Java并发编程实践:设计原则与模式

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"Concurrent Programming in Java - 设计原则与模式, 第二版" 《Concurrent Programming in Java: Design Principles and Patterns》是Doug Lea撰写的一本关于Java并发编程的经典著作,第二版在1999年由Addison-Wesley出版社出版,ISBN号为0-201-31009-0,共432页。本书针对Java 2平台进行了全面更新,并增加了关于内存模型、取消操作、可移植并行编程以及并发控制工具类等内容。 Java平台以其强大的API、工具和技术集而著称,其中最引人注目的特性之一就是内置对线程的支持。这使得使用Java编程语言进行并发编程成为一种既有吸引力又充满挑战的选择。然而,有效的并发编程需要深入理解其背后的模式和权衡。 本书旨在帮助读者更精确地利用Java平台的线程模型,通过讲解并发编程的相关原理和模式,使读者能够掌握如何启动、控制和协调并发活动。书中详细介绍了`java.lang.Thread`类、同步关键字`synchronized`和`volatile`,以及`wait`、`notify`和`notifyAll`等方法的使用。此外,还深入探讨了以下主题: 1. **内存模型**:Java内存模型(JMM)规定了线程之间的可见性和数据一致性。了解内存模型对于编写正确处理并发问题的代码至关重要,它涉及到 volatile 变量、线程间的内存交互以及happens-before规则。 2. **取消操作**:在并发环境中,有时需要中断正在运行的任务。Java提供了取消机制,如Thread的interrupt方法,以及Future和ExecutorService的取消操作,让程序员可以优雅地停止线程。 3. **可移植并行编程**:编写不受特定硬件或操作系统限制的并发代码是一项挑战。本书介绍如何设计和实现可移植的并发程序,确保在不同的平台上都能获得一致的行为。 4. **并发控制工具类**:Java的util.concurrent包提供了多种高级并发工具,如Semaphore(信号量)、CyclicBarrier(回环屏障)、CountDownLatch(倒计时器)和Exchanger(交换器),它们可以帮助简化多线程同步和通信。 5. **并发模式**:书中详细讨论了各种并发设计模式,如生产者消费者模型、工作窃取、读写锁等,这些模式有助于解决常见的并发问题,提高代码的可读性和可维护性。 6. **线程安全与性能优化**:在并发编程中,正确处理竞态条件、死锁和其他并发异常是至关重要的。本书还会提供关于如何优化并发性能,减少不必要的同步,以及使用并发容器和并发集合的指导。 通过阅读本书,Java开发者将能够掌握设计和实现高效、健壮的并发程序所需的知识和技巧,从而在多核时代充分利用系统资源,构建高并发、高性能的应用。