更是让这些模型活灵活现、极易理解。另外，各章之间的衔接会使你更容易把这些知识融会贯通。总之，并发编程乃现代编程技能的必备，而这本书则为并发编程的必选佳作。

　　——郝林（@特价萝卜），《Go并发编程实战》作者

　　

　　★几十年来，专业的程序员一直在用线程与锁模型来进行并行和并发，但这仅仅是《七周七并发模型》介绍的众多模型之一。当今主流语言都竞相支持不同的并发模型，例如CSP模型、数据并行、函数式编程和Clojure的unified succession model。如果你想紧跟时代，我推荐阅读本书。

　　——Stuart Halloway，Cognitect联合创始人

　　

　　★随着计算机拥有越来越多的核，理解并发技术变得愈发重要。本书介绍了为什么函数式编程会与并发有关、如何利用actor模型编写分布式软件、怎样利用GPU实现并行处理以及大数据的相关内容。通过阅读本书，你可以充实自己的知识库，为未来数年做好准备。

　　——José Valim，Plataformatec联合创始人

　　

　　★这是个变革的时代，每个程序员都应学会并发编程的思维方式。如果你问我“应当如何适应这个并发的时代”，我会推荐阅读本书，因为我从中受益良多。

　　——Andrew Haley，Red Hat公司首席Java工程师

　　

　　★随着阿姆达尔定律开始取代摩尔定律的地位，面向并发编程也逐渐开始取代面向对象编程的地位。本书的问世恰逢其时。Paul在书中详尽介绍了重要的几种并发模型，足以帮助读者选择适合的并发模型。如果你要开发与多核相关的软件，我推荐必读本书。

　　——Francesco Cesarini，Erlang Solutions创始人、技术总监

　　

