"Java并发程序设计教程"
在Java编程中,多线程和并发处理是提升应用程序性能的关键技术。本教程由温绍锦编撰,详细介绍了如何有效地设计和管理Java并发程序。以下是对教程中重要知识点的总结:
1、**使用线程的经验**:
- **设置线程名称**:为了便于调试和监控,启动线程时应为其指定一个有意义的名称。
- **响应中断**:理解并正确处理`InterruptedException`,这在需要中断线程执行时至关重要。
- **使用ThreadLocal**:ThreadLocal变量可以为每个线程提供独立的副本,避免数据共享导致的并发问题。
2、**Executor框架**:
- **ExecutorService和Future**:ExecutorService用于管理和控制线程池,Future则用于获取异步任务的结果。
3、**阻塞队列**:
- **put和take**:用于在生产者和消费者之间同步,当队列满时,put会阻塞生产者;队列空时,take会阻塞消费者。
- **offer和poll**:非阻塞版本的put和take,如果操作不能立即完成,它们会立即返回。
- **drainTo**:用于将所有元素从队列转移到另一个集合。
4、**线程间的协调手段**:
- **Lock**:比synchronized更灵活的锁定机制,提供了更多的控制选项。
- **Condition**:允许在特定条件下进行等待和唤醒操作。
- **wait/notify/notifyAll**:基于Object类的方法,用于线程间通信,但使用时需注意避免死锁和活锁。
5、**Lock-free编程**:
- **Atomic类**:提供原子操作,如AtomicInteger,适用于无锁编程。
- **ConcurrentMap.putIfAbsent**:在并发环境下安全地插入元素,只有当键不存在时才插入。
- **CopyOnWriteArrayList**:线程安全的列表实现,修改时复制底层数组,适合读多写少的场景。
6、**锁的使用经验**:合理选择锁策略,如使用可重入锁、读写锁等,避免死锁,并确保锁的粒度尽可能小。
7、**并发流程控制手段**:
- **CountDownLatch**:用于一次性事件的信号量,计数到零时释放所有等待的线程。
- **CyclicBarrier**:允许多个线程同步到达一个屏障点。
8、**定时任务**:
- **ScheduledExecutorService**:用于执行定时或周期性的任务,提供了高级调度功能。
- **TimerWheel**:大规模定时任务的高效实现,基于时间轮的数据结构。
9、**并发三大定律**:
- **Amdahl定律**:描述了系统并行化提升性能的极限。
- **Gustafson定律**:主张在大数据量下,增加并行度能显著提高性能。
- **Sun-Ni定律**(也称为Master-Worker模式):提供了一种任务分解和并行执行的框架。
10、**相关图书与人物**:教程可能提到了一些并发领域的知名专家和经典著作,如《Java并发编程实战》。
11、**业界发展情况**:
- **GPGPU**(通用图形处理器):在高性能计算和并行处理中的应用。
- **OpenCL**:跨平台的并行编程框架,用于利用CPU、GPU和其他硬件加速。
12、**复习题**:通过解决这些问题来检验对并发编程的理解和应用能力。
学习这些内容时,重点关注带红星标记的部分,并确保能够解答复习题,这是检验自己是否掌握Java并发程序设计基础的关键。