Java并发编程深度解析与实战 pdf 网盘 电子书 下载 全格式

本书涵盖Java并发编程体系的核心库和核心类的使用及原理分析，具体包括线程、synchronized、volatile、J.U.C中的重入锁和读写锁、并发中的条件等待机制、J.U.C并发工具集、深度探索并发编程不得不知的工具、阻塞队列、并发安全集合、线程池、异步编程特性等。书中针对每一个技术点，纵向分析与其相关的所有内容，并且对相关知识点进行了非常详细的说明，同时从架构实践的角度来看待并发，通过大量实战案例让读者理解各类技术在实际应用中的使用方法。

作者花费了4年时间，投入了大量精力对并发编程领域进行了深入的研究，将自己13年的Java开发及架构经验融入了书中，对各位读者来说，这应该是一本非常值得阅读的图书。

第1章　Java线程的实践及原理揭秘

1

1.1　如何理解系统并发

1

1.2　系统如何支撑高并发

2

1.3　线程的前世今生

3

1.3.1　大白话理解进程和线程

3

1.3.2　线程的核心价值

5

1.3.3　如何理解并发和并行

6

1.4　在Java中如何使用多线程

6

1.4.1　实现Runnable接口创建线程

6

1.4.2　继承Thread类创建线程

7

1.4.3　实现Callable接口并创建带返回值的线程

7

1.5　多线程如何应用到实际场景

8

1.5.1　ServerSocket

9

1.5.2　SocketThread

10

1.6　多线程的基本原理

11

1.7　线程的运行状态

11

1.7.1　线程运行状态演示

12

1.7.2　线程运行状态流转图

14

1.8　如何正确终止线程

15

1.8.1　关于安全中断线程的思考

17

1.8.2　安全中断线程之interrupt

17

1.8.3　如何中断处于阻塞状态下的线程

18

1.8.4　interrupt()方法的实现原理

21

1.9　理解上下文切换带来的性能影响

24

1.9.1　上下文切换带来的问题

25

1.9.2　什么是上下文切换

27

1.9.3　如何减少上下文切换

29

1.10　揭秘守护线程

30

1.10.1　守护线程的应用场景

32

1.10.2　守护线程使用注意事项

32

1.11　快速定位并解决线程导致的生产问题

33

1.11.1　死锁导致请求无法响应

35

1.11.2　CPU占用率很高，响应很慢

36

1.12　本章小结

38

第2章　深度揭秘synchronized实现原理

39

2.1　揭秘多线程环境下的原子性问题

40

2.1.1　深入分析原子性问题的本质

41

2.1.2　关于原子性问题的解决办法

43

2.2　Java中的synchronized同步锁

44

2.2.1　synchronized的使用方法

44

2.2.2　了解synchronized同步锁的作用范围

45

2.3　关于synchronized同步锁的思考

49

2.4　synchronzied同步锁标记存储分析

49

2.4.1　揭秘Mark Word的存储结构

50

2.4.2　图解分析对象的实际存储

52

2.4.3　通过ClassLayout查看对象内存布局

53

2.4.4　Hotspot虚拟机中对象存储的源码

57

2.5　synchronized的锁类型

59

2.5.1　偏向锁的原理分析

60

2.5.2　轻量级锁的原理分析

64

2.5.3　重量级锁的原理分析

65

2.6　关于CAS机制的实现原理分析

68

2.6.1　CAS在AtomicInteger中的应用

70

2.6.2　CAS实现自旋锁

72

2.6.3　CAS在JVM中的实现原理分析

73

2.7　锁升级的实现流程

76

2.7.1　偏向锁的实现原理

77

2.7.2　轻量级锁的实现原理

82

2.7.3　重量级锁的实现原理

86

2.8　synchronized使用不当带来的死锁问题

89

2.8.1　死锁的案例分析

90

2.8.2　死锁产生的必要条件

92

2.8.3　如何解决死锁问题

92

2.9　本章小结

96

第3章　volatile为什么能解决可见性和有序性问题

97

3.1　关于线程的可见性问题分析

97

3.1.1　思考导致问题的原因

98

3.1.2　volatile关键字解决可见性问题

99

3.2　深度理解可见性问题的本质

100

3.2.1　如何最大化提升CPU利用率

100

3.2.2　详述CPU高速缓存

101

3.2.3　CPU缓存一致性问题

107

3.2.4　总结可见性问题的本质

111

3.3　volatile如何解决可见性问题

112

3.4　指令重排序导致的可见性问题

113

3.4.1　什么是指令重排序

114

3.4.2　as-if-serial语义

116

3.5　从CPU层面深度剖析指令重排序的本质

117

3.5.1　CPU优化—Store Buffers

117

3.5.2　CPU优化—Store Forwarding

119

3.5.3　CPU优化—Invalidate Queues

122

3.6　通过内存屏障解决内存系统重排序问题

125

3.6.1　内存屏障详解

125

3.6.2　通过内存屏障防止重排序

127

3.6.3　不同CPU的重排序规则

128

3.6.4　总结CPU层面的可见性问题

129

3.7　Java Memory Mode

129

