Java并发编程实践：从线程到并发工具深度解析

"Java并发程序设计教程" 在Java编程中，多线程是处理并发操作的关键技术，这使得程序能够在同一时间执行多个任务。本教程由温绍锦编写，旨在教授如何有效地设计和管理Java并发程序。以下是教程中的关键知识点： 1、**设置线程名称**：为线程设置名称对诊断和监控系统至关重要，因为它们提供了关于线程功能的直观信息。可以通过构造函数或`setName()`方法为线程命名。 2、**响应中断**：理解线程中断机制是确保程序正常运行的关键。线程可以检查`isInterrupted()`或`interrupted()`状态，以便在适当的时候停止执行。 3、**ThreadLocal**：ThreadLocal是线程局部变量，为每个线程提供独立的变量副本，避免了线程安全问题，但要注意内存泄漏的可能性。 4、**Executor框架**：ExecutorService和Future是Java并发处理的核心组件，允许开发者创建线程池，管理并发任务并获取执行结果。 5、**阻塞队列**：如`BlockingQueue`，提供`put`和`take`等方法实现线程间的同步和通信。`offer`和`poll`是可选操作，`drainTo`用于将元素移出队列并放入另一个集合。 6、**线程间的协调手段**：包括Lock、Condition、wait、notify和notifyAll。这些机制提供了比synchronized更细粒度的控制，用于线程间的同步和唤醒。 7、**Lock-Free编程**：利用Atomic类（如AtomicInteger）和并发集合（如`ConcurrentHashMap`的`putIfAbsent`、`CopyOnWriteArrayList`）实现无锁数据结构，提高并发性能。 8、**流程控制工具**：如`CountDownLatch`和`CyclicBarrier`，用于协调多个线程的执行顺序，使它们等待直到特定条件满足。 9、**定时器**：`ScheduledExecutorService`和`TimerWheel`用于安排任务在未来某个时刻或间隔执行，适用于定时任务和调度。 10、**并发三大定律**： - **Amdahl定律**：描述了系统并行化能提升的性能上限，受制于单线程部分的占比。 - **Gustafson定律**：主张在大数据量下，增加并行度可以持续提升整体性能。 - **Sun-Ni定律**：提出了软件层次上的并行化，强调了并行设计的多层面性。 11、**并发领域的进展**：包括GPGPU（通用计算图形处理器）和OpenCL，这些技术使得程序员可以利用GPU进行高性能计算。 12、**复习题**：通过解答复习题，检验和巩固所学的并发知识，确保理解和应用能力。 在学习过程中，特别关注标记有红星（☆）的内容，因为它们是核心和难点。掌握这些知识点后，应能够解决实际并发编程中遇到的问题。