机械工业出版社Java核心技术系列JAVA高并发编程详解:多线程与架构设计

**部分：多线程基础 20 第1章：快速认识线程 22 1.1 线程的介绍 22 1.2 快速创建并启动一个线程 22 1.2.1 尝试并行运行 23 1.2.2 并发运行交替输出 24 1.2.3 使用Jconsole观察线程 25 1.3 线程的生命周期详解 26 1.3.1 线程的NEW状态 27 1.3.2 线程的RUNNABLE状态 28 1.3.3 线程的 RUNNING状态 28 1.3.4 线程的BLOCKED状态 29 1.3.5 线程的TERMINATED状态 29 1.4 线程的start方法剖析--模板设计模式在Thread中的应用 30 1.4.1 Thread start方法源码分析以及注意事项 30 1.4.2 模板设计模式在Thread中的应用 33 1.4.3 Thread模拟营业大厅叫号机程序 34 1.5 Runnable接口的引入以及策略模式在Thread中的使用 39 1.5.1 Runnable的职责 39 1.5.2 策略模式在Thread中的应用 40 1.5.3 模拟营业大厅叫号机程序 42 1.6 本章总结 43 第2章：深入理解Thread构造函数 45 2.1 线程的命名 45 2.1.1 线程的默认命名 45 2.1.2 命名线程 46 2.1.3 修改线程的名字 47 2.2 线程的父子关系 48 2.3 Thread与ThreadGroup 48 2.4 Thread与Runnable 50 2.5 Thread与JVM虚拟机栈 50 2.5.1 Thread与Stacksize 51 2.5.2 JVM内存结构 53 2.5.3 Thread与虚拟机栈 58 2.6 守护线程 62 2.6.1 什么是守护线程 62 2.6.2 守护线程的作用 64 2.7 本章总结 64 第3章：Thread API的详细介绍 66 3.1 线程sleep 66 3.1.1 sleep方法介绍 66 3.1.2 使用TimeUnit替代Thread.sleep 67 3.2 线程yield 68 3.2.1 yield方法介绍 68 3.2.2 yield vs sleep 69 3.3 设置线程的优先级 69 3.3.1 线程优先级介绍 70 3.3.2 线程优先级源码分析 71 3.3.3 关于优先级的一些总结 72 3.4 获取线程ID 73 3.5 获取当前线程 73 3.6 设置线程上下文类加载器 74 3.7 线程interrupt 75 3.7.1 interrupt 75 3.7.2 isInterrupted 77 3.7.3 interrupted 79 3.7.4 interrupt注意事项 81 3.8 线程join 82 3.8.1 线程join方法详解 83 3.8.2 join方法结合实战 85 3.9 如何关闭一个线程 90 3.9.1 正常关闭 90 3.9.2 异常退出 94 3.9.3 进程假死 94 3.10 本章总结 95 第4章：线程安全与数据同步 97 4.1 数据同步 97 4.1.1 数据不一致问题的引入 97 4.1.2 数据不一致问题原因分析 99 4.2 初识 synchronized关键字 101 4.2.1 什么是synchronized 102 4.2.2 synchronized关键字的用法 103 4.3 深入synchronized关键字 105 4.3.1 线程堆栈分析 105 4.3.2 JVM指令分析 108 4.3.3 使用synchronized需要注意的问题 112 4.4 This Monitor和Class Monitor的详细介绍 114 4.4.1 this monitor 114 4.4.2 class monitor 117 4.5 程序死锁的原因以及如何诊断 120 4.5.1 程序死锁 120 4.5.2 程序死锁举例 121 4.5.3 死锁诊断 124 4.6 本章总结 126 第5章：线程间通信 127 5.1 同步阻塞与异步非阻塞 127 5.1.1 同步阻塞消息处理 127 5.1.2 异步非阻塞消息处理 128 5.2 单线程间通信 129 5.2.1 初识wait和notify 129 5.2.2 wait和notify方法详解 133 5.2.3 wait和notify注意事项 135 5.2.4 wait vs sleep 137 5.3 多线程间通信 137 5.3.1 生产者消费者 137 5.3.2 线程休息室wait set 140 5.4 自定义显式锁BooleanLock 141 5.4.1 synchronized关键字的缺陷 142 5.4.2 显式锁BooleanLock 143 5.5 本章总结 153 第6章：ThreadGroup详细讲解 155 6.1 ThreadGroup与Thread 155 6.2 创建Thread Group 155 6.3 拷贝Thread数组和ThreadGroup数组 157 6.3.1 拷贝Thread数组 157 6.3.2 拷贝ThreadGroup数组 159 6.4 ThreadGroup操作 160 6.4.1 ThreadGroup的基本操作 161 6.4.2 ThreadGroup的interrupt 164 6.4.3 ThreadGroup的destroy 166 