Java并发编程实战：核心概念与技巧解析

Java并发程序设计是Java开发中的重要领域，尤其在多核处理器和分布式系统广泛使用的今天，理解和掌握并发编程技术显得尤为重要。以下是对给定文件中提到的一些关键知识点的详细解释： 1. **设置线程名称**：给线程设置名称有助于在调试和监控时识别线程的用途。可以使用`Thread.setName()`方法或者在创建线程时传入名称参数。 2. **响应中断**：Java线程支持中断机制，通过`Thread.interrupt()`方法发送中断信号，而线程内部可以通过`Thread.isInterrupted()`或`InterruptedException`异常来检查和处理中断状态。 3. **ThreadLocal**：ThreadLocal是一个线程局部变量，每个线程都有一份独立的副本，避免了线程间的数据共享和同步问题。 4. **ExecutorService和Future**：ExecutorService是Java并发包中的核心接口，用于管理和控制线程执行。Future接口则代表异步计算的结果，可以检查任务是否完成，获取结果，或者取消任务。 5. **阻塞队列**：如`BlockingQueue`，提供了`put`、`take`、`offer`和`poll`等操作，能够在多线程环境下实现高效的数据传递。`put`和`take`会阻塞直到队列有空间或数据可用，而`offer`和`poll`是非阻塞操作，当队列满或空时立即返回。 6. **线程间的协调手段**： - **Lock**：提供比synchronized更细粒度的锁控制，如ReentrantLock，支持公平/非公平获取锁，以及可中断锁等待和尝试获取锁。 - **Condition**：Lock的一部分，用于线程间的条件等待，可以创建多个条件，使得线程等待特定条件满足后才继续执行。 - **wait(), notify(), notifyAll()**：这些方法在synchronized块中使用，用于线程间通信和协作，唤醒等待的线程。 7. **Lock-free编程**：使用原子操作（如Atomic类）和CAS（Compare and Swap）避免锁竞争，提高并发性能。如`AtomicInteger`，`ConcurrentHashMap.putIfAbsent()`以及`CopyOnWriteArrayList`。 8. **并发流程控制**： - **CountDownLatch**：允许一个或多个线程等待其他线程完成操作，常用于并发测试或协调多线程启动。 - **CyclicBarrier**：允许多个线程等待所有线程到达屏障点后再继续执行，常用于并发竞赛或同步任务。 9. **定时器**：`ScheduledExecutorService`可以定时执行任务，而`TimerWheel`是一种更高效的大规模定时任务调度机制，适用于大量定时任务的场景。 10. **并发三大定律**： - **Amdahl定律**：指出并行化能带来的性能提升受到串行部分的制约。 - **Gustafson定律**：认为并行化能显著提升总体性能，尤其是处理大量小任务时。 - **Sun-Ni定律**：强调了并行计算的软件设计原则，包括任务和数据并行性，以及局部性和通信效率。 11. **并发编程的业界发展**：如GPGPU（通用图形处理单元）和OpenCL（开放计算语言）等技术，扩展了并行计算的边界，使得高性能计算和深度学习等领域有了更大的发展空间。 12. **复习题**：学习过程中应重点回顾和解答，以巩固所学知识。 学习Java并发程序设计需要深入理解上述知识点，并结合实际项目经验进行实践，才能编写出高效、稳定的并发代码。