Java并发编程实践:从基础到高级

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"Java并发程序设计教程" 在Java并发程序设计中,掌握高效的多线程管理和协调是至关重要的。本教程由温绍锦编撰,旨在深入讲解Java并发编程的各个方面,帮助开发者提升在多线程环境下的编程能力。以下是根据教程内容摘取的关键知识点: 1. **设置线程名称**:为了便于调试和监控,建议为每个线程设置一个有意义的名称。可以使用`Thread`类的`setName()`方法或在创建线程时直接传入名称。 2. **响应中断**:Java通过`Thread.interrupt()`方法来中断线程,而线程内部应检查`Thread.currentThread().isInterrupted()`来响应中断请求,适当地清理资源并终止执行。 3. **使用ThreadLocal**:ThreadLocal为每个线程提供独立的变量副本,避免了多线程环境中的共享状态问题,有助于简化并发编程。 4. **Executor框架**:`ExecutorService`和`Future`是Java并发处理的核心组件,它们允许开发者创建线程池,管理和调度任务,同时提供获取任务结果的能力。 5. **阻塞队列**:如`BlockingQueue`,提供了`put`、`take`、`offer`和`poll`等操作,用于线程间的同步和数据交换。`drainTo`方法则可将队列中的所有元素移出到另一个集合。 6. **线程间的协调手段**:`Lock`接口和`Condition`提供了更细粒度的锁控制,比内置的`synchronized`关键字更灵活。`wait()`, `notify()`和`notifyAll()`是基于对象监视器的同步机制,用于线程间通信。 7. **无锁编程**:`java.util.concurrent.atomic`包下的原子类如`AtomicInteger`,以及`ConcurrentHashMap`的`putIfAbsent`等方法,实现了非阻塞的线程安全操作,提高了并发性能。 8. **并发流程控制**:`CountDownLatch`和`CyclicBarrier`等工具类提供了线程间的协作机制,例如让一组线程等待其他线程完成特定操作。 9. **定时任务**:`ScheduledExecutorService`提供了定时及周期性任务的执行,而`TimerWheel`在大规模定时任务管理中表现出色,具有更好的性能和可扩展性。 10. **并发定律**:Amdahl定律、Gustafson定律和Sun-Ni定律是理解并行计算性能的重要理论基础,它们指导着并发设计和优化的方向。 11. **并发技术发展**:随着GPGPU和OpenCL的出现,多核处理器和异构计算成为并发领域的新趋势,提供了新的性能提升可能性。 12. **复习题**:通过学习教程中的重点内容(标记为红星☆),开发者应能解答涉及上述知识点的问题,以检验对Java并发的理解和应用。 在实际编程中,了解并熟练运用这些并发工具和概念,能有效提高Java应用程序的性能和稳定性,减少潜在的并发问题。务必重视并发编程的实践,因为这将直接影响到软件系统的效率和可靠性。