6.4.4 守护ThreadGroup 168 6.5 本章总结 169 第7章：Hook线程以及捕获线程执行异常 170 7.1 获取线程运行时异常 170 7.1.1 UncaughtExceptionHandler介绍 170 7.1.2 UncaughtExceptionHandler实例 171 7.1.3 UncaughtExceptionHandler源码分析 173 7.2 注入钩子线程（Hook） 175 7.2.1 Hook线程介绍 175 7.2.2 Hook线程实战 177 7.2.3 Hook线程应用场景以及注意事项 179 7.3 本章总结 179 第8章：线程池原理以及自定义线程池 180 8.1 线程池原理 180 8.2 线程池实现 181 8.2.1 线程池接口定义 182 8.2.2 线程池详细实现 188 8.3 线程池应用 198 8.4 本章总结 202 第二部分：Java ClassLoader 204 第9章 类的加载过程 205 9.1 类的加载过程介绍 205 9.2 类的主动使用和被动使用 206 9.3 类加载过程详解 209 9.3.1 类的加载阶段 210 9.3.2 类的连接阶段 212 9.3.3 类的初始化阶段 219 9.4 本章总结 221 第10章 JVM类加载器 224 10.1 JVM内置三大类加载器 224 10.1.1 根类加载器介绍 225 10.1.2 扩展类加载器介绍 226 10.1.3 系统类加载器介绍 227 10.2 自定义类加载器 227 10.2.1 自定义类加载器，问候世界 228 10.2.2 双亲委托机制详细介绍 233 10.2.3 破坏双亲委托机制 236 10.2.4 类加载器命名空间，运行时包，类的卸载等 239 10.3 本章总结 246 第11章 线程上下文类加载器 249 11.1 为什么需要线程上下文类加载器 249 11.2 数据库驱动的初始化源码分析 250 第三部分 深入理解volatile关键字 254 第12章 volatile关键字的介绍 255 12.1 初识volatile关键字 255 12.2 机器硬件CPU 257 12.3 Java 内存模型 262 第13章 深入volatile关键字 265 13.1 并发编程的三个重要特性 265 13.1.1 原子性 265 13.1.2 可见性 266 13.1.3 有序性 266 13.2 JMM如何保证三大特性 268 13.2.1 JMM与原子性 269 13.2.2 JMM与可见性 271 13.2.3 JMM与有序性 272 13.3 volatile关键字深入解析 273 13.3.1 volatile关键字的语义 274 13.3.2 volatile的原理和实现机制 277 13.3.3 volatile的使用场景 278 13.3.4 volatile vs synchronized 280 第15章 7种单例设计模式的设计 282 14.1 饿汉式 282 14.2 懒汉式 283 14.3 懒汉式 同步方法 284 14.4 Double-Check 285 14.5 Volatile Double-Check 288 14.6 Holder方式 288 14.7枚举方式 289 14.8本章总结 291 第四部分 多线程设计架构模式 292 第15章 监控任务的生命周期 296 15.1 场景描述 296 15.2 当观察者模式遇到Thread 296 15.2.1 接口定义 296 15.2.2 ObservableThread实现 300 15.3 测试及技巧总结 303 15.3.1 测试运行 303 15.3.2 关键点总结 304 第16章 Single Thread Execution设计模式 305 16.1 机场过安检 305 16.1.1 非线程安全 305 16.1.2 问题分析 308 16.1.3 线程安全 310 16.2 吃面问题 311 16.2.1 吃面引起的死锁 312 16.2.2 解决吃面引起的死锁问题 314 16.2.3 哲学家吃面 316 16.3 本章总结 317 第17章 读写锁分离设计模式 318 17.1 场景描述 318 17.2 读写分离程序设计 318 17.2.1 接口定义 318 17.2.2 程序实现 321 17.3 读写锁的使用 328 17.4 关于更多读写锁的话题 332 第18章 不可变对象设计模式 334 18.1 线程安全性 334 18.2 不可变对象的设计 334 18.2.1 非线程安全的累加器 335 18.2.2 方法同步增加线程安全性 338 18.2.3 不可变的累加器对象设计 339 18.3 技巧总结 341 第19章 Future设计模式 342 19.1 先给你一张凭据 342 19.2 Future设计模式实现 342 19.2.1 接口定义 343 19.2.2 程序实现 344 19.3 Future的使用以及技巧总结 347 19.4 增强FutureService使其支持回调 349 19.5 本章总结 351 第20章 Guarded Suspension 设计模式 352 20.1 什么是Guarded Suspension设计模式 352 20.2 Guarded Suspension示例 352 第21章 线程上下文设计模式 355 21.1 什么是上下文 