　　★我与Paul有过多次合作，我确信他是编程语言设计和结构方面的专业。并发是现代软件工程上非常重要但又容易被误读的主题，本书清晰阐述了这个主题。

　　——Ben Medlock，SwiftKey联合创始人、CTO

目录

第1章　概述　　1

1.1 并发还是并行？ 　　1

1.2 并行架构　　3

1.3 并发：不只是多核　　5

1.4 七个模型　　6

第2章　线程与锁　　7

2.1 简单粗暴　　7

2.2 第一天：互斥和内存模型　　8

2.3 第二天：超越内置锁　　17

2.4 第三天：站在巨人的肩膀上　　27

2.5 复习　　38

第3章　函数式编程　　41

3.1 若不爽，就另辟蹊径　　41

3.2 第一天：抛弃可变状态　　42

3.3 第二天：函数式并行　　51

3.4 第三天：函数式并发　　61

3.5 复习　　70

第4章　Clojure 之道——分离标识与状态　　73

4.1 混搭的力量　　73

4.2 第一天：原子变量与持久数据结构　　73

4.3 第二天：代理和软件事务内存　　84

4.4 第三天：深入学习　　92

4.5 复习　　98

第5章　Actor　　100

5.1 更加面向对象　　100

5.2 第一天：消息和信箱　　101

5.3 第二天：错误处理和容错性　　111

5.4 第三天：分布式　　120

5.5 复习　　132

第6章　通信顺序进程　　135

6.1 万物皆通信　　135

6.2 第一天：channel 和go 块　　136

6.3 第二天：多个channel 与IO　　146

6.4 第三天：客户端CSP　　157

6.5 复习　　164

第7章　数据并行　　167

7.1 隐藏在笔记本电脑中的超级计算机　　167

7.2 第一天：GPGPU编程　　167

7.3 第二天：多维空间与工作组　　177

7.4 第三天：OpenCL和OpenGL——全部在GPU 上运行　　187

7.5 复习　　194

第8章　Lambda架构　　196

8.1 并行计算搞定大数据　　196

8.2 第一天：MapReduce　　197

8.3 第二天：批处理层　　208

8.4 第三天：加速层　　218

8.5 复习　　229

第9章　圆满结束　　231

9.1 君欲何往　　231

9.2 未尽之路　　232

9.3 越过山丘　　234

参考书目　　235

前言/序言

　　本书将讲述一个完整的故事。　　将此作为一本书的首要定位似乎有点奇怪，但对我而言这很重要。我们曾回绝数十位申请撰写“七周系列丛书”的作者，他们认为只要将七个分散主题拼凑起来就是一本书，但这有违我们的初衷。　　先前的《七周七语言：理解多种编程范型》讲述了一个面向对象编程语言的故事，这是很适应当时的环境的。但在多核架构的驱动下，软件复杂度的增长和并发技术的发展所带来的压力，将函数式编程推到舞台之上，并对今后的编程方式有着深远的影响。Paul Butcher是《七周七语言》最给力的审校者之一，相识四年后，我开始理解其中原因。　　Paul一直奋斗在将高可扩展的并发技术应用于实际业务系统的第一线。读过《七周七语言》后，对于他所处的日益重要但日趋复杂的问题领域，Paul觉得可以从编程语言级别获得一些启发。几年后，Paul表示要写一本自己的书。他解释道：尽管编程语言在整个故事中有着重要的作用，但也只触及了问题的表面。他要为读者讲述一个更完整的故事，为非专业人士介绍现代应用程序用以解决大型并行问题的扩展性良好的重要工具。　　一开始我们是持怀疑态度的。这类书是很难写的——比起其他领域的书，这类书需要花费更长的时间，而且失败的几率很高——Paul显然选择了一块难啃的骨头。作为一个团队，我们不断磨合前进，终于从最初的大纲中研磨出一个优秀的故事。随着书稿逐渐完成，我们更加自信于Paul的技术能力和攻关热情。现在，我们已经确信这是一本特别的书，而且恰逢其时。随着阅读的深入，我相信你也会同意这个观点。　　当你在开篇阅读到“线程与锁”这种当今最广泛使用的并发解决方案时，可能会不以为然。不过你很快就会看到这种解决方案的不足之处，并开始思考如何解决。Paul将引领你学习多种非常不同的技术，从一些社交平台使用的Lambda架构，到现今世界上许多最大最可靠的电信系统使用的actor模型。你会学到职业高手使用的一些语言，从Java到Clojure，再到基于Erlang的闪亮新秀Elixir。旅途中的每一步，Paul都将从专业的角度为你剖析其中的玄妙和精彩。　　在此，我诚意奉上《七周七并发模型》。希望你和我一样乐享其中。　　Bruce A. Tate　　icanmakeitbetter.com网站CTO，七周系列丛书主编　　于美国德克萨斯州奥斯汀

