Java多綫程編程實戰指南(設計模式篇)

Java多綫程編程實戰指南(設計模式篇) 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

黃文海 著
圖書標籤:
  • Java
  • 多綫程
  • 並發編程
  • 設計模式
  • 實戰
  • 源碼分析
  • 高並發
  • JVM
  • 性能優化
  • 綫程池
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齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121270062
版次:1
商品編碼:11785190
品牌:Broadview
包裝:平裝
叢書名: Java多綫程編程實戰係列
開本:16開
齣版時間:2015-10-01
用紙:膠版紙
頁數:284
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :本書適閤有一定Java多綫程編程基礎、經驗的讀者。
《Java多綫程編程實戰指南(設計模式篇)》用Java詮釋多綫程編程的“三十六計”——多綫程設計模式。每個設計模式的講解都附有實戰案例及源碼解析,從理論到實戰經驗,全麵呈現常用多綫程設計模式的來龍去脈。本書是作者多年工作經驗的總結,融閤瞭作者獨到的見解和思考,相信讀者閱讀後會受益匪淺。


內容簡介

隨著CPU 多核時代的到來,多綫程編程在充分利用計算資源、提高軟件服務質量方麵扮演瞭越來越重要的角色。而解決多綫程編程中頻繁齣現的普遍問題可以藉鑒設計模式所提供的現成解決方案。然而,多綫程編程相關的設計模式書籍多采用C++作為描述語言,且書中所舉的例子多與應用開發人員的實際工作相去甚遠。《Java多綫程編程實戰指南(設計模式篇)》采用Java(JDK1.6)語言和UML 為描述語言,並結閤作者多年工作經曆的相關實戰案例,介紹瞭多綫程環境下常用設計模式的來龍去脈:各個設計模式是什麼樣的及其典型的實際應用場景、實際應用時需要注意的事項以及各個模式的可復用代碼實現。
《Java多綫程編程實戰指南(設計模式篇)》適閤有一定Java 多綫程編程基礎、經驗的讀者。

作者簡介

黃文海,2004年開始從事軟件開發工作,近幾年從事軟件項目管理工作。在其工作過程中積纍瞭豐富的技術指導經驗和企業內部培訓經驗。曾在InfoQ中文站和IBM developerWorks上發錶過十幾篇技術、項目管理文章。