3.7.1　从JVM和硬件层面理解Java Memory Mode

130

3.7.2　JVM提供的内存屏障指令

133

3.8　揭秘volatile实现原理

136

3.9　Happens-Before模型

138

3.9.1　程序顺序规则

138

3.9.2　传递性规则

139

3.9.3　volatile变量规则

139

3.9.4　监视器锁规则

140

3.9.5 start规则

141

3.9.6　join规则

141

3.10　本章小结

142

第4章　深入浅出分析J.U.C中的重入锁和读写锁

143

4.1　J.U.C中与锁相关的API

143

4.1.1　ReentrantLock的基本应用

144

4.1.2　ReentrantReadWriteLock的基本应用

145

4.1.3　StampedLock的基本应用

147

4.2　ReentrantLock的设计猜想

149

4.2.1　锁的互斥，必须要竞争同一个共享变量

150

4.2.2　没有竞争到锁的线程，需要阻塞

151

4.2.3　需要一个容器存储被阻塞的线程

151

4.3　ReentrantLock实现原理分析

151

4.4　AbstractQueuedSynchronizer

152

4.5　ReentrantLock源码分析

154

4.5.1　ReentrantLock.lock()方法

154

4.5.2　AbstractQueuedSynchronizer.acquire()方法

156

4.5.3 NonfairSync.tryAcquire()方法

156

4.5.4　ReentrantLock.nofairTryAcquire()方法

157

4.5.5　AbstractQueuedSynchronizer.addWaiter()方法

158

4.5.6　AQS.acquireQueued()方法

159

4.6　ReentrantLock释放锁源码分析

162

4.6.1　ReentrantLock.tryRelease()方法

163

4.6.2　unparkSuccessor()方法

163

4.6.3　释放锁的线程继续执行

164

4.7　分析ReentrantReadWriteLock类的原理

166

4.7.1　WriteLock锁竞争原理

167

4.7.2　ReadLock锁竞争原理

170

4.7.3　ReentrantReadWriteLock中的锁降级

177

4.8　StampedLock的原理分析

179

4.8.1　核心内部类分析

180

4.8.2　StampedLock原理图解

182

4.8.3　StampedLock锁升级

184

4.9　本章小结

187

第5章　从线程通信来窥探并发中的条件等待机制

188

5.1　wait/notify

189

5.1.1　wait()/notify()方法使用实战

189

5.1.2　图解生产者/消费者

192

5.1.3　wait()/notify()方法的原理

193

5.1.4　wait()/notify()方法为什么要加同步锁

195

5.2　通过Thread.join获取线程执行结果

195

5.2.1　Thread.join()方法的执行流程

196

5.2.2　Thread.join()方法的实现原理

196

5.3　J.U.C中的条件控制Condition

198

5.3.1　Condition的基本应用

199

5.3.2　基于Condition的手写阻塞队列

201

5.4　Condition的设计猜想

203

5.5 Condition的源码分析

203

5.5.1　Condition.await()方法

204

5.5.2　Condition.signal()方法

208

5.5.3　锁竞争成功后的执行流程

210

5.6　本章小结

213

第6章　J.U.C并发工具集实战及原理分析

214

6.1　CountDownLatch简单介绍

214

6.1.1　CountDownLatch的基本使用

215

6.1.2 CountDownLatch运行流程

216

6.1.3　如何落地到实际应用

216

6.1.4　CountDownLatch的其他用法

220

6.2　CountDownLatch底层原理

221

6.2.1　让线程等待的await()方法到底做了什么

222

6.2.2　深入分析countDown()方法源码

224

6.2.3　线程被唤醒后的执行逻辑

228

6.3　Semaphore

230

6.3.1　Semaphore使用案例

231

6.3.2　Semaphore方法及场景说明

232

6.4　Semaphore原理分析

233

6.4.1　Semaphore令牌获取过程分析

233

6.4.2　Semaphore令牌释放过程分析

236

6.5　CyclicBarrier

237

6.5.1　CyclicBarrier的基本使用

237

6.5.2　基本原理分析

239

6.6　CyclicBarrier实现原理及源码

239

6.6.1　await()方法

241

6.6.2　reset()方法

244

6.7　本章小结

244

第7章　深度探索并发编程不得不知的工具

245

7.1　初步认识ThreadLocal

245

7.2　ThreadLocal的应用场景分析

