Java多线程深度解析:从基础到实践
"深入浅出Java多线程.pdf" 是一本详细介绍Java多线程的书籍,由RedSpider社区的成员共同编写。书中涵盖了从基础到高级的多线程概念,包括进程与线程的基本概念、Java多线程的入门、线程组和优先级、线程状态及其转化、线程间通信、Java内存模型、同步机制、并发工具等内容。 1. 进程与线程基本概念: - 进程:是操作系统分配资源的基本单位,每个进程都有独立的内存空间。 - 线程:是执行程序的最小单元,共享进程的内存资源,线程之间的切换成本较低。 1.1 进程 - 进程包含一个或多个线程,用于执行特定任务。 - 进程间通信(IPC)机制:管道、套接字、信号量等。 1.2 线程 - 线程是执行路径,一个进程中可以有多个并发执行的线程。 - 线程间的上下文切换:当线程被暂停或恢复执行时,CPU需要保存和恢复线程状态。 1.4 Java线程的状态及主要转化方法 - 新建(New)、就绪(Runnable)、运行(Running)、阻塞(Blocked)、等待(Waiting)、超时等待(Timed Waiting)和终止(Terminated)。 - 状态转化:通过start()进入就绪状态,run()开始执行进入运行状态,wait()、join()等方法进入阻塞状态,sleep()进入等待状态,中断(interrupt())会改变线程状态。 1.5 Java线程间的通信 - wait()、notify()、notifyAll():基于对象监视器的同步机制。 - join():让当前线程等待另一个线程完成。 - 管道输入/输出流:用于线程间的数据传递。 - Phaser、CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore等并发工具。 1.6 Java内存模型基础知识 - JMM(Java Memory Model)确保线程间的可见性和有序性。 - volatile关键字:确保变量对所有线程可见,禁止指令重排序。 2. 原理篇: - 重排序与happens-before原则:理解内存可见性和数据一致性。 - synchronized与锁:提供互斥访问,保证线程安全。 - CAS(Compare and Swap)与原子操作:无锁编程的基础,用于更新变量。 - AQS(AbstractQueuedSynchronizer):线程同步队列,实现锁和同步器的基础。 3. JDK工具篇: - 线程池原理:ThreadPoolExecutor管理线程资源,提高系统效率。 - 阻塞队列:如ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue,用于线程间的协作。 - 锁接口和类:如ReentrantLock、ReadWriteLock,提供不同级别的同步控制。 - 并发集合容器:如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList,线程安全的数据结构。 - Fork/Join框架:用于大规模并行计算。 - Java8 Stream并行计算原理:使用Stream API进行高效的并行处理。 这本书详细介绍了Java多线程的各个方面,对于理解和实践Java并发编程有着重要的指导价值。无论是初级开发者还是经验丰富的工程师,都能从中获得深入的理解和实用技巧。
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