目錄

第1章 Java多綫程編程實戰基礎 1
1.1 無處不在的綫程 1
1.2 綫程的創建與運行 2
1.3 綫程的狀態與上下文切換 5
1.4 綫程的監視 7
1.5 原子性、內存可見性和重排序――重新認識synchronized和volatile 10
1.6 綫程的優勢和風險 11
1.7 多綫程編程常用術語 13
第2章 設計模式簡介 17
2.1 設計模式及其作用 17
2.2 多綫程設計模式簡介 20
2.3 設計模式的描述 21
第3章 Immutable Object(不可變對象)模式 23
3.1 Immutable Object模式簡介 23
3.2 Immutable Object模式的架構 25
3.3 Immutable Object模式實戰案例 27
3.4 Immutable Object模式的評價與實現考量 31
3.5 Immutable Object模式的可復用實現代碼 32
3.6 Java標準庫實例 32
3.7 相關模式 34
3.7.1 Thread Specific Storage模式(第10章) 34
3.7.2 Serial Thread Confinement模式(第11章) 34
3.8 參考資源 34
第4章 Guarded Suspension(保護性暫掛)模式 35
4.1 Guarded Suspension模式簡介 35
4.2 Guarded Suspension模式的架構 35
4.3 Guarded Suspension模式實戰案例解析 39
4.4 Guarded Suspension模式的評價與實現考量 45
4.4.1 內存可見性和鎖泄漏(Lock Leak) 46
4.4.2 綫程過早被喚醒 46
4.4.3 嵌套監視器鎖死 47
4.5 Guarded Suspension模式的可復用實現代碼 50
4.6 Java標準庫實例 50
4.7 相關模式 51
4.7.1 Promise模式(第6章) 51
4.7.2 Producer-Consumer模式(第7章) 51
4.8 參考資源 51
第5章 Two-phase Termination(兩階段終止)模式 52
5.1 Two-phase Termination模式簡介 52
5.2 Two-phase Termination模式的架構 53
5.3 Two-phase Termination模式實戰案例 56
5.4 Two-phase Termination模式的評價與實現考量 63
5.4.1 綫程停止標誌 63
5.4.2 生産者-消費者問題中的綫程停止 64
5.4.3 隱藏而非暴露可停止的綫程 65
5.5 Two-phase Termination模式的可復用實現代碼 65
5.6 Java標準庫實例 66
5.7 相關模式 66
5.7.1 Producer-Consumer模式(第7章) 66
5.7.2 Master-Slave模式(第12章) 66
5.8 參考資源 66
第6章 Promise(承諾)模式 67
6.1 Promise模式簡介 67
6.2 Promise模式的架構 68
6.3 Promise模式實戰案例解析 70
6.4 Promise模式的評價與實現考量 74
6.4.1 異步方法的異常處理 75
6.4.2 輪詢(Polling) 75
6.4.3 異步任務的執行 75
6.5 Promise模式的可復用實現代碼 77
6.6 Java標準庫實例 77
6.7 相關模式 78
6.7.1 Guarded Suspension模式(第4章) 78
6.7.2 Active Object模式(第8章) 78
6.7.3 Master-Slave模式(第12章) 78
6.7.4 Factory Method模式 78
6.8 參考資源 79
第7章 Producer-Consumer(生産者/消費者)模式 80
7.1 Producer-Consumer模式簡介 80
7.2 Producer-Consumer模式的架構 80
7.3 Producer-Consumer模式實戰案例解析 83
7.4 Producer-Consumer模式的評價與實現考量 87
7.4.1 通道積壓 87
7.4.2 工作竊取算法 88
7.4.3 綫程的停止 92
7.4.4 高性能高可靠性的Producer-Consumer模式實現 92
7.5 Producer-Consumer模式的可復用實現代碼 92
7.6 Java標準庫實例 93
7.7 相關模式 93
7.7.1 Guarded Suspension模式(第4章) 93
7.7.2 Thread Pool模式(第9章) 93
7.8 參考資源 93
第8章 Active Object(主動對象)模式 94
8.1 Active Object模式簡介 94
8.2 Active Object模式的架構 95
8.3 Active Object模式實戰案例解析 98
8.4 Active Object模式的評價與實現考量 105
8.4.1 錯誤隔離 107
8.4.2 緩衝區監控 108
8.4.3 緩衝區飽和處理策略 108
8.4.4 Scheduler空閑工作者綫程清理 109
8.5 Active Object模式的可復用實現代碼 109
8.6 Java標準庫實例 111
8.7 相關模式 112
8.7.1 Promise模式(第6章) 112
8.7.2 Producer-Consumer模式(第7章) 112
8.8 參考資源 112
第9章 Thread Pool(綫程池)模式 113
9.1 Thread Pool模式簡介 113
9.2 Thread Pool模式的架構 114
9.3 Thread Pool模式實戰案例解析 116
9.4 Thread Pool模式的評價與實現考量 117
9.4.1 工作隊列的選擇 118
9.4.2 綫程池大小調校 119
9.4.3 綫程池監控 121
9.4.4 綫程泄漏 122
9.4.5 可靠性與綫程池飽和處理策略 122
9.4.6 死鎖 125
9.4.7 綫程池空閑綫程清理 126
9.5 Thread Pool模式的可復用實現代碼 127
9.6 Java標準庫實例 127
9.7 相關模式 127
9.7.1 Two-phase Termination模式(第5章) 127
9.7.2 Promise模式(第6章) 127
9.7.3 Producer-Consumer模式(第7章) 127
9.8 參考資源 128
第10章 Thread Specific Storage(綫程特有存儲)模式 129
10.1 Thread Specific Storage模式簡介 129
10.2 Thread Specific Storage模式的架構 131
10.3 Thread Specific Storage模式實戰案例解析 133
10.4 Thread Specific Storage模式的評價與實現考量 135
10.4.1 綫程池環境下使用Thread Specific Storage模式 138
10.4.2 內存泄漏與僞內存泄漏 139
10.5 Thread Specific Storage模式的可復用實現代碼 145
10.6 Java標準庫實例 146
10.7 相關模式 146
10.7.1 Immutable Object模式(第3章) 146
10.7.2 Proxy(代理)模式 146
10.7.3 Singleton(單例)模式 146
10.8 參考資源 147
第11章 Serial Thread Confinement(串行綫程封閉)模式 148
11.1 Serial Thread Confinement模式簡介 148
11.2 Serial Thread Confinement模式的架構 148
11.3 Serial Thread Confinement模式實戰案例解析 151
11.4 Serial Thread Confinement模式的評價與實現考量 155
11.4.1 任務的處理結果 155
11.5 Serial Thread Confinement模式的可復用實現代碼 156
11.6 Java標準庫實例 160
11.7 相關模式 160
11.7.1 Immutable Object模式(第3章) 160
11.7.2 Promise模式(第6章) 160
11.7.3 Producer-Consumer模式(第7章) 160
11.7.4 Thread Specific Storage(綫程特有存儲)模式 (第10章) 161
11.8 參考資源 161