247

7.3　ThreadLocal解决SimpleDateFormat线程安全问题

249

7.3.1 SimpleDateFormat线程安全问题的原理

250

7.3.2　ThreadLocal实现线程安全性

253

7.4　ThreadLocal实现原理分析

254

7.4.1　set()方法源码分析

255

7.4.2　get()方法源码分析

265

7.4.3　ThreadLocal内存泄漏

266

7.5　任务拆分与聚合Fork/Join

269

7.5.1 Fork/Join的核心API说明

269

7.5.2　Fork/Join的基本使用

270

7.6 Fork/Join的实现原理

272

7.6.1 WorkQueue的原理

274

7.6.2 工作窃取算法

275

7.7　Fork/Join的核心源码分析

275

7.7.1 任务提交过程详解

276

7.7.2　唤醒或者创建工作线程

281

7.7.3　工作线程和工作队列的绑定

283

7.7.4　ForkJoinWorkerThread运行过程

285

7.8 使用Fork/Join解决实际问题

286

7.8.1　项目结构说明

286

7.8.2　ILoadDataProcessor

287

7.8.3 AbstractLoadDataProcessor

288

7.8.4　业务服务类

288

7.8.5　Item聚合任务服务

289

7.8.6 ComplexTradeTaskService

291

7.8.7 测试代码

292

7.9　本章小结

293

第8章　深度剖析阻塞队列的设计原理及实现

294

8.1　什么是阻塞队列

294

8.2　Java中提供的阻塞队列

295

8.3　阻塞队列中提供的方法

296

8.4　阻塞队列的使用

297

8.4.1　生产者/消费者模型代码

297

8.4.2　图解阻塞队列实现原理

299

8.5 阻塞队列应用实战

299

8.5.1　基于阻塞队列的责任链源码

300

8.5.2　阻塞队列实战场景总结

304

8.6　详解J.U.C中阻塞队列的使用

305

8.6.1　基于数组结构的阻塞队列ArrayBlockingQueue

305

8.6.2　基于链表的阻塞队列LinkedBlockingQueue

306

8.6.3　优先级阻塞队列PriorityBlockingQueue

308

8.6.4　延迟阻塞队列DelayQueue

310

8.6.5　无存储结构的阻塞队列SynchronousQueue

314

8.6.6　阻塞队列结合体LinkedTransferQueue

318

8.6.7　双向阻塞队列LinkedBlockingDeque

319

8.7　阻塞队列的实现原理

321

8.7.1　put()方法说明

321

8.7.2　take()方法说明

324

8.8　本章小结

326

第9章　深度解读并发安全集合的原理及源码

327

9.1　并发安全集合ConcurrentHashMap

327

9.2　正确理解ConcurrentHashMap的线程安全性

328

9.2.1　computeIfAbsent()方法详解

330

9.2.2　computeIfPresent()方法详解

331

9.2.3　compute()方法详解

331

9.2.4　merge()方法详解

332

9.3　ConcurrentHashMap的数据结构

332

9.3.1　ConcurrentHashMap数据存储相关定义

333

9.3.2　Node数组初始化过程分析

335

9.3.3　单节点到链表的转化过程分析

339

9.3.4　扩容还是转化为红黑树

341

9.4　深度分析ConcurrentHashMap中的并发扩容机制

346

9.4.1　多线程并发扩容原理图解

347

9.4.2　详解ConcurrentHashMap中的数据迁移

347

9.5　分段锁设计提高统计元素数量的性能

357

9.5.1　size计数的基本原理分析

358

9.5.2　addCount()方法详解

358

9.5.3　fullAddCount()方法分析

360

9.6　详解红黑树的实现原理

365

9.6.1　什么是红黑树

365

9.6.2　红黑树的平衡规则

366

9.6.3　红黑树的平衡场景规则说明

368

9.6.4　红黑树插入元素平衡图解

369

9.6.5 红黑树规则实战解析

373

9.6.6　红黑树中删除元素的平衡规则

376

9.7　ConcurrentHashMap中红黑树的使用

381

9.7.1 TreeBin的基本介绍

383

9.7.2 链表转化成红黑树

384

9.7.3　自平衡

386

9.7.4　ConcurrentHashMap总结

388

9.8　Java中其他并发安全集合

388

9.8.1　ConcurrentLinkedQueue

388

9.8.2　ConcurrentLinkedDeque

390

9.8.3　ConcurrentSkipListMap

391

9.9　深度分析数据结构：跳表

391

9.9.1　什么是跳表

392

9.9.2　跳表的特性

392

9.9.3　跳表的基本操作

392

9.10　本章小结

394

第10章　站在架构的角度思考线程池的设计及原理

395

