Java 8并发编程实战

"本书《Mastering Concurrency Programming with Java 8》深入探讨了Java 8中的并发编程技术，旨在帮助读者掌握如何有效地设计和实现并发应用程序。内容涵盖基础的并发概念、并发与并行的区别、同步机制、不可变对象、原子操作与变量、共享内存与消息传递以及并发应用中可能出现的问题，如数据竞争、死锁、活锁、资源饥饿和优先级反转。此外，书中还介绍了一种设计并发算法的方法，包括五个步骤：从顺序版本开始、分析、设计、实施和测试及调优。同时，书中详细讨论了Java并发API，包括基本的并发类、同步机制、执行器框架、Fork/Join框架以及并行流。" 在Java并发编程中，基础的并发概念是理解整个领域的重要基石。并发是指多个任务在同一时间段内看似同时进行，而并行则是这些任务确实是在同一时间执行。两者之间的区别在于资源的分配和执行方式。 同步是解决并发问题的关键，它确保了对共享资源的有序访问，防止数据竞争。在Java中，可以使用`synchronized`关键字、`Lock`接口以及相关的同步工具类来实现同步。 不可变对象在并发环境中非常安全，因为它们一旦创建就无法改变，从而消除了数据竞争的风险。Java提供了一系列的不可变类，如`String`和`BigDecimal`。 原子操作和变量（如`AtomicInteger`和`AtomicReference`）提供了线程安全的更新，可以在不使用显式同步的情况下保证数据的一致性。 共享内存和消息传递是两种主要的进程间通信（IPC）方式。共享内存模型下，多个线程直接访问同一块内存，而消息传递则通过传递消息在独立的数据结构之间交换信息，如Java的`BlockingQueue`。 并发应用中的问题包括数据竞争，当两个或更多线程同时修改同一数据时，可能会导致不一致的结果。死锁是两个或更多线程互相等待对方释放资源，导致所有线程都无法继续的情况。活锁是类似的情况，但线程不是阻塞，而是不断地重试导致无法前进。资源饥饿是指某些线程由于优先级较低或其他原因长时间无法获取所需的资源。优先级反转可能导致高优先级线程被低优先级线程阻塞。 设计并发算法的方法通常从一个顺序版本开始，然后进行分析以识别潜在的并发机会。接着是设计阶段，考虑如何将任务分解为可并行的部分，然后是实现这些部分，并进行测试以确保正确性和性能。最后，根据测试结果进行调优，优化并发算法的性能。 Java并发API包括`java.util.concurrent`包中的各种工具，如`ExecutorService`用于管理线程池，`Future`用于异步计算的结果，`Semaphore`和`CountDownLatch`控制线程的同步，以及`CyclicBarrier`和`Phaser`用于协调多线程间的协作。Fork/Join框架是一种基于工作窃取的并行处理模型，适合于拆分和并行处理大任务。Java 8引入的并行流（Parallel Stream）简化了集合的并行处理，利用了内在的并行性，提高了程序的运行效率。 《Mastering Concurrency Programming with Java 8》这本书是学习和提升Java并发编程技能的宝贵资源，涵盖了从基础理论到高级实践的广泛内容。