第12章 Master-Slave(主僕)模式 162
12.1 Master-Slave模式簡介 162
12.2 Master-Slave模式的架構 162
12.3 Master-Slave模式實戰案例解析 164
12.4 Master-Slave模式的評價與實現考量 171
12.4.1 子任務的處理結果的收集 172
12.4.2 Slave參與者實例的負載均衡與工作竊取 173
12.4.3 可靠性與異常處理 173
12.4.4 Slave綫程的停止 174
12.5 Master-Slave模式的可復用實現代碼 174
12.6 Java標準庫實例 186
12.7 相關模式 186
12.7.1 Two-phase Termination模式(第5章) 186
12.7.2 Promise模式(第6章) 186
12.7.3 Strategy(策略)模式 186
12.7.4 Template(模闆)模式 186
12.7.5 Factory Method(工廠方法)模式 186
12.8 參考資源 187
第13章 Pipeline(流水綫)模式 188
13.1 Pipeline模式簡介 188
13.2 Pipeline模式的架構 189
13.3 Pipeline模式實戰案例解析 194
13.4 Pipeline模式的評價與實現考量 208
13.4.1 Pipeline的深度 209
13.4.2 基於綫程池的Pipe 209
13.4.3 錯誤處理 212
13.4.4 可配置的Pipeline 212
13.5 Pipeline模式的可復用實現代碼 212
13.6 Java標準庫實例 222
13.7 相關模式 222
13.7.1 Serial Thread Confinement模式(第11章) 222
13.7.2 Master-Slave模式(第12章) 222
13.7.3 Composite模式 223
13.8 參考資源 223
第14章 Half-sync/Half-async(半同步/半異步)模式 224
14.1 Half-sync/Half-async模式簡介 224
14.2 Half-sync/Half-async模式的架構 224
14.3 Half-sync/Half-async模式實戰案例解析 226
14.4 Half-sync/Half-async模式的評價與實現考量 234
14.4.1 隊列積壓 235
14.4.2 避免同步層處理過慢 235
14.5 Half-sync/Half-async模式的可復用實現代碼 236
14.6 Java標準庫實例 240
14.7 相關模式 240
14.7.1 Two-phase Termination模式(第5章) 240
14.7.2 Producer-Consumer模式(第7章) 241
14.7.3 Active Object模式(第8章) 241
14.7.4 Thread Pool模式(第9章) 241
14.8 參考資源 241
第15章 模式語言 242
15.1 模式與模式間的聯係 242
15.2 mmutable Object(不可變對象)模式 244
15.3 Guarded Suspension(保護性暫掛)模式 244
15.4 Two-phase Termination(兩階段終止)模式 245
15.5 Promise(承諾)模式 246
15.6 Producer-Consumer(生産者/消費者)模式 247
15.7 Active Object(主動對象)模式 248
15.8 Thread Pool(綫程池)模式 249
15.9 Thread Specific Storage(綫程特有存儲)模式 250
15.10 Serial Thread Confinement(串行綫程封閉)模式 251
15.11 Master-Slave(主僕)模式 252
15.12 Pipeline(流水綫)模式 253
15.13 Half-sync/Half-async(半同步/半異步)模式 254
附錄 本書常用UML圖指南 255
A.1 UML簡介 255
A.2 類圖(Class Diagram) 256
A.1.1 類的屬性、方法和立體型(Stereotype) 256
A.1.2 類與類之間的關係 258
A.3 序列圖(Sequence Diagram) 261
參考文獻 263

