Java并发编程的艺术

编辑推荐——慧眼看PDF电子书

阿里系和1号店资深技术专家撰写，Java并发编程领域的扛鼎之作，内容在InfoQ等社群得到高度认可

从JDK源码、JVM、CPU等多角度全面剖析和讲解Java并发编程的框架、原理和核心技术

随着大数据时代的来临，程序员可能每天要处理几十个TB的数据，如何让程序快速且安全地处理各种大数据，就需要掌握不同的并发编程模型和并发编程技巧。用户的一个点击，需要在毫秒级处理完多个任务，同样需要并发编程的参与。

并发编程是Java语言的重要特性之一，在Java平台上提供了许多基本的并发功能来辅助开发多线程应用程序。然而，这些相对底层的并发功能与上层应用程序的并发语义之间并不存在一种简单而直观的映射关系。因此，如何在Java并发应用程序中正确且高效地使用这些功能就成了Java开发人员的关注重点。

《Java并发编程的艺术》正是为了解决这个问题而写的。书中采用循序渐进的讲解方式，从并发编程的底层实现机制入手，逐步介绍了在设计Java并发程序时各种重要的技术、设计模式与应用，同时辅以丰富的示例代码，使得开发人员能够更快地领悟Java并发编程的要领，围绕着Java平台的基础并发功能快速地构建大规模的并发应用程序。

内容简介——慧眼看PDF电子书

第1章介绍Java并发编程的挑战，会向读者说明可能会遇到哪些问题，以及如何解决。第2章Java并发编程的底层实现原理，从CPU和JVM2个层面剖析。第3章详细深入介绍了Java的内存模型。第4章从介绍多线程技术带来的好处开始，讲述了如何启动和终止线程以及线程的状态，详细阐述了多线程之间进行通信的基本方式和等待/通知经典范式。第5章介绍Java并发包中与锁相关的API和组件，以及这些API和组件的使用方式和实现细节。第6章介绍了Java中的大部分并发容器及其实现原理。第7章介绍了Java中的原子操作类，并给出一些实例。第8章介绍了Java中提供的很多并发工具类。第9章介绍了Java中的线程池实现原理和使用建议。第10章介绍了Executor框架的整体结构和成员组件。第11章介绍几个并发编程的实战与并发编程问题排查。

作者简介——慧眼看PDF电子书

方腾飞（花名清英，英文名kiral），

蚂蚁金服集团技术专家，从事Java开发近10年。5年以上的团队管理、项目管理和敏捷开发经验，崇尚团队合作。曾参与CMS、电子海图、SOC、ITIL、电子商务网站和信贷管理系统等项目。目前在蚂蚁金服网商银行贷款管理团队负责数据采集平台开发工作。与同事合作开发了tala code Review插件，深受阿里数千名工程师拥趸，并开发过开源工具jdbcutil（https://github.com/kiral/utils）。创办了并发编程网，组织翻译了百余篇国外优秀技术文章，并曾为InfoQ撰写“聊聊并发”专栏，在《程序员》杂志撰写敏捷实践系列文章

魏鹏

阿里巴巴集团技术专家，在阿里巴巴中国网站技术部工作多年，曾担任中国网站交易平台架构师，主导了交易系统服务化工作，设计实现的数据迁移系统高效地完成了阿里巴巴中国网站交易数据到阿里巴巴集团的迁移工作。目前在阿里巴巴共享业务事业部从事Java应用容器Pandora和服务框架HSF的相关工作，其中Java应用容器Pandora是阿里巴巴中间件运行的基础，而服务框架HSF则是阿里巴巴集团实现服务化的主要解决方案，二者在阿里巴巴拥有为广泛的使用量。个人平时喜欢阅读技术书籍，翻译一些国外优秀文档，喜欢总结、乐于分享，对Java应用容器、多线程编程以及分布式系统感兴趣。

程晓明

1号店资深架构师，从事1号店交易平台系统的开发，技术上关注并发与NIO。因5年前遇到的一个线上故障，解决过程中对Java并发编程产生了浓厚的兴趣，从此开始了漫长的探索之旅：从底层实现机制、内存模型到Java同步。纵观我自己对Java并发的学习过程，是一个从高层到底层再到高层的一个反复迭代的过程，我估计很多读者的学习过程应该与我类似。文章多见诸《IBM developerWorks》、InfoQ和《程序员》杂志。

目录——慧眼看PDF电子书

前言
第1章并发编程的挑战
1.1上下文切换
1.1.1多线程一定快吗
1.1.2测试上下文切换次数和时长
1.1.3如何减少上下文切换
1.1.4减少上下文切换实战
1.2死锁
1.3资源限制的挑战
1.4本章小结

第2章Java并发机制的底层实现原理
2.1volatile的应用
2.2synchronized的实现原理与应用
2.2.1Java对象头
2.2.2锁的升级与对比
2.3原子操作的实现原理
2.4本章小结

