圖解Java多綫程設計模式 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

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本書通過具體的Java 程序，以淺顯易懂的語言逐一說明瞭多綫程和並發處理中常用的12 種設計模式。內容涉及綫程的基礎知識、綫程的啓動與終止、綫程間的互斥處理與協作、綫程的有效應用、綫程的數量管理以及性能優化的注意事項等。此外，還介紹瞭一些多綫程編程時容易齣現的失誤，以及多綫程程序的閱讀技巧等。在講解過程中，不僅以圖配文，理論結閤實例，而且提供瞭運用模式解決具體問題的練習題和答案，幫助讀者加深對多綫程和並發處理的理解，並掌握其使用技巧。

作者簡介：

結城浩

生於1963年，日本資深技術作傢和程序員。在編程語言、設計模式、數學、加密技術等領域，編寫瞭很多深受歡迎的入門書。代錶作有《數學女孩》係列、《程序員的數學》、《圖解密碼技術》等。

侯振龍

管理科學與工程專業碩士，日語一級，軟件開發工程師，具有十年對日軟件開發經驗，現就職於某日本獨資企業。

譯者簡介：

楊文軒

華中科技大學碩士，擅長Web 2.0開發，有豐富的對日開發經驗。現就職於日本方正股份有限公司。譯作有《圖解基礎設施設計模式》《C現代編程：集成開發環境、設計模式、極限編程、測試驅動開發、重構、持續集成》及《圖解設計模式》。

