寫在前面
多線程相對於其他 Java 知識點來講，有一定的學習門檻，並且瞭解起來比較費勁。在平時工作中如若使用不當會出現數據錯亂、執行效率低（還不如單線程去運行）或者死鎖程序掛掉等等問題，所以掌握瞭解多線程至關重要。
筆者在讀完市面上關於Java併發編程的資料後，感覺有些知識點不是很清晰，於是在RedSpider社區內展開了對Java併發編程原理的討論。鑑於開源精神，我們決定將我們討論之後的Java併發編程原理整理成書籍，分享給大家。
站在巨人的肩上，我們可以看得更遠。本書內容的主要來源有博客、書籍、論文，對於一些已經敘述得很清晰的知識點我們直接引用在本書中;對於一些沒有講解清楚的知識點，我們加以畫圖或者編寫Demo進行加工;而對於一些模棱兩可的知識點，本書在查閱了大量資料的情況下，給出最合理的解釋。
寫本書的過程也是對自己研究和掌握的技術點進行整理的過程，希望本書能幫助讀者快速掌握併發編程技術。
內容簡介
第1章 進程與線程的基本概念
1.1 進程產生的背景
1.2 上下文切換
第2章 Java多線程入門類和接口
2.1 Thread類和Runnable接口
- 2.1.1 繼承Thread類
- 2.1.2 實現Runnable接口
- 2.1.3 Thread類構造方法
- 2.1.4 Thread類的幾個常用方法
- 2.1.5 Thread類與Runnable接口的比較
2.2 Callable、Future與FutureTask
- 2.2.1 Callable接口
- 2.2.2 Future接口
- 2.2.3 FutureTask類
- 2.2.4 FutureTask的幾個狀態
第3章 線程組和線程優先級
3.1 線程組(ThreadGroup)
3.2 線程的優先級
3.3 線程組的常用方法及數據結構
- 3.3.1 線程組的常用方法
- 3.3.2 線程組的數據結構
第4章 Java線程的狀態及主要轉化方法
4.1 操作系統中的線程狀態轉換
4.2 Java線程的6個狀態
- 4.2.1 NEW
- 4.2.2 RUNNABLE
- 4.2.3 BLOCKED
- 4.2.4 WAITING
- 4.2.5 TIMED_WAITING
- 4.2.6 TERMINATED
4.3 線程狀態的轉換
- 4.3.1 BLOCKED與RUNNABLE狀態的轉換
- 4.3.2 WAITING狀態與RUNNABLE狀態的轉換
- 4.3.3 TIMED_WAITING與RUNNABLE狀態轉換
- 4.3.4 線程中斷
第5章 Java線程間的通信
5.1 鎖與同步
5.2 等待/通知機制
5.3 信號量
5.4 管道
5.5 其它通信相關
- 5.5.1 join方法
- 5.5.2 sleep方法
- 5.5.3 ThreadLocal類
- 5.5.4 InheritableThreadLocal
第6章 Java內存模型基礎知識
6.1 併發編程模型的兩個關鍵問題
6.2 Java內存模型的抽象結構
- 6.2.1 運⾏時內存的劃分
- 6.2.2 既然堆是共享的，爲什麼在堆中會有內存不可⻅問題？
- 6.2.3 JMM與Java內存區域劃分的區別與聯繫
第7章 重排序與happens-before
7.1 什麼是重排序？
7.2 順序一致性模型與JMM的保證
- 7.2.1 數據競爭與順序一致性
- 7.2.2 順序一致性模型
- 7.2.3 JMM中同步程序的順序一致性效果
- 7.2.4 JMM中未同步程序的順序一致性效果
7.3 happens-before
- 7.3.1 什麼是happens-before?