《七周七并发模型》：深入探索并行计算的基石与演进 在这日新月异的数字时代，计算能力的飞跃式发展与日益增长的数据处理需求，使得并行计算不再仅仅是理论研究的课题，而是驱动现代软件开发与高性能系统设计的核心驱动力。从智能手机的流畅响应，到大数据分析的瞬时洞察，再到人工智能模型的训练和部署，背后无不闪耀着并发与并行处理的光芒。然而，理解并有效地驾驭并发的复杂性，是每一位追求卓越的开发者和架构师必须跨越的门槛。 《七周七并发模型》正是这样一本旨在为读者构建坚实理论基础，并提供实践指导的著作。它并非简单罗列各种并发工具的使用技巧，而是深入剖析支撑这些工具的根本性并发模型。本书的独特之处在于，它选择了“模型”作为核心，带领读者系统地、由浅入深地理解不同并发范式的内在逻辑、设计哲学、优势劣势以及适用场景。通过七个精心挑选且具有代表性的并发模型，读者将能构建起一个完整的并发理论知识体系，从而能够举一反三，触类旁通，应对各种新兴的并发挑战。 学习路径与核心内容： 本书的结构设计兼顾了学习的连贯性与深度。它并非随机呈现模型，而是按照一种递进的逻辑，从相对基础的概念开始，逐步过渡到更抽象、更强大的并发抽象。每章都围绕一个核心的并发模型展开，详细阐述其： 核心概念与机制： 深入解释该模型的基本构建块，例如线程、进程、消息传递、Actor、Future/Promise、CSP、STM、数据流等。讲解这些概念如何协同工作，以实现任务的并发执行和状态的管理。 设计哲学与起源： 追溯该模型的设计初衷，理解其背后解决的核心问题。例如，为什么需要Actor模型来处理分布式和容错系统？CSP模型如何通过通信来协调并发？ 优势与劣势分析： 详细分析每个模型在不同场景下的表现。在哪些情况下它能提供卓越的性能和可伸缩性？又在哪些情况下可能带来性能瓶颈或引入难以调试的复杂性？ 典型应用场景： 通过丰富的实例，展示该模型在实际项目中的应用。例如，Actor模型如何用于构建高并发的Web服务器或游戏后端？CSP模型又如何应用于分布式协调服务？ 与其他模型的对比与融合： 强调不同模型之间的联系与区别，以及它们如何在实践中相互借鉴、融合，形成更强大的解决方案。 本书涵盖的七大并发模型（此处为示意，具体章节内容可能有所不同，以书本实际为准）： 1. 线程与锁 (Threads and Locks): 核心理念： 最基础的并发模型，通过共享内存和互斥锁来协调多个线程对共享资源的访问。 深入探讨： 详细讲解线程的生命周期管理、同步机制（互斥锁、信号量、条件变量）、原子操作，以及死锁、竞态条件等常见并发问题的成因和避免策略。理解为什么这是许多并发编程的起点，但往往也伴随着复杂的同步开销和潜在的风险。 实操指导： 提供使用常见编程语言（如Java、C++、Python）中的线程和锁API进行并发编程的示例，并分析如何优化锁的粒度和使用策略。 2. 消息传递 (Message Passing): 核心理念： 强调进程或线程之间通过发送和接收消息来通信和同步，避免共享内存的直接访问。 深入探讨： 讲解消息队列、管道、套接字等通信机制。对比消息传递与共享内存模型在并发安全性和可伸缩性上的差异。理解消息的传递方式（同步/异步）对系统行为的影响。 实操指导： 示例讲解如何利用消息队列（如RabbitMQ、Kafka）或进程间通信（IPC）机制构建分布式系统中的并发流程。 3. Actor 模型: 核心理念： 将并发单元抽象为“Actor”，每个Actor拥有独立的邮箱，通过异步发送和接收消息进行通信。Actor之间不共享状态，只通过消息传递来协调行为。 深入探讨： 详细解析Actor的不可变性、邮箱机制、消息处理的顺序性以及 Actor 系统的容错与监督策略。理解为何Actor模型在构建分布式、高可用、高并发的系统中尤为强大。 实操指导： 学习使用Akka、Erlang/OTP等Actor框架，构建具有高度并发和容错能力的应用程序。 4. CSP (Communicating Sequential Processes): 核心理念： 通过显式的通道（Channel）进行通信，进程（或goroutine）在通过通道发送或接收数据时进行同步。强调“不要通过共享内存通信，而要通过通信来共享内存”。 深入探讨： 深入理解CSP的同步通信、异步通信、缓冲通道、选择（select）机制等。分析CSP与Actor模型在通信方式和哲学上的区别。 实操指导： 以Go语言的goroutine和channel为例，演示如何利用CSP模型优雅地处理并发任务和数据流。 5. Future/Promise 与事件驱动 (Event-Driven): 核心理念： Future/Promise代表一个异步操作的最终结果，允许代码在等待结果的同时继续执行其他任务。事件驱动则以响应外部事件（如用户输入、网络请求）为核心，通过回调函数或事件循环来组织并发逻辑。 深入探讨： 讲解Future/Promise的创建、链式调用、错误处理。分析事件循环的工作原理，以及如何在高并发场景下处理大量的I/O事件。 实操指导： 演示在JavaScript（Node.js）、Python（asyncio）等语言中如何使用Future/Promise和事件驱动模型构建非阻塞的I/O密集型应用。 6. STM (Software Transactional Memory): 核心理念： 提供一种声明式的方式来管理并发共享状态，允许一组操作作为一个原子事务来执行，如同数据库事务一样，避免了传统的显式锁机制。 深入探讨： 详细解释STM的事务、读集、写集、冲突检测与回滚机制。分析STM在简化并发编程，避免死锁和提高并发度方面的潜力。 实操指导： 介绍支持STM的语言（如Clojure）或库，并通过示例展示如何利用STM来安全地更新共享数据。 7. 数据流与反应式编程 (Dataflow and Reactive Programming): 核心理念： 将程序看作一系列数据源（Source）和数据处理器（Operator），数据在它们之间流动，并触发后续的处理。反应式编程则侧重于对数据流的响应式处理，允许对事件流进行声明式、组合式的操作。 深入探讨： 讲解Observable、Observer、Operator等核心概念，以及如何使用RxJava、RxJS等库来构建复杂的响应式并发流程。理解数据流模型如何天然地适合处理异步事件和流式数据。 实操指导： 通过实际案例，展示如何利用反应式编程模型来构建具有复杂交互逻辑和高吞吐量的应用。 谁适合阅读《七周七并发模型》？ 初学者： 希望系统学习并发编程基础，避免陷入“知其然不知其所以然”的境地。 有经验的开发者： 渴望深入理解不同并发范式的精髓，提升解决复杂并发问题的能力，并能够根据项目需求选择最适合的并发模型。 系统架构师： 需要设计高可伸缩、高可用、高性能的分布式系统，并对并发模型的选择和权衡有深刻的理解。 对底层原理感兴趣的研究者： 想要系统梳理并发计算的发展脉络，掌握核心理论。 《七周七并发模型》将是一次深度而富有成效的学习之旅。它不仅仅是一本技术书籍，更是一次对计算思维的重塑。通过掌握书中介绍的七种关键并发模型，读者将能构建起强大的并发编程能力，游刃有余地应对现代软件开发中无处不在的并发挑战，并为设计和构建下一代高性能、可扩展的系统奠定坚实的基础。这七周的探索，将是您在并发领域迈向卓越的关键一步。

