图解Java并发编程

图书目录:

第 1章　线程机制 1

1.1　线程是什么　1

1.2　线程的映射　3

1.2.1　多对一映射　4

1.2.2　一对一映射　4

1.2.3　多对多映射　5

1.2.4　Java层到内核层　6

1.3　Java线程的状态　7

1.4　Java线程的调度　10

1.5　Java线程的优先级与执行机制　11

1.6　Java线程的CPU时间　14

1.7　Java线程的yield操作　15

1.8　Java线程的sleep操作　17

1.9　Java线程的Interrupt操作　20

1.9.1　可运行状态的中断　23

1.9.2　阻塞/等待状态的中断　23

1.9.3　经典中断实现方式　24

1.9.4　park的特殊中断　26

1.10　Java线程的阻塞与唤醒　26

1.11　Java线程的join操作　34

第　2章 线程I/O模型　38

2.1　线程与阻塞I/O　38

2.1.1　单线程阻塞I/O模型　39

2.1.2　多线程阻塞I/O模型　40

2.2　线程与非阻塞I/O模型　41

2.2.1　应用层I/O多路复用　43

2.2.2　内核I/O多路复用　43

2.2.3　内核回调事件驱动I/O　44

2.3　Java多线程非阻塞I/O模型　46

2.4　多线程带来了什么　48

2.4.1　提升执行效率　49

2.4.2　提升用户体验　50

2.4.3　让编码更难　50

2.4.4　资源开销与上下文切换开销　51

第3章　Java内存模型　53

3.1　计算机的运行　53

3.2　Java内存模型　56

3.3　volatile能否保证线程安全　59

3.4　happens-before原则　62

3.4.1　单线程原则　65

3.4.2　锁原则　66

3.4.3　volatile原则　67

3.4.4　线程start原则　67

3.4.5　线程join原则　68

3.4.6　线程interrupt原则　68

3.4.7　finalize原则　69

3.4.8　传递原则　70

3.5　Java指令重排　70

第4章　并发知识　75

4.1　synchronized互斥锁　75

4.1.1　作用在对象方法上　76

4.1.2　作用在类静态方法上　79

4.1.3　作用在对象方法里面　80

4.1.4　作用在类静态方法里面　81

4.2　乐观的并发策略　85

4.3　自旋锁　87

4.3.1　UMA架构与NUMA架构　88

4.3.2　原始自旋锁　90

4.3.3　排队自旋锁　91

4.3.4　CLH锁　93

4.3.5　MCS锁　95

4.4　线程饥饿　97

4.4.1　synchronized饥饿　97

4.4.2　优先级饥饿　99

4.4.3　线程自旋饥饿　100

4.4.4　等待唤醒饥饿　101

4.4.5　公平性解决饥饿　102

4.5　数据竞争　104

4.6　竞争条件　108

4.6.1　线程执行顺序的不确定性　110

4.6.2　并发机制　111

4.7　死锁　113

4.7.1　锁的顺序化　116

4.7.2　资源合并　116

4.7.3　避免锁嵌套　117

4.7.4　锁超时机制　117

4.7.5　抢占资源机制　118

4.7.6　撤销线程机制　118

4.7.7　死锁的检测　119

第5章　AQS同步器　120

5.1　什么是AQS同步器　120

5.2　AQS的等待队列与状态转换　120

5.3　AQS的独占锁与共享锁　125

5.4　AQS独占锁获取与释放　127

5.4.1　获取独占锁的逻辑　128

5.4.2　尝试获取独占锁　130

5.4.3　入队操作逻辑　130

5.4.4　入队后的操作　132

5.4.5　虚节点可能消失　133

5.4.6　取消锁获取操作　134

5.4.7　唤醒后继节点　136

5.4.8　释放独占锁的逻辑　137

5.5　AQS共享锁获取与释放　138

5.5.1　获取共享锁的逻辑　138

5.5.2　入队操作　140

5.5.3　入队后的操作　140

5.5.4　引入PROPAGATE状态　143

5.5.5　释放共享锁的逻辑　146

5.6　AQS的阻塞与唤醒　146

5.6.1　许可机制　148

5.6.2　LockSupport示例　149

5.6.3　park与unpark的顺序　150

5.6.4　park对中断的响应　151

5.6.5　park是否会释放锁　152

5.6.6　LockSupport的实现　154

5.7　AQS的中断机制　156

