Java并发编程教程:核心概念与实战技巧

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"Java并发程序设计教程,作者温绍锦,内容涵盖了线程的使用、并发工具类、锁机制、无锁编程、流程控制、并发定律以及并发编程的发展情况等核心知识点。" 在Java并发程序设计中,有多个关键概念和技术值得深入理解和掌握: 1. **使用线程的经验**: - **设置名称**:给线程命名有助于调试和监控,可以通过`Thread.currentThread().setName("threadname")`或在构造函数中指定。 - **响应中断**:线程中断是一种协作机制,通过调用`interrupt()`方法来标记线程应停止工作,线程内部需检查`isInterrupted()`状态并适当响应。 - **使用ThreadLocal**:ThreadLocal为每个线程提供独立的变量副本,避免了线程间的数据共享,降低了同步复杂性。 2. **Executor框架**: - **ExecutorService**:是线程池的核心接口,用于管理和调度线程,可以重复使用,提高性能和资源利用率。 - **Future**:代表异步计算的结果,提供了检查任务完成、取消任务和获取结果的方法。 3. **阻塞队列**: - **put和take**:阻塞操作,当队列满时,put会阻塞生产者;队列空时,take会阻塞消费者。 - **offer和poll**:非阻塞操作,offer尝试添加元素,不成功则返回;poll移除并返回队首元素,队列为空时返回null。 - **drainTo**:将队列中的所有元素转移到另一个集合,用于清空队列。 4. **线程间的协调手段**: - **Lock**:比synchronized更灵活的锁,提供公平/非公平、可重入、可中断和可定时等待等功能。 - **Condition**:与Lock关联,用于线程间的条件等待,实现更精确的同步控制。 - **wait/notify/notifyAll**:Object类的方法,用于线程间的通信,需在同步块中使用。 5. **Lock-free编程**: - **Atomic类**:如AtomicInteger,提供原子性的操作,避免锁竞争。 - **concurrentMap.putIfAbsent**:如果键不存在,则添加键值对,原子性操作。 - **CopyOnWriteArrayList**:读写分离的列表,读操作无须同步,写操作复制整个列表,适合读多写少的场景。 6. **流程控制手段**: - **CountDownLatch**:允许一个或多个线程等待其他线程完成操作,计数器减到0后所有线程继续执行。 - **CyclicBarrier**:允许多个线程到达屏障点后一起继续,循环可用。 7. **定时器**: - **ScheduledExecutorService**:Java提供的定时任务执行服务,支持周期性和一次性任务。 - **TimerWheel**:大规模定时任务调度器,通常用于实现高性能的定时服务。 8. **并发三大定律**: - **Amdahl定律**:描述了并行化对系统性能的极限提升。 - **Gustafson定律**:提出在大量数据处理中,增加并行度能显著提高性能。 - **Sun-Ni定律**:指出软件设计应尽量减少同步点,以提高并发性能。 9. **并发编程的发展**: - **GPGPU**:通用图形处理器用于并行计算,提高计算密集型任务的性能。 - **OpenCL**:跨平台的并行计算框架,支持CPU、GPU和其他设备。 学习这些内容时,特别关注标有红星的章节,它们是重点。通过学习,应能理解和应用这些并发编程技术,解决实际问题。同时,了解相关领域的专家、书籍和网络资源,持续关注并发编程的最新进展。