第3章Java内存模型
3.1Java内存模型的基础
3.1.1并发编程模型的两个关键问题
3.1.2Java内存模型的抽象结构
3.1.3从源代码到指令序列的重排序
3.1.4并发编程模型的分类
3.1.5happensbefore简介
3.2重排序
3.2.1数据依赖性
3.2.2asifserial语义
3.2.3程序顺序规则
3.2.4重排序对多线程的影响
3.3顺序一致性
3.3.1数据竞争与顺序一致性
3.3.2顺序一致性内存模型
3.3.3同步程序的顺序一致性效果
3.3.4未同步程序的执行特性
3.4volatile的内存语义
3.4.1volatile的特性
3.4.2volatile写读建立的happensbefore关系
3.4.3volatile写读的内存语义
3.4.4volatile内存语义的实现
3.4.5JSR133为什么要增强volatile的内存语义
3.5锁的内存语义
3.5.1锁的释放获取建立的happensbefore关系
3.5.2锁的释放和获取的内存语义
3.5.3锁内存语义的实现
3.5.4concurrent包的实现
3.6final域的内存语义
3.6.1final域的重排序规则
3.6.2写final域的重排序规则
3.6.3读final域的重排序规则
3.6.4final域为引用类型
3.6.5为什么final引用不能从构造函数内"溢出"
3.6.6final语义在处理器中的实现
3.6.7JSR133为什么要增强f?inal的语义
3.7happensbefore
3.7.1JMM的设计
3.7.2happensbefore的定义
3.7.3happensbefore规则
3.8双重检查锁定与延迟初始化
3.8.1双重检查锁定的由来
3.8.2问题的根源
3.8.3基于volatile的解决方案
3.8.4基于类初始化的解决方案
3.9Java内存模型综述
3.9.1处理器的内存模型
3.9.2各种内存模型之间的关系
3.9.3JMM的内存可见性保证
3.9.4JSR133对旧内存模型的修补
3.10本章小结

第4章Java并发编程基础
4.1线程简介
4.1.1什么是线程
4.1.2为什么要使用多线程
4.1.3线程优先级
4.1.4线程的状态
4.1.5Daemon线程
4.2启动和终止线程
4.2.1构造线程
4.2.2启动线程
4.2.3理解中断
4.2.4过期的suspend()、resume()和stop()
4.2.5安全地终止线程
4.3线程间通信
4.3.1volatile和synchronized关键字
4.3.2等待/通知机制
4.3.3等待/通知的经典范式
4.3.4管道输入/输出流
4.3.5Thread.join()的使用
4.3.6ThreadLocal的使用
4.4线程应用实例
4.4.1等待超时模式
4.4.2一个简单的数据库连接池示例
4.4.3线程池技术及其示例
4.4.4一个基于线程池技术的简单Web服务器
4.5本章小结

第5章Java中的锁
5.1Lock接口
5.2队列同步器
5.2.1队列同步器的接口与示例
5.2.2队列同步器的实现分析
5.3重入锁
5.4读写锁
5.4.1读写锁的接口与示例
5.4.2读写锁的实现分析
5.5LockSupport工具
5.6Condition接口
5.6.1Condition接口与示例
5.6.2Condition的实现分析
5.7本章小结

第6章Java并发容器和框架
6.1ConcurrentHashMap的实现原理与使用
6.1.1为什么要使用ConcurrentHashMap
6.1.2ConcurrentHashMap的结构
6.1.3ConcurrentHashMap的初始化
6.1.4定位Segment
6.1.5ConcurrentHashMap的操作
6.2ConcurrentLinkedQueue
6.2.1ConcurrentLinkedQueue的结构
6.2.2入队列
6.2.3出队列
6.3Java中的阻塞队列
6.3.1什么是阻塞队列
6.3.2Java里的阻塞队列
6.3.3阻塞队列的实现原理
6.4Fork/Join框架
6.4.1什么是Fork/Join框架
6.4.2工作窃取算法
6.4.3Fork/Join框架的设计
6.4.4使用Fork/Join框架
6.4.5Fork/Join框架的异常处理
6.4.6Fork/Join框架的实现原理
6.5本章小结

第7章Java中的13个原子操作类
7.1原子更新基本类型类
7.2原子更新数组
7.3原子更新引用类型
7.4原子更新字段类
7.5本章小结

第8章Java中的并发工具类
8.1等待多线程完成的CountDownLatch
8.2同步屏障CyclicBarrier
8.2.1CyclicBarrier简介
8.2.2CyclicBarrier的应用场景
8.2.3CyclicBarrier和CountDownLatch的区别
8.3控制并发线程数的Semaphore
8.4线程间交换数据的Exchanger
8.5本章小结

第9章Java中的线程池
9.1线程池的实现原理
9.2线程池的使用
9.2.1线程池的创建
9.2.2向线程池提交任务
9.2.3关闭线程池
9.2.4合理地配置线程池
9.2.5线程池的监控
9.3本章小结

第10章Executor框架
10.1Executor框架简介
10.1.1Executor框架的两级调度模型
10.1.2Executor框架的结构与成员
10.2ThreadPoolExecutor详解
10.2.1FixedThreadPool详解
10.2.2SingleThreadExecutor详解
10.2.3CachedThreadPool详解
10.3ScheduledThreadPoolExecutor详解
10.3.1ScheduledThreadPoolExecutor的运行机制
10.3.2ScheduledThreadPoolExecutor的实现
10.4FutureTask详解
10.4.1FutureTask简介
10.4.2FutureTask的使用
10.4.3FutureTask的实现
10.5本章小结

第11章Java并发编程实践
11.1生产者和消费者模式
11.1.1生产者消费者模式实战
11.1.2多生产者和多消费者场景
11.1.3线程池与生产消费者模式
11.2线上问题定位
11.3性能测试
11.4异步任务池
11.5本章小结

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