前言/序言

隨著現代CPU 的生産工藝從提升CPU 主頻頻率轉嚮多核化,即在一塊芯片上集成多個CPU內核(Core),以往那種靠CPU 自身處理能力的提升所帶來的軟件計算性能提升的“免費午餐”不復存在。在此背景下,多綫程編程在充分利用計算資源、提高軟件服務質量方麵扮演瞭越來越重要的角色。然而,多綫程編程並非一個簡單地使用多個綫程進行編程的數量問題,其又有自身的問題。好比俗話說“一個和尚打水喝,兩個和尚挑水喝,三個和尚沒水喝”,簡單地使用多個綫程進行編程可能導緻更加糟糕的計算效率。
設計模式相當於軟件開發領域的“三十六計”,它為特定背景下反復齣現的問題提供瞭一般性解決方案。多綫程相關的設計模式為我們恰當地使用多綫程進行編程並達到提升軟件服務質量這一目的提供瞭指引和參考。當然,設計模式不是菜譜。即便是菜譜,我們也不能指望照著菜譜做就能做齣一道美味可口的菜肴,但我們又不能因此而否認菜譜存在的價值。
可惜的是,國外與多綫程編程相關的設計模式書籍多數采用C++作為描述語言,且書中所舉的例子又多與應用開發人員的實際工作經曆相去甚遠。本書作為國內第一本多綫程編程相關設計模式的原創書籍,希望能夠為Java 開發者普及多綫程相關的設計模式開一個頭。
本書采用Java(JDK1.6)語言和UML(Unified Modeling Language)為描述語言,並結閤作者多年工作經曆的相關實戰案例,介紹瞭多綫程環境下常用設計模式的來龍去脈:各個設計模式是什麼樣的及其典型的實際應用場景、實際應用時需要注意的相關事項以及各個模式的可復用代碼實現。
本書第1 章對多綫程編程基礎進行瞭迴顧,雖然該章講的是基礎,但重點仍然是強調“實戰”。所謂“溫故而知新”,有一定多綫程編程基礎、經驗的讀者也不妨快速閱讀一下本章,說不定有新的收獲。
本書第3 章到第14 章逐一詳細講解瞭多綫程編程相關的12 個常用設計模式。針對每個設計模式,相應章節會從以下幾個方麵進行詳細講解。
模式簡介。這部分簡要介紹瞭相應設計模式的由來及核心思想,以便讀者能夠快速地對相應設計模式有個初步認識。
模式的架構。這部分會從靜態(類及類與類之間的結構關係)和動態(類與類之間的交互)兩個角度對相應設計模式進行詳細講解。模式架構分彆使用UML 類圖(Class Diagram)和序列圖(Sequence Diagram)對模式的靜態和動態兩個方麵進行描述。
實戰案例解析。在相應設計模式架構的基礎上,本部分會給齣相關的實戰案例並對其進行解析。不同於教科書式的範例,實戰案例強調的是“實戰”這一背景。因此實戰案例解析中,我們會先提齣實際案例中我們麵臨的實際問題,並在此基礎上結閤相應設計模式講解相應設計模式是如何解決這些問題的。實戰案例解析中我們會給齣相關的Java 代碼,並講解這些代碼與相應設計模式的架構間的對應關係,以便讀者進一步理解相應設計模式。為瞭便於讀者進行實驗,本書給齣的實戰案例代碼都力求做到可運行。實戰案例解析有助於讀者進一步理解相應的設計模式,並體驗相應設計模式的應用場景。建議讀者在閱讀這部分時先關注重點,即實戰案例中我們要解決哪些問題,相應設計模式又是如何解決這些問題的,以及實戰案例的代碼與相應設計模式的架構間的對應關係。而代碼中其與設計模式非強相關的細節則可以稍後關注。
模式的評價與實現考量。這部分會對相應設計模式在實現和應用過程中需要注意的一些事項、問題進行講解,並討論應用相應設計模式所帶來的好處及缺點。該節也會討論相應設計模式的典型應用場景。
可復用實現代碼。這部分給齣相應設計模式的可復用實現代碼。編寫設計模式的可復用代碼有助於讀者進一步理解相應設計模式及其在實現和應用過程中需要注意的相關事項和問題,也便於讀者在實際工作中應用相應設計模式。
Java 標準庫實例。考慮到Java 標準庫的API 設計過程中已經應用瞭許多設計模式,本書盡可能地給齣相應設計模式在Java API 中的應用情況。
相關模式。設計模式不是孤立存在的,一個具體的設計模式往往和其他設計模式之間存在某些聯係。這部分會描述相應設計模式與其他設計模式之間存在的關係。這當中可能涉及GOF 的設計模式,這類設計模式並不在本書的討論範圍之內。有需要的讀者,請自行參考相關書籍。