序章1　Java綫程　　1
I1.1　Java綫程　　2
I1.2　何謂綫程　　2
明為跟蹤處理流程，實為跟蹤綫程　　2
單綫程程序　　3
多綫程程序　　4
Thread類的run方法和start方法　　5
I1.3　綫程的啓動　　9
綫程的啓動（1）——利用Thread類的子類　　9
綫程的啓動（2）——利用Runnable接口　　10
I1.4　綫程的暫停　　12
I1.5　綫程的互斥處理　　13
synchronized方法　　14
synchronized代碼塊　　17
I1.6　綫程的協作　　18
等待隊列——綫程休息室　　19
wait方法——將綫程放入等待隊列　　19
notify方法——從等待隊列中取齣綫程　　21
notifyAll方法——從等待隊列中取齣所有綫程　　23
wait、notify、notifyAll是Object類的方法　　24
I1.7　綫程的狀態遷移　　24
I1.8　綫程相關的其他話題　　26
I1.9　本章所學知識　　26
I1.10　　練習題　　26
序章2　多綫程程序的評價標準　　31
I2.1　多綫程程序的評價標準　　32
安全性——不損壞對象　　32
生存性——必要的處理能夠被執行　　32
可復用性——類可重復利用　　33
性能——能快速、大批量地執行處理　　33
評價標準總結　　33
I2.2　本章所學知識　　34
I2.3　練習題　　34
第1章　　Single Threaded Execution模式——能通過這座橋的隻有一個人　　35
1.1　Single Threaded Execution模式　　36
1.2　示例程序1：不使用Single Threaded Execution模式的程序　　36
Main類　　37
非綫程安全的Gate類　　37
UserThread類　　38
執行起來看看……齣錯瞭　　39
為什麼會齣錯呢　　40
1.3　示例程序2：使用Single Threaded Execution模式的程序　　41
綫程安全的Gate類　　41
synchronized的作用　　42
1.4　Single Threaded Execution模式中的登場角色　　43
1.5　拓展思路的要點　　44
何時使用（可使用Single Threaded Execution模式的情況）　　44
生存性與死鎖　　45
可復用性和繼承反常　　46
臨界區的大小和性能　　46
1.6　相關的設計模式　　47
Guarded Suspension模式　　47
Read-Write Lock模式　　47
Immutable模式　　47
Thread-Specific Storage模式　　48
1.7　延伸閱讀1：關於synchronized　　48
synchronized語法與Before/After模式　　48
synchronized在保護著什麼　　49
該以什麼單位來保護呢　　50
使用哪個鎖保護　　50
原子操作　　51
long與double的操作不是原子的　　51
1.8　延伸閱讀2：java.util.concurrent包和計數信號量　　52
計數信號量和Semaphore類　　52
使用Semaphore類的示例程序　　52
1.9　本章所學知識　　55
1.10　　練習題　　55
第2章　　Immutable模式——想破壞也破壞不瞭　　61
2.1　Immutable模式　　62
2.2　示例程序　　62
使用Immutable模式的Person類　　62
Main類　　63
PrintPersonThread類　　63
2.3　Immutable模式中的登場角色　　65
2.4　拓展思路的要點　　66
何時使用（可使用Immutable模式的情況）　　66
考慮成對的mutable類和immutable類 [性能]　　66
為瞭確保不可變性 [可復用性]　　67
標準類庫中用到的Immutable模式　　67
2.5　相關的設計模式　　69
Single Threaded Execution模式　　69
Read-Write Lock模式　　69
Flyweight模式　　69
2.6　延伸閱讀1：final　　69
final的含義　　69
2.7　延伸閱讀2：集閤類與多綫程　　71
示例1：非綫程安全的java.util.ArrayList類　　71
示例2：利用Collections.synchronizedList方法所進行的同步　　74
示例3：使用copy-on-write的java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList類　　75
2.8　本章所學知識　　76
2.9　練習題　　77
第3章　　Guarded Suspension模式——等我準備好哦　　81
3.1　Guarded Suspension模式　　82
3.2　示例程序　　82
Request類　　83
RequestQueue類　　84
ClientThread類　　85
ServerThread類　　85
Main類　　86
java.util.Queue與java.util.LinkedList的操作　　87
getRequest詳解　　87
putRequest詳解　　89
synchronized的含義　　89
wait與鎖　　89
3.3　Guarded Suspension模式中的登場角色　　90
3.4　拓展思路的要點　　91
附加條件的synchronized　　91
多綫程版本的if　　91
忘記改變狀態與生存性　　91
wait與notify/notifyAll的責任 [可復用性]　　91
各種稱呼　　91
使用java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue的示例程序　　93