评分☆☆☆☆☆

评价五 刚刚拿到《七周七并发模型》这本书，虽然我还没来得及翻阅，但仅仅是这个书名和它所传达的概念，就已经勾起了我强烈的学习欲望。在我的职业生涯中，我越来越深刻地体会到并发编程的重要性。无论是处理海量数据、构建响应式系统，还是优化程序性能，都离不开对并发的深入理解。然而，市面上的并发编程书籍良莠不齐，很多要么过于晦涩难懂，要么不够系统，导致我们在学习过程中容易迷失方向。 “七周七并发模型”的这个提法，给我一种非常清晰的学习蓝图的感觉。它暗示了这本书将以一种结构化的方式，系统地介绍七种不同的并发模型。我非常期待书中能够对每一种模型进行深入浅出的讲解，包括它们的核心思想、工作原理、以及在实际应用中的优势和劣势。我猜测，这七种模型可能会涵盖从传统的线程与锁，到更现代的 Actor 模型、CSP 模型，甚至可能包含一些函数式编程中的并发范式。如果书中还能提供一些跨语言的对比分析，或者给出如何根据实际需求选择合适并发模型的指导，那这本书的价值将更加凸显。我希望通过阅读这本书，能够建立起一个扎实的并发编程知识体系，为应对未来更复杂的系统挑战打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

评价一 我最近入手了一本名为《七周七并发模型》的书，虽然我还没来得及深入阅读，但光是翻看目录和前言，就已经让我对接下来的学习充满了期待。这本书的定位非常明确，是面向那些对并发编程感兴趣，并且希望系统性地了解不同并发模型的读者。我个人一直觉得，在现代软件开发中，尤其是在处理高吞吐量、低延迟的场景时，并发编程是绕不开的话题。然而，市面上的并发资料往往碎片化，要么过于理论化，要么只讲解某个特定语言或框架下的实现，很难形成一个整体的认识。 《七周七并发模型》的“七周七模型”的结构，在我看来是一种非常高效的学习路径设计。这意味着我不需要像无头苍蝇一样漫无目的地去寻找资料，而是可以遵循一个清晰的学习路线图，逐步深入。我猜测，这七个模型可能涵盖了从最基础的线程模型，到更高级的 Actor 模型、CSP 模型，乃至可能包含一些函数式编程中的并发范式。我对其中可能涉及的“消息传递并发”和“共享内存并发”的对比分析尤其感兴趣，因为这两者是理解不同并发模型核心差异的关键。此外，书中可能还会探讨不同模型在实际应用中的优缺点、适用场景以及潜在的陷阱，这对于我选择最适合项目需求的并发方案至关重要。虽然这本书的篇幅可能不小，但我相信通过这样的结构化学习，能够大大提升我学习并发编程的效率和深度。