Java多綫程編程實戰指南(並發容器篇) 引言 在當今高度互聯和計算密集型的世界裏,並發編程已成為提升應用程序性能和響應能力的關鍵技術。Java作為一門廣泛應用於企業級開發、Android應用以及高性能計算的語言,其強大的並發支持能力為開發者提供瞭豐富的工具集。然而,隨著多核處理器的普及和應用復雜度的不斷提升,如何高效、安全地管理並發訪問、避免潛在的綫程安全問題,並充分利用多核處理器的計算能力,成為瞭擺在每位Java開發者麵前的挑戰。 本書《Java多綫程編程實戰指南(並發容器篇)》旨在深入探討Java並發編程的核心領域之一:並發容器。不同於傳統的單綫程環境下使用的`java.util`包中的集閤類,`java.util.concurrent`包提供瞭一係列為高並發場景量身定製的綫程安全、高性能的容器。這些容器不僅能夠處理多綫程環境下的數據共享,還能在性能、吞吐量和資源利用率方麵提供顯著的優勢。 本書的內容將聚焦於這些並發容器的原理、設計思想、使用方法以及在實際開發中的應用場景。我們將帶領讀者從底層原理齣發,深入理解這些並發容器是如何通過各種同步機製、無鎖算法以及高效的數據結構來實現其卓越的並發性能和綫程安全性。通過閱讀本書,您將能夠: 理解並發容器的核心設計理念: 掌握CAS(Compare-and-Swap)原子操作、鎖分段、無鎖隊列等底層技術在並發容器中的應用。 熟練掌握各類並發容器的使用: 詳細解析`ConcurrentHashMap`、`CopyOnWriteArrayList`、`BlockingQueue`係列(如`ArrayBlockingQueue`、`LinkedBlockingQueue`、`PriorityBlockingQueue`)、`ConcurrentLinkedQueue`等常用並發容器的特性、API和適用場景。 掌握綫程間通信與協調的高級技巧: 深入理解`CountDownLatch`、`CyclicBarrier`、`Semaphore`、`Exchanger`等並發工具類在協調多綫程協作中的作用,並將其與並發容器相結閤,構建復雜的並發係統。 解決實際並發場景中的痛點: 通過大量的實戰案例,學習如何利用並發容器有效解決生産者-消費者問題、任務調度、緩存管理、綫程池中的任務隊列等常見並發編程難題。 提升並發程序的性能與穩定性: 學習如何根據具體業務場景選擇最閤適的並發容器,避免性能瓶頸,並編寫齣健壯、易於維護的並發代碼。 本書強調理論與實踐相結閤,每一章節都將伴隨詳盡的代碼示例和場景分析,幫助讀者將所學知識融會貫通,應用於實際開發中。我們希望通過本書,能夠幫助廣大Java開發者構建更強大、更高效、更穩定的並發應用程序。 第一章:並發編程基礎迴顧與痛點分析 在深入探討並發容器之前,對Java並發編程的基礎知識進行迴顧是必要的。本章將重新審視綫程的創建與生命周期,同步機製(`synchronized`關鍵字、`Lock`接口),以及綫程間通信的基礎。在此基礎上,我們將重點剖析在傳統集閤類(如`ArrayList`、`HashMap`)在多綫程環境下所暴露齣的綫程安全問題,例如: 數據可見性問題: 綫程修改的數據不能及時被其他綫程看到。 原子性問題: 復閤操作(如讀-修改-寫)在多綫程環境下會被中斷,導緻數據不一緻。 有序性問題: 編譯器的重排序和CPU的亂序執行可能導緻意想不到的結果。 迭代修改異常: 在迭代過程中修改集閤可能拋齣`ConcurrentModificationException`。 通過分析這些潛在的並發問題,我們將引齣對專門為並發場景設計的並發容器的需求。本章將通過一些簡單的代碼示例來演示這些問題,讓讀者直觀感受到傳統集閤在並發環境下的脆弱性,為後續學習並發容器打下堅實的理論基礎。 第二章:`java.util.concurrent`包概覽與核心概念 本章將對`java.util.concurrent`包進行宏觀的介紹,使其成為Java並發編程的“工具箱”。我們將瞭解該包的整體架構,以及其中扮演核心角色的幾個關鍵接口和類。 Executor框架: 介紹綫程池的概念,以及`Executor`、`ExecutorService`、`ThreadPoolExecutor`等類在綫程管理和復用方麵的作用。雖然本書聚焦於並發容器,但理解綫程池是有效利用並發容器的前提。 同步工具類: 簡要介紹`CountDownLatch`、`CyclicBarrier`、`Semaphore`等在綫程協調方麵的重要作用,為後續章節的深入講解鋪墊。 並發集閤類: 介紹`java.util.concurrent`包中提供的各類並發集閤,並初步劃分其類彆(如Map、List、Queue等)。 同時,本章還將深入探討幾個貫穿於並發容器設計中的核心概念: CAS(Compare-and-Swap)原子操作: 解釋CAS的工作原理,以及它如何成為實現無鎖數據結構的基礎。我們將通過簡化的僞代碼或Java並發API中的原子類(如`AtomicInteger`)來演示CAS的用法。 AQS(AbstractQueuedSynchronizer): 介紹AQS作為Java並發包中許多同步器(包括鎖和一些並發容器)底層實現的核心框架。理解AQS的隊列模型和狀態管理對於理解許多並發工具和容器的工作機製至關重要。 內存模型(JMM): 迴顧Java內存模型,重點關注`volatile`關鍵字的作用,以及它與並發容器中數據可見性保證的關係。 通過本章的學習,讀者將對Java並發編程的生態係統有一個初步的認識,並對並發容器背後的關鍵技術原理有所瞭解。 第三章:綫程安全的Map——`ConcurrentHashMap`深度解析 `ConcurrentHashMap`是Java並發編程中最為重要和常用的並發集閤之一,它在JDK 1.8後經曆瞭重大的性能優化。本章將對`ConcurrentHashMap`進行全麵而深入的解析: JDK 1.8之前的實現(分段鎖): 簡要迴顧JDK 1.7及之前版本中`ConcurrentHashMap`采用的分段鎖(`Segment`)機製,分析其優點和缺點,為理解JDK 1.8的改進打下基礎。 JDK 1.8及之後的實現(Treebin和CAS): 詳細講解JDK 1.8後`ConcurrentHashMap`的全新實現。重點介紹: Node結構與數據存儲: 理解`Node`、`TreeNode`等內部節點結構。 Treebin(紅黑樹)的應用: 闡述在哈希衝突嚴重時,`ConcurrentHashMap`如何動態將鏈錶轉換為紅黑樹,極大地提高瞭性能。 CAS與synchronized的結閤: 分析`ConcurrentHashMap`如何在插入、刪除、查找等操作中使用CAS原子操作配閤`synchronized`關鍵字來保證綫程安全和高效性。 put/get/remove等核心API的內部機製: 通過源碼級彆的分析,展示這些操作是如何在高並發下工作的。 `ConcurrentHashMap`的常用操作與注意事項: 講解`putIfAbsent`、`compute`、`merge`等原子性操作,以及`keySet()`、`values()`、`entrySet()`等方法返迴的並發集閤視圖的特性,強調在迭代這些視圖時需要注意的綫程安全問題。 性能對比與適用場景: 將`ConcurrentHashMap`與`Hashtable`、`Collections.synchronizedMap()`進行性能對比,並明確`ConcurrentHashMap`適用的場景,例如高並發讀寫、緩存係統、配置管理等。 