Scala並發編程 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

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免費的性能午餐已經結束——Intel、AMD 和Sparc、PowerPC 等主要的處理器生産廠商，從前使用的提高CPU 性能的傳統方法已經走到盡頭，單核處理器的主頻多年來一直踏步不前，當今主流的CPU 製造技術是超綫程和多核架構。麵對計算機性能的挑戰和硬件架構的改變，迷惘的軟件開發者們應何去何從？《Scala並發編程》為大傢展示瞭一條光明的康莊大道！《Scala並發編程》由Scala 語言的發明者，瑞士洛桑聯邦理工大學教授Martin Odersky 的愛徒Aleksandar Prokopec 博士撰寫。作者根據自己在Scala 語言開發團隊中的工作經驗，全麵地介紹瞭並發編程技術。這些並發編程技術包括：並發程序設計的基礎知識和背景知識、常用並發實用組件（如綫程池、原子變量和並發集閤）的用法、Scala 專用並發框架（Future 和Promise API）的用法、Scala 並行集閤框架的用法、使用響應式擴展框架編寫基於事件的程序和異步程序的方式、用於編寫事務程序的ScalaSTM 庫以及Actor 編程模型和Akka框架。作者在《Scala並發編程》中列舉的實例既介紹瞭理論知識又展示瞭實踐方法，同時還能夠開拓讀者的編程思路。此外，作者還在每章末尾提供瞭大量編程習題，幫助讀者測試和鞏固知識。

Aleksandar Prokopec 是一位軟件開發者，同時也是並發和分布式編程技術研究者。他擁有剋羅地亞薩格勒布大學電子工程和計算學院的計算機專業碩士學位和瑞士洛桑聯邦理工大學（EPFL）的計算機科學專業博士學位。作為 EPFL 博士助教和 Scala 語言開發團隊成員，他積極為 Scala 編程語言做貢獻，研究並發編程抽象、並行數據編程支持和 Scala並發數據結構。他編寫瞭 Scala Parallel Collections 框架，這是一個高級的 Scala 並行數據編程庫。他還參加瞭多個 Scala 並發庫開發小組，開發瞭 Future、Promise 和 ScalaSTM 等抽象。