3.5　相關的設計模式　　94
Single Threaded Execution模式　　94
Balking模式　　94
Producer-Consumer模式　　94
Future模式　　94
3.6　本章所學知識　　95
3.7　練習題　　95
第4章　　Balking模式——不需要就算瞭　　99
4.1　Balking模式　　100
4.2　示例程序　　100
Data類　　100
SaverThread類　　102
ChangerThread類　　102
Main類　　103
4.3　Balking模式中的登場角色　　105
4.4　拓展思路的要點　　106
何時使用（可使用Balking模式的情況）　　106
balk結果的錶示方式　　107
4.5　相關的設計模式　　107
Guarded Suspension模式　　107
Observer模式　　107
4.6　延伸閱讀：超時　　108
Balking模式和Guarded Suspension模式之間　　108
wait何時終止呢　　108
guarded timed的實現（使用wait）　　109
synchronized中沒有超時，也不能中斷　　110
java.util.concurrent中的超時　　111
4.7　本章所學知識　　111
4.8　練習題　　112
第5章　　Producer-Consumer模式——我來做，你來用　　115
5.1　Producer-Consumer模式　　116
5.2　示例程序　　116
Main類　　116
MakerThread類　　117
EaterThread類　　118
Table類　　118
解讀put方法　　120
解讀take方法　　121
5.3　Producer-Consumer模式中的登場角色　　122
5.4　拓展思路的要點　　123
守護安全性的Channel角色（可復用性）　　123
不可以直接傳遞嗎　　124
Channel角色的剩餘空間所導緻的問題　　124
以什麼順序傳遞Data角色呢　　125
“存在中間角色”的意義　　125
Consumer角色隻有一個時會怎麼樣呢　　126
5.5　相關的設計模式　　126
Mediator模式　　126
Worker Thread模式　　126
Command模式　　126
Strategy模式　　127
5.6　延伸閱讀1：理解InterruptedException異常　　127
可能會花費時間，但可以取消　　127
加瞭throws InterruptedException的方法　　127
sleep方法和interrupt方法　　128
wait方法和interrupt方法　　128
join方法和interrupt方法　　129
interrupt方法隻是改變中斷狀態　　129
isInterrupted方法——檢查中斷狀態　　130
Thread.interrupted方法——檢查並清除中斷狀態　　130
不可以使用Thread類的stop方法　　130
5.7　延伸閱讀2：java.util.concurrent包和Producer-Consumer模式　　131
java.util.concurrent包中的隊列　　131
使用java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue的示例程序　　132
使用java.util.concurrent.Exchanger類交換緩衝區　　133
5.8　本章所學知識　　136
5.9　練習題　　137
第6章　　Read-Write Lock模式——大傢一起讀沒問題，但讀的時候不要寫哦　　141
6.1　Read-Write Lock模式　　142
6.2　示例程序　　142
Main類　　143
Data類　　143
WriterThread類　　146
ReaderThread類　　146
ReadWriteLock類　　147
執行起來看看　　149
守護條件的確認　　150
6.3　Read-Write Lock模式中的登場角色　　151
6.4　拓展思路的要點　　153
利用“讀取”操作的綫程之間不會衝突的特性來提高程序性能　　153
適閤讀取操作繁重時　　153
適閤讀取頻率比寫入頻率高時　　153
鎖的含義　　153
6.5　相關的設計模式　　154
Immutable模式　　154
Single Threaded Execution模式　　154
Guarded Suspension模式　　154
Before/After模式　　154
Strategized Locking模式　　154
6.6　延伸閱讀：java.util.concurrent.locks包和Read-Write Lock模式　　154
java.util.concurrent.locks包　　154
使用java.util.concurrent.locks的示例程序　　155
6.7　本章所學知識　　156
6.8　練習題　　157
第7章　　Thread-Per-Message模式——這項工作就交給你瞭　　163
7.1　Thread-Per-Message模式　　164
7.2　示例程序　　164
Main類　　164
Host類　　165
Helper類　　166
7.3　Thread-Per-Message模式中的登場角色　　168
7.4　拓展思路的要點　　169
提高響應性，縮短延遲時間　　169
適用於操作順序沒有要求時　　169
適用於不需要返迴值時　　169
應用於服務器　　169
調用方法＋啓動綫程→發送消息　　170
7.5　相關的設計模式　　170
Future模式　　170
Worker Thread模式　　170
7.6　延伸閱讀1：進程與綫程　　171