- 7.3.2 天然的happens-before關係
第8章 volatile
8.1 幾個基本概念
- 8.1.1 內存可見性
- 8.1.2 重排序
- 8.1.3 happens-before規則
8.2 volatile的內存語義
- 8.2.1 內存可見性
- 8.2.1 禁止重排序
8.3 volatile的用途
第9章 synchronized與鎖
9.1 Synchronized關鍵字
9.2 幾種鎖
- 9.2.1 Java對象頭
- 9.2.2 偏向鎖
- 9.2.3 輕量級鎖
- 9.2.4 重量級鎖
- 9.2.5 總結鎖的升級流程
- 9.2.6 各種鎖的優缺點對比
第10章 樂觀鎖和悲觀鎖
10.1 樂觀鎖與悲觀鎖的概念
10.2 CAS的概念
10.3 Java實現CAS的原理 - Unsafe類
10.4 原子操作-AtomicInteger類源碼簡析
10.5 CAS實現原子操作的三大問題
- 10.5.1 ABA問題
- 10.5.2 循環時間長開銷大
- 10.5.3 只能保證一個共享變量的原子操作
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第11章 AQS
11.1 AQS簡介
11.2 AQS的數據結構
11.3 資源共享模式
11.4 AQS的主要方法源碼解析
- 11.4.1 獲取資源
第12章 線程池原理
12.1 爲什麼要使用線程池
12.2 線程池的原理
- 12.2.1 ThreadPoolExecutor提供的構造方法
- 12.2.2 ThreadPoolExecutor的策略
- 12.2.3 線程池主要的任務處理流程
- 12.2.4 ThreadPoolExecutor如何做到線程複用的？
12.3 四種常見的線程池
- 12.3.1 newCachedThreadPool
- 12.3.2 newFixedThreadPool
- 12.3.3 newSingleThreadExecutor
- 12.3.4 newScheduledThreadPool
第13章 阻塞隊列
13.1 阻塞隊列的由來
13.2 BlockingQueue的操作方法
13.3 BlockingQueue的實現類
- 13.3.1 ArrayBlockingQueue
- 13.3.2 LinkedBlockingQueue
- 13.3.3 DelayQueue
- 13.3.4 PriorityBlockingQueue
- 13.3.5 SynchronousQueue
13.5 阻塞隊列的原理
13.6 示例和使用場景
- 13.6.1 生產者-消費者模型
- 13.6.2 線程池中使用阻塞隊列
第14章 鎖接口和類
14.1 synchronized的不足之處
14.2 鎖的幾種分類
- 14.2.1 可重入鎖和非可重入鎖
- 14.2.2 公平鎖與非公平鎖
- 14.2.3 讀寫鎖和排它鎖
14.3 JDK中有關鎖的一些接口和類
- 14.3.1 抽象類AQS/AQLS/AOS
- 14.3.2 接口Condition/Lock/ReadWriteLock
- 14.3.3 ReentrantLock
- 14.3.4 ReentrantReadWriteLock
- 14.3.5 StampedLock
第15章 併發容器集合
15.1 同步容器與併發容器
15.2 併發容器類介紹
- 15.2.1 併發Map
- 15.2.2 併發Queue
- 15.2.3 併發Set
第16章 CopyOnWrite容器
16.1 什麼是CopyOnWrite容器
16.2 CopyOnWriteArrayList
16.3 CopyOnWrite的業務中實現
第17章 通信工具類
17.1 Semaphore
- 17.1.1 Semaphore介紹
- 17.1.2 Semaphore案例
- 17.1.3 Semaphore原理
17.2 Exchanger
17.3 CountDownLatch
- 17.3.1 CountDownLatch介紹
- 17.3.2 CountDownLatch案例
- 17.3.3 CountDownLatch原理
17.4 CyclicBarrier
- 17.4.1 CyclicBarrier介紹
- 17.4.2 CyclicBarrier Barrier被破壞
- 17.4.3 CyclicBarrier案例
- 17.4.4 CyclicBarrier原理
17.5 Phaser
- 17.5.1 Phaser介紹
- 17.5.2 Phaser案例
- 17.5.3 Phaser原理
第18章 Fork/Join框架
18.1 什麼是Fork/Join
18.2 工作竊取算法
18.3 Fork/Join的具體實現
- 18.3.1 ForkJoinTask
- 18.3.2 ForkJoinPool
- 18.4 Fork/Join的使用
第19章 Java 8 Stream並行計算原理
19.1 Java 8 Stream簡介
19.2 Stream單線程串行計算
19.3 Stream多線程並行計算
19.4 從源碼看Stream並行計算原理
19.5 Stream並行計算的性能提升
第二十章 計劃任務
20.1 使用案例
20.2 類結構
20.3 主要方法介紹
- 20.3.1 schedule
- 20.3.2 scheduledAtFixedRate
- 20.3.3 scheduledAtFixedDelay
- 20.3.4 delayedExecute
20.4 DelayedWorkQueue
- 20.4.1 take
- 20.4.2 offer
20.5 總結
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