本章將通過大量的代碼示例,演示`ConcurrentHashMap`在各種場景下的使用,並深入剖析其底層實現,幫助讀者真正理解其為何能夠提供如此高的並發性能。 第四章:綫程安全的List——`CopyOnWriteArrayList`與`Vector`的比較 在需要頻繁迭代而少量修改的場景下,`CopyOnWriteArrayList`是一種高效的解決方案。本章將重點探討`CopyOnWriteArrayList`及其與傳統綫程安全List實現`Vector`的比較。 `CopyOnWriteArrayList`的工作原理: 詳細解釋`CopyOnWriteArrayList`的“寫時復製”機製。當進行寫操作(add, remove, set等)時,它會復製一份底層數組,在新數組上進行修改,然後再將引用指嚮新數組。 讀寫性能分析: 分析`CopyOnWriteArrayList`的讀操作(get, iterator等)非常高效,幾乎沒有同步開銷,而寫操作的開銷相對較大。 迭代器的特性: 強調`CopyOnWriteArrayList`的迭代器是“弱一緻性”的,即迭代器不會受到後續寫操作的影響,可以避免`ConcurrentModificationException`。 `Vector`的實現與局限: 迴顧`Vector`的實現方式(每次操作都加鎖),分析其在高並發下的性能瓶頸,並將其與`CopyOnWriteArrayList`進行對比。 適用場景與權衡: 明確`CopyOnWriteArrayList`最適閤的場景,如配置信息列錶、全局監聽器列錶等,並討論在選擇List實現時需要考慮的讀寫比例、並發度等因素。 通過本章的學習,讀者將能夠深刻理解`CopyOnWriteArrayList`的設計思想,並根據實際需求選擇最適閤的綫程安全List實現。 第五章:阻塞隊列——綫程間協作的基石 阻塞隊列(BlockingQueue)是Java並發編程中實現綫程間協作、解耦生産者和消費者的關鍵組件。本章將深入探討`java.util.concurrent.BlockingQueue`接口及其各種實現類。 阻塞隊列的核心特性: 阻塞操作: 介紹`put()`(隊列滿時阻塞)和`take()`(隊列空時阻塞)等核心方法。 有界與無界隊列: 區分有界隊列(如`ArrayBlockingQueue`)和無界隊列(如`LinkedBlockingQueue`的無界模式)。 超時與中斷: 講解`offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)`、`poll(long timeout, TimeUnit unit)`等帶有超時和中斷機製的方法,以及它們在優雅處理並發場景中的作用。 常用阻塞隊列的詳解: `ArrayBlockingQueue`: 基於數組的固定長度阻塞隊列,瞭解其內部數組的實現和性能特點。 `LinkedBlockingQueue`: 基於鏈錶的阻塞隊列,可以配置為有界或無界,分析其在吞吐量方麵的優勢。 `PriorityBlockingQueue`: 無界優先級阻塞隊列,元素按照自然順序或指定的比較器進行排序,常用於任務調度。 `DelayQueue`: 延遲阻塞隊列,隻有當元素滿足延遲時間後纔能被取齣,適用於實現定時任務。 `SynchronousQueue`: 特殊的阻塞隊列,容量為零,每次插入操作必須等待一個取齣操作,反之亦然。常用於綫程間的直接傳遞數據。 生産者-消費者模型實戰: 通過經典的生産者-消費者模型,演示如何利用阻塞隊列實現高效、可靠的綫程間通信,並討論常見的優化策略。 綫程池中的應用: 解釋阻塞隊列在`ThreadPoolExecutor`中作為任務隊列的角色,以及選擇不同類型的阻塞隊列對綫程池性能的影響。 本章將通過豐富的代碼示例,幫助讀者掌握阻塞隊列的使用,並將其應用於構建穩健的並發係統。 第六章:其他重要並發容器與工具 除瞭上述重點介紹的並發Map、List和Queue之外,`java.util.concurrent`包還提供瞭許多其他有用的並發容器和工具類。本章將對這些組件進行簡要介紹和演示。 `ConcurrentLinkedQueue`: 一種基於鏈錶的無界綫程安全隊列,采用非阻塞算法(CAS)實現,在吞吐量方麵通常優於`LinkedBlockingQueue`(無界模式),但它沒有阻塞操作。 `ConcurrentSkipListMap`與`ConcurrentSkipListSet`: 基於跳錶的並發Map和Set實現,提供瞭有序的鍵值對存儲和集閤,性能優於`TreeMap`和`TreeSet`在高並發環境下。 `TransferQueue`接口與`LinkedTransferQueue`: 擴展瞭`BlockingQueue`,增加瞭`transfer()`方法,可以實現更高效的生産者-消費者通信,確保消費者在生成者調用`transfer()`時立即接收數據。 `ConcurrentNavigableMap`接口與`ConcurrentSkipListMap`: 介紹瞭支持順序訪問的並發Map,以及`headMap`、`tailMap`、`subMap`等方法的用法。 通過對這些並發容器和工具的瞭解,讀者將能夠更全麵地掌握Java並發編程的工具箱,並在更廣泛的場景下應用並發編程技術。 第七章:並發容器的性能優化與最佳實踐 在掌握瞭各類並發容器的使用方法和底層原理後,本章將聚焦於如何更進一步地優化並發程序的性能,並總結一套實用的最佳實踐。 選擇閤適的並發容器: 根據讀寫比例、數據結構需求(有序性、鍵值對)、內存限製等因素,指導讀者如何選擇最適閤的並發容器,避免過度或不足的使用。 綫程池與並發容器的協同: 深入探討綫程池(`ExecutorService`)與並發容器(如阻塞隊列)如何協同工作,以及如何調優綫程池參數以獲得最佳性能。 避免並發容器中的常見陷阱: 迭代時修改的風險: 再次強調在迭代並發容器的視圖(如`entrySet()`)時,避免直接修改原容器,可能導緻非預期的行為。 `null`值的處理: 討論某些並發容器(如`ConcurrentHashMap`)不允許存儲`null`鍵或`null`值,以及如何處理這種情況。 `size()`方法的開銷: 分析在某些並發容器中`size()`操作可能並非總是O(1)的,以及其潛在的性能影響。 並發容器的基準測試與性能調優: 介紹一些進行並發容器性能測試的方法和工具,以及如何根據測試結果進行參數調優。 設計健壯的並發應用程序: 總結在設計並發應用程序時,如何閤理地使用並發容器來保證綫程安全、提高響應速度,並降低開發復雜度。 本章將通過實際案例的分析和討論,幫助讀者將所學知識轉化為解決實際問題的能力,寫齣更高質量的並發Java代碼。 結論 《Java多綫程編程實戰指南(並發容器篇)》力求為讀者提供一個全麵、深入、實用的並發容器學習體驗。我們相信,通過對本書內容的學習和實踐,您將能夠: 深刻理解Java並發容器的設計理念和工作原理。 熟練掌握各類並發容器的API,並能靈活運用於實際開發。 構建高性能、高可用、綫程安全的Java應用程序。 自信地應對復雜的並發編程挑戰。 讓我們一同踏上這段深入探索Java並發容器世界的旅程,用知識武裝自己,用代碼創造高效。

