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出版者:McGraw-Hill Osborne Media

作者:Herbert Schildt

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2002-08-13

价格:USD 49.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780070495432

丛书系列:

图书标签:

计算机
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具体描述

《Java 2：高级并发编程》简介在当今多核处理器和分布式系统的时代，高效地利用并发能力是构建高性能、可伸缩和响应迅速的应用程序的关键。本书深入探讨了 Java 平台下高级并发编程的方方面面，旨在帮助读者构建出色的并发应用，并理解其中复杂的机制。本书并非 Java 语言的入门教程。我们假定您已具备扎实的 Java 基础知识，并对基本的线程模型、锁机制（如 `synchronized` 关键字和 `Lock` 接口）有一定的了解。本书的重点将放在超越这些基础，深入到 Java 并发 API 的更深层次，以及理解背后更复杂的原理。本书内容概览： 1. 深入理解 Java 内存模型 (JMM) 理解 JMM 的核心概念：可见性、原子性、有序性。深入剖析 JMM 与 CPU 缓存、指令重排之间的关系。学习如何使用 `volatile` 关键字正确地处理内存可见性问题，理解其底层实现原理。掌握 `java.util.concurrent.atomic` 包中的原子类（如 `AtomicInteger`、`AtomicReference` 等），以及它们如何实现无锁的原子操作，以及这些操作的性能优势。通过实际案例分析，演示 JMM 可能导致的问题，并学习如何避免这些潜在的并发陷阱。 2. 高级同步工具与模式 `ReentrantLock` 的精细化控制：深入理解 `ReentrantLock` 相较于 `synchronized` 的优势，包括公平锁、中断式锁获取、定时锁获取、条件变量 (`Condition`) 的使用。 `ReadWriteLock` 的应用：学习如何使用读写锁来优化读多写少的场景，提高并发读的吞吐量。 `Semaphore` 的灵活控制：掌握信号量在控制并发访问资源数量上的应用，例如资源池的管理。 `CountDownLatch` 与 `CyclicBarrier` 的协同工作：深入理解这两个同步辅助类的用法，以及它们在多线程协作和任务编排中的强大作用。 `Exchanger` 的数据交换：探索 `Exchanger` 如何在两个线程之间安全地交换数据。 `Phaser` 的分阶段同步：学习 `Phaser` 如何比 `CyclicBarrier` 更灵活地处理更复杂的、多阶段的并发任务。 3. Executor 框架的强大之处 `ExecutorService` 的生命周期管理：学习如何正确地创建、提交任务、关闭和优雅地终止 `ExecutorService`。各种 `ThreadPoolExecutor` 的配置与调优：深入理解核心池大小、最大池大小、空闲线程存活时间、工作队列等参数的意义，以及如何根据应用场景进行合理的配置。 `ForkJoinPool` 的分治计算：掌握 `ForkJoinPool` 的设计理念，以及如何使用 `RecursiveTask` 和 `RecursiveAction` 来实现高效的分治算法。 `ScheduledExecutorService` 的定时与周期任务：学习如何安排延迟执行任务和周期性执行任务。异步编程的实践：结合 `CompletableFuture`，学习如何构建链式、组合式的异步操作，实现非阻塞的并发执行。 4. 并发集合的深入研究 `ConcurrentHashMap` 的高效并发实现：深入理解 `ConcurrentHashMap` 的分段锁（或称为 `Node` 级别的锁）机制，以及它如何实现高性能的并发读写。 `CopyOnWriteArrayList` 与 `CopyOnWriteArraySet`：学习它们的写时复制机制，以及适用于读多写少的场景。 `BlockingQueue` 的各种实现：深入理解 `ArrayBlockingQueue`、`LinkedBlockingQueue`、`PriorityBlockingQueue`、`DelayQueue`、`SynchronousQueue` 等阻塞队列的特性，以及它们在生产者-消费者模式中的应用。 `ConcurrentLinkedQueue` 的无锁队列：学习其非阻塞的链式队列实现。 5. 线程安全的复杂性与设计模式不可变性 (Immutability)：深入理解不可变对象如何天然地实现线程安全，以及如何设计不可变类。线程局部变量 (`ThreadLocal`)：学习 `ThreadLocal` 的使用场景，以及如何避免共享变量带来的并发问题，同时也要注意其潜在的内存泄漏风险。同步容器与并发容器的选择：总结何时使用 `Collections.synchronizedList` 等同步包装器，何时优先选择 `java.util.concurrent` 包下的并发集合。消息传递模型：探讨 Akka 等并发框架背后的 Actor 模型，以及其在构建分布式高并发系统中的优势。减少锁的粒度与避免死锁：学习各种策略来优化锁的使用，例如使用更细粒度的锁，以及识别和避免经典的死锁场景。 6. 响应式编程与异步流 Java 9+ 的 `Flow` API：深入学习 Java 平台自带的响应式流规范，理解 `Publisher`、`Subscriber`、`Subscription` 和 `Processor` 的作用。 `CompletableFuture` 的高级组合：学习如何利用 `CompletableFuture` 构建复杂的异步工作流，处理异常，以及实现超时控制。响应式编程思想在 Java 中的应用：结合实际场景，展示如何利用响应式编程的思想来构建更具韧性、可伸缩的并发应用。 7. 并发调试与性能调优使用 JVisualVM、JMC 等工具进行线程分析：学习如何通过线程转储 (Thread Dump) 来分析线程状态、死锁等问题。理解锁的性能开销：分析不同锁机制的性能特点，以及如何选择最高效的锁。内存可见性问题的排查：结合 JMM 的知识，学习如何定位和解决由于内存可见性不足导致的问题。并发算法的性能评估：通过基准测试，量化不同并发策略的性能表现。常见并发 bug 的模式与解决方案：总结并归纳在实际开发中常见的并发 bug，并提供系统性的解决方案。本书特色：理论与实践并重：深入讲解 Java 并发机制的底层原理，并辅以大量精炼、实用的代码示例，帮助读者将理论知识转化为实践能力。循序渐进的深入：从 Java 内存模型这个核心概念出发，逐步深入到各种高级并发工具、框架和模式，让读者构建起完整的并发知识体系。注重解决实际问题：关注开发者在构建高并发应用时遇到的实际挑战，并提供行之有效的解决方案。前沿技术的探讨：涵盖了 Java 9+ 的响应式流 API，帮助读者跟上 Java 并发领域的发展步伐。通过阅读本书，您将能够：深刻理解 Java 并发编程的底层机制。熟练运用 Java 并发 API 构建健壮、高效的并发应用程序。精准诊断和解决复杂的并发问题。设计和实现可伸缩、高吞吐量的并发系统。成为一名更优秀的 Java 并发开发者。无论您是希望优化现有应用的性能，还是准备构建下一代高并发系统，本书都将是您宝贵的参考资料。