深入理解Java并发编程:从基础到高级技巧

需积分: 13 0 下载量 179 浏览量 更新于2024-10-15 收藏 1.59MB PDF 举报
"Java并发程序设计教程,涵盖了从基础到高级的并发编程概念和技术,包括线程设置、Executor服务、阻塞队列、锁机制、并发控制工具、定时器以及并发定律等。" 在Java并发程序设计中,理解和掌握以下几个核心知识点至关重要: 1. **线程设置与管理**: - **设置线程名称**:为线程命名是良好的编程习惯,有助于调试和监控。可以通过构造函数或`setName()`方法给线程命名。 - **响应中断**:线程中断是一种通信方式,表示不再需要执行某个任务。通过`Thread.interrupt()`发起中断,通过检查`isInterrupted()`或`interrupted()`来处理中断状态。 2. **Executor框架**: - **ExecutorService和Future**:ExecutorService是线程池的接口,负责管理和调度线程。Future代表异步计算的结果,可以检查是否完成,获取结果或取消任务。 3. **阻塞队列**: - **put和take**:用于在生产者和消费者之间传递元素,当队列满或空时会阻塞相应操作。 - **offer和poll**:非阻塞的插入和移除元素,如果操作无法立即完成,可以选择返回失败或等待。 - **drainTo**:将队列所有元素移出并放入另一个集合,常用于清空队列。 4. **同步机制**: - **Lock**:提供比`synchronized`更细粒度的锁控制,如ReentrantLock。 - **Condition**:允许在线程间精确的条件等待和唤醒。 - **wait/notify/notifyAll**:Object类中的方法,用于线程间的协作,需在同步块或方法中使用。 5. **无锁编程**: - **Atomic类**:提供原子性操作,如AtomicInteger,避免锁的开销。 - **ConcurrentMap.putIfAbsent()**:在并发环境下安全地插入键值对,如果键不存在则插入。 - **CopyOnWriteArrayList**:读多写少场景下,写操作不会阻塞读操作,通过复制原数组实现。 6. **并发控制工具**: - **CountDownLatch**:计数器,用于一次性等待多个事件完成。 - **CyclicBarrier**:循环栅栏,允许多个线程等待彼此到达某个点后一起继续执行。 7. **定时任务**: - **ScheduledExecutorService**:用于创建定时和周期性任务,比单线程的Timer更灵活。 - **TimerWheel**:大规模定时任务调度,基于时间轮的高效实现。 8. **并发理论**: - **Amdahl定律**:描述了系统并行化能提升性能的极限。 - **Gustafson定律**:提出在大规模数据处理中,增加并行度可以持续提升性能。 - **Sun-Ni定律**:强调软件设计应适应并行硬件,减少全局共享,增加局部性和数据独立性。 学习过程中,重点关注标记为"☆☆☆"的内容,它们是并发编程的核心技术。通过学习这些知识点,你应该能够解决实际的并发问题,编写高效的多线程程序,并能够解答相关的复习题目。