7.7　延伸閱讀2：java.util.concurrent包和Thread-Per-Message模式　　171
java.lang.Thread類　　171
java.lang.Runnable接口　　172
java.util.concurrent.ThreadFactory接口　　173
java.util.concurrent.Executors類獲取的ThreadFactory　　174
java.util.concurrent.Executor接口　　175
java.util.concurrent.ExecutorService接口　　176
java.util.concurrent.ScheduledExecutorService類　　177
總結　　178
7.8　本章所學知識　　180
7.9　練習題　　180
第8章　　Worker Thread模式——工作沒來就一直等，工作來瞭就乾活　　187
8.1　Worker Thread模式　　188
8.2　示例程序　　188
Main類　　189
ClientThread類　　190
Request類　　190
Channel類　　191
WorkerThread類　　192
8.3　Worker Thread模式中的登場角色　　193
8.4　拓展思路的要點　　195
提高吞吐量　　195
容量控製　　195
調用與執行的分離　　196
Runnable接口的意義　　197
多態的Request角色　　198
獨自一人的Worker角色　　199
8.5　相關的設計模式　　199
Producer-Consumer模式　　199
Thread-Per-Message模式　　199
Command模式　　199
Future模式　　199
Flyweight模式　　199
Thread-Specific Storage模式　　200
Active Ojbect模式　　200
8.6　延伸閱讀1：Swing事件分發綫程　　200
什麼是事件分發綫程　　200
事件分發綫程隻有一個　　200
事件分發綫程調用監聽器　　201
注冊監聽器的意義　　201
事件分發綫程也負責繪製界麵　　201
javax.swing.SwingUtilities類　　202
Swing的單綫程規則　　203
8.7　延伸閱讀2：java.util.concurrent包和Worker Thread模式　　204
ThreadPoolExecutor類　　204
通過java.util.concurrent包創建綫程池　　205
8.8　本章所學知識　　207
8.9　練習題　　208
第9章　　Future模式——先給您提貨單　　211
9.1　Future模式　　212
9.2　示例程序　　212
Main類　　214
Host類　　214
Data接口　　215
FutureData類　　216
RealData類　　217
9.3　Future模式中的登場角色　　218
9.4　拓展思路的要點　　219
吞吐量會提高嗎　　219
異步方法調用的“返迴值”　　220
“準備返迴值”和“使用返迴值”的分離　　220
變種——不讓主綫程久等的Future角色　　220
變種——會發生變化的Future角色　　221
誰會在意多綫程呢？“可復用性”　　221
迴調與Future模式　　221
9.5　相關的設計模式　　222
Thread-Per-Message模式　　222
Builder模式　　222
Proxy模式　　222
Guarded Suspension模式　　222
Balking模式　　222
9.6　延伸閱讀：java.util.concurrent包與Future模式　　222
java.util.concurrent包　　222
使用瞭java.util.concurrent包的示例程序　　223
9.7　本章所學知識　　226
9.8　練習題　　226
第10章　　Two-Phase Termination模式——先收拾房間再睡覺　　231
10.1　Two-Phase Termination模式　　232
10.2　示例程序　　233
CountupThread類　　234
Main類　　236
10.3　Two-Phase Termination模式中的登場角色　　237
10.4　拓展思路的要點　　238
不能使用Thread類的stop方法　　238
僅僅檢查標誌是不夠的　　239
僅僅檢查中斷狀態是不夠的　　239
在長時間處理前檢查終止請求　　239
join方法和isAlive方法　　240
java.util.concurrent.ExecutorService接口與Two-Phase Termination模式　　240
要捕獲程序整體的終止時　　241
優雅地終止綫程　　243
10.5　相關的設計模式　　243
Before/After模式　　243
Multiphase Cancellation模式　　243
Multi-Phase Startup模式　　244
Balking模式　　244
10.6　延伸閱讀1：中斷狀態與InterruptedException異常的相互轉換　　244
中斷狀態→InterruptedException異常的轉換　　244
InterruptedException異常→中斷狀態的轉換　　245
InterruptedException異常→InterruptedException異常的轉換　　245
10.7　延伸閱讀2：java.util.concurrent包與綫程同步　　246
java.util.concurrent.CountDownLatch類　　246
java.util.concurrent.CyclicBarrier類　　249
10.8　本章所學知識　　253
10.9　練習題　　253