前言 ............................................................................................ XVII
1 簡介 ........................................................................................................... 1
並發程序設計 .......................................................................................................... 1
傳統並發編程技術概述 ............................................................................. 2
現代並發範式 .......................................................................................................... 3
Scala 的優點 ....................................................................... 4
預備知識 ....................................................................................... 5
執行Scala 程序 ......................................................................... 5
Scala 基礎知識 ................................................................................................ 6
小結 ...................................................................................................... 11
練習 ........................................................................................ 11
2 JVM 和Java 內存模型中的並發處理方式 ................................................ 13
進程和綫程 ...................................................................... 14
創建和啓動綫程 ....................................................16
原子執行方式 .......................................................21
調整次序 ..................................................................................................25
監控器和同步 ............................................................................................... 27
死鎖 .....................................................................................................29
保衛鎖 ..........................................................................................................32
中斷綫程和正常關閉 ...............................................................................................36
Volatile 變量 .................................................................................................. 37
Java 內存模型.............................................................................................. 39
不可變對象和final 字段 .......................................................41
小結 ............................................................. 43
練習 ....................................................................................... 43
3 構建並發程序的傳統材料 ............................................. 47
Executor 和ExecutionContext 對象 ................... 48
原子型基元 ...................................................... 52
原子變量 ............................................................................52
無鎖編程 ..........................................................55
以明確方式實現鎖 ...................................................................57
ABA 問題 .....................................................................59
惰性值 .............................................................................. 61
並發集閤 ..................................................................... 66
並發隊列 ...............................................................................68
並發集和映射 .....................................................71
並發遍曆 .............................................................77
創建和處理進程 ...................................................... 79
小結 ................................................................. 81
練習 ................................................................... 81
4 使用Future 和Promise 對象編寫異步程序 .............................................. 85
Future 類 ................................................................................. 86
執行Future 計算....................................................................88
Future 對象的迴調函數 ..................................................89
Future 計算和異常 ...............................................92
使用Try 類型 .......................................93
緻命異常 ............................................95
Future 對象中的函數組閤 ............................................................95
Promise 類 .................................................. 103
轉換基於迴調函數的API ........................................................... 106
擴展Future API .................................................. 108
取消異步計算操作 ..................................................................................... 109
Future 對象和阻塞操作 ................................................................... 112
等待Future 對象..................................................................................... 112
在異步計算內部執行阻塞操作 ................................................................................... 113
Scala Async 庫 ...................................................................... 114
可選的Future 框架 .......................................................................................... 117
小結 ........................................................................................................... 118
練習 ....................................................................................................................... 119
5 數據並行集閤 ......................................................................................... 121
Scala 集閤概述 ................................................................................................ 122
並行集閤的用法 ......................................................................................... 123
並行集閤類的層次結構 ....................................................................................... 126
配置並行等級 ...................................................................................................... 128
在JVM 中度量性能 ............................................................................. 129
使用並行集閤的注意事項 ................................................................................. 131
非可並行化集閤 .................................................................... 131
非可並行化操作 .............................................................................................. 132
並行操作的副作用 .................................................................................................... 134
不確定的並行操作 .................................. 135
可交換和可結閤操作符 .............................................................. 137
組閤使用並行集閤和並發集閤 .................................................................... 139
弱一緻性迭代器 ........................................................ 140
實現自定義的並行集閤 ............................................................................... 141
分離器 ................................................................................................ 142
組閤器 ..................................................................................................... 145
可選的數據並行框架 ................................................................. 148
ScalaBlitz 框架中的集閤層次結構 .............................................................. 149
小結 ....................................................................................................... 150
練習 ............................................................................................. 151
6 使用Reactive Extensions 編寫並發程序 ............................................... 153
創建Observable 對象 ............................................................... 154
Observable 對象和異常 ................................................................ 157
Observable 協定 ................................................................................ 158
實現自定義Observable 對象 ...................................................................................... 160
通過Future 對象創建Observable 對象 ............................................................ 161
Subscription 對象 ............................................................................................ 162
組閤Observable 對象 ...................................................................................... 165
嵌套的Observable 對象 ....................................................................................... 166
處理完善Observable 對象失敗的情況 .................................................................. 171
Rx 調度器 ............................................................................... 174
使用自定義調度器編寫UI 應用程序 .................................................................. 176
Subject 特徵和自頂嚮下的響應式編程 .................................................. 181
小結 ............................................................................................ 186
練習 ..................................................................................... 186
7 基於軟件的事務內存 .............................................................................. 189
原子變量帶來的麻煩 ...................................................................... 190
使用基於軟件的事務內存 .............................................. 194
事務引用 ......................................................... 196
使用atomic 語句 ................................................................ 197
組閤事務 .............................................................. 198
事務與副作用 ................................................................. 199
單操作事務 ................................................................. 203
嵌套事務 ........................................................... 205
事務和異常 ...................................................... 208
重新嘗試執行事務 ........................................ 212
通過超時設置重新嘗試執行事務 ......................................... 216
事務集閤 ..................................................................................... 217
事務局部變量 ................................................................. 218
事務數組 ......................................................... 219
事務映射 .............................................................................. 221
小結 ............................................................................................. 222
練習 ............................................................................. 223
8 Actor ...................................................................................................... 227
使用Actor 模型 ............................................................................... 228
創建Actor 係統和Actor 實例 ..................................................................... 230
管理無法正常處理的消息 .................................................................................. 233
Actor 實例的行為和狀態 ........................................................................................ 234
Akka 框架中的Actor 層次結構.................................................................................. 239
識彆Actor 對象 ............................................................................................... 242
Actor 對象的生命周期 ................................................................................... 245
Actor 對象之間的通信 ...................................................... 249
請求模式 ........................................................ 251
轉發模式 ..................................................................... 254
停止Actor 對象 ......................................................................... 255
Actor 監督 .......................................................................... 257
遠程Actor 對象 ............................................................. 263
小結 .............................................................................................. 266
練習 ................................................................................................... 267
9 實用並發技術 ......................................................................................... 269
工欲善其事，必先利其器 ....................................................... 269
組閤使用多種框架——編寫遠程文件管理器 ............................................ 273
創建文件係統模型 ........................................................ 274
服務器接口 ......................................................................... 278
客戶端導航API.................................................................................. 280
客戶端的用戶界麵 ............................................................................. 284
實現客戶端程序的邏輯 .................................................................................. 288
改進遠程文件管理器 ........................................................................................ 293
調試並發程序 ................................................................................................................... 294
死鎖和暫停處理過程 ............................................................... 295
調試運行結果不正確的程序 ................................................................ 299
性能調試 ............................................................................... 304
小結 .............................................................................................................................. 310
練習 .................................................................................................................................. 311
· · · · · · (收起)