评分☆☆☆☆☆

评价二 拿到《七周七并发模型》这本书，第一印象就是它的“硬核”感。封面设计简洁大气，没有花哨的插图，直接点明了主题，让人感受到一种沉甸甸的专业感。我一直对并发编程的底层原理深感好奇，尤其是在多核处理器日益普及的今天，如何充分利用硬件资源，避免各种竞态条件、死锁等问题，是工程师必须面对的挑战。《七周七并发模型》这个书名，直接击中了我的痛点。它承诺在一个明确的时间框架内，讲解七种不同的并发模型。 我非常期待书中能够深入剖析每一种模型的运作机制，比如它会是如何处理任务的调度、数据的一致性问题、以及如何最小化通信开销。我猜想，书中可能会从最经典的线程与锁模型开始，逐步引导读者理解协程、事件驱动、Actor 模型等更现代的并发模式。而且，“模型”这个词本身就意味着一种抽象和通用性，我希望这本书能提供一种跨语言、跨平台的思维方式，让我能够将学到的知识灵活运用到不同的编程环境。我对书中的理论深度和实践指导并存的风格抱有很高的期望。如果它真的能做到七周七模型，并且解释得清晰透彻，那么这无疑将是我个人技术栈上一次重要的升级。

评分☆☆☆☆☆

评价三 关于《七周七并发模型》这本书，我还没有开始阅读，但单凭书名和其传递出的信息，就让我对其产生了浓厚的兴趣。我长期以来一直希望能够对并发编程有一个更系统、更全面的认识。在实际工作中，虽然接触过一些并发的场景，但总感觉停留在“知其然，不知其所以然”的层面，对于不同并发模型的优劣势、适用范围以及背后的设计哲学缺乏深入的理解。 这本书的“七周七并发模型”的表述，暗示了一种循序渐进的学习方法，并且涵盖了七种不同的模型。这让我猜测，书中会从基础的并发概念入手，然后逐步引入不同的抽象层级和实现方式。我非常好奇书中会介绍哪些具体的并发模型，是像传统的线程模型、进程模型，还是更现代的 CSP、Actor 模型，亦或是函数式编程中的并发范式？我尤其关注书中是否会对比不同模型的优劣，例如在性能、可伸缩性、易用性以及容错性方面的差异。如果书中能提供一些实际的案例分析，或者给出一些选择并发模型的指导原则，那将对我来说非常有价值。我期待这本书能够帮助我建立起一套清晰的并发编程的知识体系，让我能够更自信地驾驭复杂的并发系统。

评分☆☆☆☆☆

评价四 对于《七周七并发模型》这本书，我目前的感受是，它似乎是一本非常“值得期待”的学习资料。我一直认为，并发编程是现代软件开发中一个核心且充满挑战的领域，掌握不同的并发模型对于构建高性能、可扩展的系统至关重要。然而，许多现有的并发编程书籍要么过于理论化，难以转化为实践；要么只专注于某一特定语言或技术栈，缺乏普适性。 《七周七并发模型》这个书名，暗示了一种结构化的学习路径，而且“七周七模型”的说法，让我猜测这本书会将重点放在介绍七种不同的并发模型上。我对此非常好奇，不知道这七种模型会涵盖哪些类型，是否会包括从底层的线程与锁，到高层的消息传递、事件驱动，甚至更抽象的模型。我期望书中能够清晰地阐述每种模型的原理、工作方式，以及它们各自的优缺点和适用场景。如果书中还能提供一些实际的编程示例，或者一些关于如何选择最适合特定问题的并发模型的建议，那将极大地提升这本书的实用价值。总而言之，我希望通过这本书，能够对并发编程有一个更系统、更深入的理解，从而在实际工作中能够更有效地解决并发相关的挑战。

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这本书不错，值得购买

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学习并发编程的必读好书，内容非常不错，不过不适合初学者

评分☆☆☆☆☆

非常不错，推荐

评分☆☆☆☆☆

买错了，完全看不懂。我还以为是go语言。哭了

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很有用，恶补中

评分☆☆☆☆☆

很好的书籍，推荐阅读很长知识面

评分☆☆☆☆☆

很好，是正版，而且讲解详细，值得推荐和阅读！

评分☆☆☆☆☆

hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh

评分☆☆☆☆☆

很好，需要静下心来学习的书