用戶評價

評分

閱讀這本書,我最看重的是它能否提供一套係統化的學習路徑。多綫程編程本身就是一個龐大而復雜的領域,如果僅僅是零散地學習一些概念和API,很容易顧此失彼。而“設計模式篇”這個切入點,我認為非常具有吸引力。我希望這本書能夠首先建立起我對多綫程編程基礎概念的紮實理解,然後再循序漸進地引入各種設計模式,並解釋它們在多綫程場景下的具體作用。例如,在講解綫程安全問題時,是否會深入剖析各種同步原語(如`synchronized`, `Lock`, `Semaphore`等)的設計思想,然後在此基礎上,講解如何利用工廠模式來管理並發資源的創建,或者如何利用裝飾器模式來動態地為綫程添加額外的行為?我非常期待書中能夠提供一些關於並發集閤(如`ConcurrentHashMap`, `CopyOnWriteArrayList`等)的設計原理剖析,並且能夠說明在什麼情況下,應該選擇使用這些並發集閤,以及如何通過設計模式來更好地利用它們。我對書中是否會包含一些關於並發框架(如`java.util.concurrent`包)的高級用法,以及如何通過設計模式來構建更加高效和易於維護的並發應用非常感興趣。我希望這本書能夠幫助我構建一個“多綫程思維模型”,讓我能夠更自信地應對各種復雜的多綫程挑戰。

評分

剛拿到這本書,就被這厚實的分量和精美的封麵吸引瞭。說實話,我當初選擇它,主要是看中瞭“設計模式篇”這個副標題。我一直覺得,在多綫程這個復雜而又充滿挑戰的領域,設計模式就像是隱藏在代碼深處的寶藏,能極大地提升代碼的可讀性、可維護性和可擴展性。很多時候,我們在開發多綫程應用時,會遇到一些似曾相識的問題,比如如何有效地同步,如何避免死鎖,如何管理綫程池的生命周期等等。如果沒有一套行之有效的解決方案,很容易陷入混亂,代碼變得越來越難以理解,Bug也隨之而來。我非常期待這本書能深入剖析幾種經典的多綫程設計模式,比如生産者-消費者模式、讀者-寫者模式、或者是一些關於並發集閤的設計思想。我很想知道,作者是如何將這些抽象的設計原則,轉化為具體、可執行的Java代碼的。畢竟,理論和實踐之間往往存在著鴻溝,而這本書的“實戰指南”這幾個字,讓我看到瞭跨越這條鴻溝的希望。我希望它能提供一些清晰的示例,讓我能一步步地理解每個模式的原理、適用場景以及在實際開發中如何落地。尤其是在處理高並發場景時,如何利用設計模式來優化性能,減少資源消耗,也是我非常關注的重點。這本書會不會提供一些關於綫程安全、鎖機製、原子操作等基礎知識的講解,並在此基礎上引申齣更高級的設計模式應用呢?我對此充滿好奇。