355 21.2 线程上下文设计 356 21.3 ThreadLocal详解 358 21.3.1 ThreadLocal的使用场景及注意事项 358 21.3.2 ThreadLocal的方法详解及源码分析 359 21.3.3 ThreadLocal的内存泄漏问题分析 365 21.4 使用ThreadLocal设计线程上下文 370 第22章 Balking设计模式 373 22.1 什么是Balking设计 373 22.2 Balking模式之文档编辑 374 22.2.1 Document 374 22.2.2 AutoSaveThread 377 22.2.3 DocumentEditThread 378 22.3 本章总结 380 第23章 Latch设计模式 381 23.1 什么是Latch 381 23.2 CountDownLatch程序实现 382 23.2.1 无限等待的Latch 382 23.2.2 有超时设置的Latch 387 23.3 Latch设计模式总结 389 第24章 Thread-Per-Message设计模式 392 24.1 什么是Thread-Per-Message 392 24.2 每个任务一个线程 392 24.3 多用户的网络聊天 395 24.3.1 服务端程序 396 24.3.2 响应客户端连接的Handler 397 24.3.3 聊天程序测试 400 24.4 本章总结 400 第25章 Two Phase Termination设计模式 401 25.1 什么是Two Phase Termination 401 25.2 Two Phase Termination示例 402 25.2.1 线程停止的Two Phase Termination 402 25.2.2 进程关闭的Two Phase Termination 404 25.3 知识扩展 404 25.3.1 Strong Reference（强引用）及LRUCache 405 25.3.2 Soft Reference（软引用）及SoftLRUCache 410 25.3.3 Weak Reference（弱引用） 413 25.3.4 Phantom Reference（幻影引用） 415 25.4 本章总结 418 第26章 Worker-Thread设计模式 419 26.1 什么是Worker-Thread模式 419 26.2 Worker-Thread模式实现 419 26.2.1 产品及组装说明书 420 26.2.2 流水线传送带 421 26.2.3 流水线工人 423 26.3 Worker-Thread模式测试与总结 425 26.3.1 产品流水线测试 425 26.3.2 Worker-Thread vs Producer-Consumer 426 第27章 Active Objects设计模式 428 27.1 接受异步消息的主动对象 428 27.2 标准Active Objects模式设计 428 27.2.1 OrderService接口设计 430 27.2.2 OrderServiceImpl 详解 431 27.2.3 OrderServiceProxy详解 432 27.2.4 MethodMessage 434 27.2.5 ActiveMessageQueue 437 27.2.6 OrderServiceFactory及测试 439 27.3 通用Active Objects框架设计 441 27.3.1 ActiveMessage详解 442 27.3.2 @ActiveMethod 445 27.3.3 ActiveServiceFactory详解 446 27.3.4 ActiveMessageQueue及其它 449 27.4 Active Objects总结 451 第28章 Event Bus（消息总线）设计模式 452 28.1 Event Bus设计 452 28.1.1 Bus接口详解 453 28.1.2 同步EventBus详解 455 28.1.3 异步EventBus详解 458 28.1.4 Subscriber注册表Registry详解 459 28.1.5 Event广播Dispatcher详解 462 28.1.6其它类接口设计 466 28.1.7 Event Bus测试 468 28.2 Event Bus实战--监控目录变化 470 28.2.1 WatchService遇到EventBus 471 28.2.2 FileChangeEvent 473 28.2.3 监控目录变化 473 28.3 EventBus总结 475 第29章 Event Driven(事件驱动) 设计模式 476 29.1 Event-Driven Architecture基础 476 29.1.1 Events 476 29.1.2 Event Handlers 477 29.1.3 Event Loop 478 29.2 开发一个Event-Driven 框架 480 29.2.1 同步EDA框架设计 480 29.2.2 异步EDA框架设计 487 29.3 Event-Driven的使用 492 29.3.1 Chat Event 492 29.3.2 Chat Channel(Handler) 494 29.3.3 Chat User线程 495 29.4 本章总结 498