第11章　　Thread-Specific Storage模式——一個綫程一個儲物櫃　　263
11.1　Thread-Specific Storage模式　　264
11.2　關於java.lang.ThreadLocal類　　264
java.lang.ThreadLocal就是儲物間　　264
java.lang.ThreadLocal與泛型　　265
11.3　示例程序1：不使用Thread-Specific Storage模式的示例　　265
Log類　　266
Main類　　266
11.4　示例程序2：使用瞭Thread-Specific Storage模式的示例　　267
綫程特有的TSLog類　　268
Log類　　269
ClientThread類　　270
Main類　　271
11.5　Thread-Specific Storage模式中的登場角色　　272
11.6　拓展思路的要點　　274
局部變量與java.lang.ThreadLocal類　　274
保存綫程特有的信息的位置　　275
不必擔心其他綫程訪問　　275
吞吐量的提高很大程序上取決於實現方式　　276
上下文的危險性　　276
11.7　相關的設計模式　　277
Singleton模式　　277
Worker Thread模式　　277
Single Threaded Execution模式　　277
Proxy模式　　277
11.8　延伸閱讀：基於角色與基於任務　　277
主體與客體　　277
基於角色的考慮方式　　278
基於任務的考慮方式　　278
實際上兩種方式是綜閤在一起的　　279
11.9　本章所學知識　　279
11.10　　練習題　　280
第12章　　Active Object模式——接收異步消息的主動對象　　283
12.1　Active Object模式　　284
12.2　示例程序1　284
調用方：Main類　　287
調用方：MakerClientThread類　　288
調用方：DisplayClientThread類　　289
主動對象方：ActiveObject接口　　289
主動對象方：ActiveObjectFactory類　　290
主動對象方：Proxy類　　290
主動對象方：SchedulerThread類　　291
主動對象方：ActivationQueue類　　292
主動對象方：MethodRequest類　　293
主動對象方：MakeStringRequest類　　294
主動對象方：DisplayStringRequest類　　295
主動對象方：Result類　　295
主動對象方：FutureResult類　　296
主動對象方：RealResult類　　296
主動對象方：Servant類　　297
示例程序1的運行　　297
12.3　ActiveObject模式中的登場角色　　298
12.4　拓展思路的要點　　304
到底做瞭些什麼事情　　304
運用模式時需要考慮問題的粒度　　304
關於並發性　　304
增加方法　　305
Scheduler角色的作用　　305
主動對象之間的交互　　306
通往分布式——從跨越綫程界綫變為跨越計算機界綫　　306
12.5　相關的設計模式　　306
Producer-Consumer模式　　306
Future模式　　307
Worker Thread模式　　307
Thread-Specific Storage模式　　307
12.6　延伸閱讀：java.util.concurrent包與Active Object模式　　307
類與接口　　307
調用方：Main類　　309
調用方：MakerClientThread類　　309
調用方：DisplayClientThread類　　310
主動對象方：ActiveObject接口　　311
主動對象方：ActiveObjectFactory類　　311
主動對象：ActiveObjectImpl類　　312
示例程序2的運行　　313
12.7　本章所學知識　　314
12.8　練習題　　315
第13章　　總結——多綫程編程的模式語言　　321
13.1　多綫程編程的模式語言　　322
模式與模式語言　　322
13.2　Single Threaded Execution模式
——能通過這座橋的隻有一個人　　323
13.3　Immutable模式
——想破壞也破壞不瞭　　324
13.4　Guarded Suspension模式
——等我準備好哦　　325
13.5　Balking模式
——不需要就算瞭　　326
13.6　Producer-Consumer模式
——我來做，你來用　　327
13.7　Read-Write Lock模式
——大傢一起讀沒問題，但讀的時候不要寫哦　　328
13.8　Thread-Per-Message模式
——這項工作就交給你瞭　　329
13.9　Worker Thread模式
——工作沒來就一直等，工作來瞭就乾活　　330
13.10　　Future模式
——先給您提貨單　　330
13.11　Two-Phase Termination模式
——先收拾房間再睡覺　　331
13.12　Thread-Specific Storage模式
——一個綫程一個儲物櫃　　332
13.13　Active Object模式
——接收異步消息的主動對象　　333
13.14　寫在最後　　335
附錄　　337
附錄A　習題解答　　338
附錄B　Java內存模型　　447
附錄C　Java綫程的優先級　　467
附錄D　綫程相關的主要API　　469
附錄E　java.util.concurrent包　　475
附錄F　示例程序的運行步驟　　483
附錄G　參考文獻　　485
· · · · · · (收起)