Java多线程深度解析：从基础到高级

"深入浅出 Java 多线程.pdf" 本书深入浅出地探讨了Java多线程编程的各个方面，适合Java开发者进一步提升其在并发处理能力上的理解。书中分为三大部分，涵盖基础、原理和JDK工具篇，旨在帮助读者全面掌握Java多线程的核心知识。 **第一篇 基础篇** 1. **进程与线程基本概念** - 进程是操作系统分配资源的基本单位，而线程是执行单元，是进程内的一个执行路径。在Java中，每个Java应用程序至少有一个进程，一个进程可以有多个线程。 2. **Java多线程入门** - Java提供了Thread类和Runnable接口来创建和管理线程。线程的创建可以通过继承Thread类或实现Runnable接口，并通过start()方法启动。 3. **线程组和线程优先级** - 线程可以组织在组中，方便管理和控制。Java提供了一个ThreadGroup类来管理线程组。线程优先级用于决定调度策略，但不保证绝对的执行顺序，Java的优先级范围从1（MIN_PRIORITY）到10（MAX_PRIORITY），默认优先级是5（NORM_PRIORITY）。 4. **Java线程的状态及转化** - 线程有新建、可运行、运行、等待、阻塞和终止六种状态，它们之间存在特定的转换关系，如通过wait()、notify()、join()等方法进行状态的转换。 5. **线程间的通信** - Java提供了多种机制实现线程间的数据交换，包括wait()、notify()、notifyAll()配合synchronized关键字，以及使用BlockingQueue等高级API。 **第二篇 原理篇** 6. **Java内存模型基础知识** - 描述了Java程序运行时的内存布局，包括堆、栈、方法区、本地方法栈等，以及JMM（Java Memory Model）如何确保线程间的正确交互。 7. **重排序与happens-before原则** - 描述了编译器和处理器为了优化性能可能会对指令序列进行重排序，但JMM通过happens-before规则保证了可见性和有序性。 8. **volatile关键字** - volatile确保了变量对所有线程的可见性，并禁止指令重排序，但不保证原子性。 9. **synchronized与锁** - synchronized提供了互斥访问，保证同一时刻只有一个线程能执行特定代码块，它有锁对象、锁方法和可重入锁等用法。 10. **CAS与原子操作** - CAS（Compare and Swap）是一种无锁算法，Java的Atomic包提供了基于CAS的原子操作类，如AtomicInteger、AtomicReference等。 11. **AQS（AbstractQueuedSynchronizer）** - AQS是Java并发库中的核心组件，用于构建锁和其他同步组件的基础框架，如ReentrantLock、Semaphore等。 **第三篇 JDK工具篇** 12. **线程池原理** - Java的ExecutorService和ThreadPoolExecutor提供了线程池管理，通过线程池可以有效地复用线程，避免频繁创建和销毁线程带来的开销。 13. **阻塞队列** - 如ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue等，用于线程间的协作，一个线程生产数据，其他线程消费数据，线程间的通信和等待由队列自动管理。 14. **锁接口和类** - Java并发库提供了Lock接口和ReentrantLock等锁实现，提供了更灵活的锁控制和更高的性能。 15. **并发集合容器** - 如ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue等，它们在多线程环境下提供了线程安全的数据存储和操作。 16. **CopyOnWrite** - CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet等类，采用写时复制策略，读操作无锁，写操作复制底层数据结构，适用于读多写少的场景。 17. **通信工具类** - 如CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore等，用于线程间的同步和协调。 18. **Fork/Join框架** - 基于工作窃取算法的并行计算框架，适用于分治策略的问题，如Java 8的并行流。 19. **Java8 Stream并行计算** - Stream API提供了并行流，利用Fork/Join框架实现高效的并行计算。 20. **计划任务** - 如ScheduledExecutorService，用于安排周期性或延迟执行的任务。 书中详细阐述了Java多线程编程的各种概念和技术，旨在帮助开发者理解和掌握多线程的精髓，提高并发编程能力，从而编写出更加高效、稳定的Java应用。