5.7.1　synchronized不支持中断　157

5.7.2　AQS独占模式的中断　158

5.7.3　AQS共享模式的中断　160

5.8　AQS的超时机制　161

5.8.1　synchronized不支持超时　161

5.8.2　AQS独占模式的超时　162

5.8.3　AQS共享模式的超时　163

5.9　AQS的原子性如何保证　164

5.10　AQS的自旋锁　175

5.11　AQS的公平性　177

5.12　AQS的条件队列　179

5.12.1　await方法　179

5.12.2　signal方法　182

5.13　AQS自定义同步器　183

5.13.1　AQS设计思想　183

5.13.2　独占模式　184

5.13.3　共享模式　186

第6章　常见的同步器　189

6.1　常见的同步器　189

6.2　闭锁　192

6.3　信号量　197

6.3.1　非公平模式的实现　198

6.3.2　公平模式的实现　201

6.3.3　信号量的使用示例　202

6.4　循环屏障　204

6.5　相位器　210

6.5.1　相位器的主要概念及方法　211

6.5.2　相位器的3个例子　212

6.5.3　相位器的状态示意图　215

6.5.4　相位器的实现原理　216

6.6　交换器　220

6.6.1　交换器的实现原理　223

6.6.2　交换器的单槽模式　226

6.6.3　交换器的多槽模式　228

第7章　原子类　233

7.1　原子整型　233

7.1.1　一行代码等于原子性吗　233

7.1.2　volatile能保证原子性吗　234

7.1.3　synchronized能解决问题吗　235

7.1.4　AtomicInteger　237

7.1.5　实现原理　238

7.2　原子引用　239

7.3　原子数组　243

7.3.1　AtomicIntegerArray　244

7.3.2　AtomicLongArray　247

7.3.3　AtomicReferenceArray　248

7.4　原子变量更新器　249

第8章　阻塞队列　254

8.1　阻塞队列概述　254

8.2　数组阻塞队列　258

8.3　链表阻塞队列　263

8.4　优先级阻塞队列　271

8.5　延迟阻塞队列　279

8.5.1　优先级队列　281

8.5.2　DelayQueue的阻塞与唤醒　283

8.5.3　DelayQueue的实现原理　284

8.6　链表阻塞的双向队列　288

第9章　锁　298

9.1　可重入锁　298

9.1.1　非公平模式的实现　299

9.1.2　公平模式的实现　301

9.1.3　公平模式的3个示例　302

9.2　读写锁　305

9.2.1　读写锁的性质　306

9.2.2　简单的实现版本　307

9.2.3　读写锁的升级与降级　308

9.2.4　读写锁的实现思想　309

9.2.5　读写锁的共用状态变量　312

9.2.6　读写锁的公平/非公平模式　313

9.2.7　写锁的实现　314

9.2.8　读锁的实现　315

9.2.9　读写锁的使用示例　317

9.3　锁的条件机制　318

9.3.1　wait/notify模式　318

9.3.2　Condition　320

第　10章 任务执行器　322

10.1　任务执行器接口　322

10.1.1　同步执行器　322

10.1.2　一对一执行器　323

10.1.3　线程池执行器　323

10.1.4　串行执行器　325

10.2　任务执行器的ExecutorService接口　326

10.3　线程池任务执行器　331

10.3.1　线程池任务执行器的运行状态　332

10.3.2　线程池任务执行器的使用示例　334

10.3.3　线程池任务执行器的实现原理　335

第　11章 其他并发工具　344

11.1　线程本地变量　344

11.1.1　线程本地变量的使用示例　344

11.1.2　线程本地变量的3个主要方法　346

11.1.3　JDK中线程本地变量的实现思想　347

11.1.4　JDK中线程本地变量的实现源码　348

11.1.5　线程本地变量的内存泄漏　352

11.2　写时复制数组列表　353

第　12章 C++模拟实现Java线程　359

12.1　模拟实现Java线程　359

12.2　模拟实现yield语义　365

12.3　模拟实现sleep操作　367

12.4　模拟实现synchronized语义　369

12.5　模拟实现Interrupt操作　372