評分

對於這本書,我最期待的是它能否在“實戰”上下真功夫。我一直覺得,多綫程編程最難的地方在於它的“隱藏性”和“不可預測性”。很多問題隻有在並發環境下纔會顯露齣來,而且往往難以重現和調試。我希望這本書不是停留在理論層麵,而是能提供一些真實、貼近業務場景的案例。比如,如何利用設計模式來構建一個高並發的Web服務器,或者如何設計一個能夠高效處理大量數據的後颱處理係統。我更希望看到的是,作者能夠從實際遇到的問題齣發,然後引申齣適用的設計模式,並詳細講解如何將這些模式應用到代碼中,最終解決問題。這不僅僅是學習設計模式本身,更是學習如何“用”設計模式。我非常好奇書中會不會包含一些關於綫程池的優化和管理,以及如何利用設計模式來設計更健壯的綫程池策略。另外,對於並發中的一些“陷阱”,比如競態條件、死鎖、活鎖等,這本書會提供哪些基於設計模式的解決方案?是否會講解一些更加高級的並發設計模式,比如Actor模型或者CSP(Communicating Sequential Processes)模型在Java中的應用?我希望這本書的講解方式能夠深入淺齣,即使對於初學者來說,也能逐步掌握其中的精髓,並且能夠將學到的知識轉化為自己解決實際問題的能力。

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說實話,我一直在尋找一本能夠真正幫助我提升多綫程編程“內功”的書籍。很多時候,我們能夠寫齣工作的多綫程代碼,但卻很難說清它為什麼會這樣工作,以及在麵對更復雜的場景時,如何進行優化和改進。這本書的“設計模式篇”這個定位,恰恰點燃瞭我學習的熱情。我深信,設計模式是解決復雜問題的通用藍圖,而將其應用到多綫程編程中,無疑能夠極大地提升代碼的質量和係統的穩定性。我非常好奇,這本書會如何將一些經典的麵嚮對象設計模式(如單例模式、工廠模式、策略模式、觀察者模式等)巧妙地融入到多綫程的語境中。例如,如何利用單例模式來管理全局的綫程池,或者如何利用策略模式來動態選擇不同的鎖實現,又或者如何利用觀察者模式來實現綫程間的異步通知?我特彆希望能看到書中提供一些關於綫程池的精細化配置和優化策略,以及如何通過設計模式來構建更加靈活和高效的綫程池。此外,對於一些在實際開發中經常遇到的棘手問題,比如如何有效地避免死鎖、如何優雅地處理綫程中斷、如何實現精細化的綫程同步等等,我希望這本書能夠提供基於設計模式的、具有指導意義的解決方案。我期待這本書能夠讓我從“寫齣能動的多綫程代碼”提升到“寫齣高質量、可擴展、易維護的多綫程代碼”。

評分

坦白說,拿到這本書的時候,我的內心是有些忐忑的。我之前接觸過一些多綫程的書籍,但往往要麼過於偏重理論,看得雲裏霧裏,要麼就是直接貼代碼,缺乏深入的講解,讓人知其然不知其所以然。而我這次抱著極大的期望,是因為我深知在實際工作中,多綫程編程的復雜性遠不止於掌握幾個API。真正的挑戰在於如何構建穩定、高效、易於維護的多綫程係統。我一直在尋找一本能夠幫助我“融會貫通”的書,能夠讓我從根本上理解多綫程的本質,並且能夠提供一套係統化的思考框架。這本書的“設計模式篇”這個定位,正是我所需要的。我希望它不僅僅是羅列一些現成的設計模式,而是能深入剖析這些模式背後的設計思想,以及它們是如何解決多綫程編程中的具體痛點的。例如,麵對復雜的資源競爭問題,如何通過策略模式來動態選擇閤適的同步機製?或者在需要頻繁進行綫程間通信時,如何利用觀察者模式來解耦,降低係統的耦閤度?我對書中會不會涉及到一些與並發工具類(如`CountDownLatch`, `Semaphore`, `CyclicBarrier`等)相結閤的設計模式非常感興趣。這些工具類在並發編程中扮演著至關重要的角色,如果能與設計模式巧妙結閤,想必能創造齣更加優雅和強大的解決方案。總而言之,我期待這本書能夠給我帶來一次“頓悟”,讓我能夠用更高級、更抽象的視角來審視和解決多綫程編程中的問題。

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一直在京東買書,快遞讓人放心!!書的質量非常好!!!

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不錯不錯,最近正需要瞭解這方麵的資料

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物流非常快,包裝也很精美。贊??????

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不得不承認不錯

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這本書說瞭一些關於設計模式的東西,感覺的話,專門去瞭解多綫程設計模式,可以考慮一下

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剛到還沒看,書應該還不錯

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先屯著,好多書要看,???,希望看後有用

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“遇憾?”

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不錯,朋友推薦買的,可以學下java多綫程的東西。

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