10.1　线程池的优势

396

10.2　Java中提供的线程池

396

10.2.1　线程池的使用

397

10.2.2　ThreadPoolExecutor

398

10.3　Executor框架详解

402

10.4　线程池的设计猜想

404

10.4.1　线程池的需求分析

404

10.4.2　生产者/消费者模型的设计

405

10.4.3　任务拒绝策略

406

10.4.4　非核心线程的回收

408

10.4.5　线程池设计总结

408

10.5　从实现原理了解线程池

408

10.6　线程池核心源码剖析

409

10.6.1　线程状态和数量存储

410

10.6.2　线程池的状态机及变更

412

10.6.3　从execute()方法分析线程池源码

413

10.7　合理设置线程池参数

425

10.7.1　线程池大小的合理设置

426

10.7.2　动态设置线程池参数

427

10.8　线程池的监控

431

10.8.1　线程池监控的基本原理

432

10.8.2　在Spring Boot应用中发布线程池信息

433

10.9　本章小结

442

第11章　Java并发编程中的异步编程特性

443

11.1　了解Future/Callable

443

11.2 Future/Callable的实现原理

445

11.2.1　FutureTask的核心属性

446

11.2.2　FutureTask.run()

447

11.2.3　FutureTask.get()

448

11.2.4　finishCompletion()

452

11.3　Java 8新特性之CompletableFuture

453

11.3.1　CompletableFuture类关系图

454

11.3.2　CompletableFuture方法说明

454

11.3.3　主动获取执行结果

458

11.4　CompletionStage方法及作用说明

459

11.4.1　方法分类概述

460

11.4.2　CompletionStage异常处理方法

466

11.4.3　方法类型总结

470

11.5　CompletableFuture综合实战

470

11.5.1　商品实体对象

470

11.5.2　模拟微服务请求实现类

471

11.5.3　Web请求

472

11.6　CompletableFuture实现原理分析

474

11.6.1　Completion说明

476

11.6.2　图解Completion的栈结构

477

11.7　核心源码分析

480

11.7.1　CompletableFuture静态任务创建

480

11.7.2 Completion Stack构建

482

11.7.3　简述UniCompletion

484

11.7.4　任务执行流程

486

11.7.5　获取任务执行结果

487

11.8　本章小结

49

谭锋(Mic)

咕泡学院联合创始人，2017年开始创业，至今已有4年多时间。拥有13年Java开发及架构经验，其中有4年授课经验，培养了3万多名学员，学员遍布一二线主流互联网企业。

曾就职于中国电信、平安支付、挖财等公司担任业务架构师，在平安支付主导了基于Dubbo的服务化架构设计和落地，在挖财推动了基于Spring Boot微服务化架构的改造。因此对于微服务架构、高并发架构有非常深入的研究，以及丰富的实践经验。

目前担任教学总监一职，负责微服务及高并发领域的课程研发和设计。

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书籍介绍

本书涵盖Java并发编程体系的核心库和核心类的使用及原理分析，具体包括线程、synchronized、volatile、J.U.C中的重入锁和读写锁、并发中的条件等待机制、J.U.C并发工具集、深度探索并发编程不得不知的工具、阻塞队列、并发安全集合、线程池、异步编程特性等。书中针对每一个技术点，纵向分析与其相关的所有内容，并且对相关知识点进行了非常详细的说明，同时从架构实践的角度来看待并发，通过大量实战案例让读者理解各类技术在实际应用中的使用方法。

作者花费了4年时间，投入了大量精力对并发编程领域进行了深入的研究，将自己13年的Java开发及架构经验融入了书中，对各位读者来说，这应该是一本非常值得阅读的图书。

• 作者： 这不完美的我你 发布时间：2022-02-13 15:06:35

  有深度和广度，内容朴实易懂，一些重点都会指出，虽然存在一些小的文字问题，但是整体不影响阅读，很佩服作者的逻辑能力，能把这些并发知识都有机的组织在一起，值得学习

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• 作者： 璃人泪@2011 发布时间：2014-06-23 14:12:26

  不只是数学，天文盲为了乐小贝勉强读完了

• 作者： 晓丿风残丶 发布时间：2022-02-16 00:43:03

  主要针对标准麻将，各地玩法不同得针对着看。

  第一次看：因为里面的一些错误内容，以及不合自己经验的地方，感觉一般。

  再次看：摈弃了以上糟粕后，对于其中的精华，认真有可取之处。

  比如：听牌的算牌图解；度牌中盯下家猜对手牌；迎上家引诱其舍牌的一些思路。

  总之，有一定参考价值，吸纳后还需实战不断优化。

• 作者： 二十世紀梨 发布时间：2019-05-08 23:58:21

  感谢！无论学术价值，笔者实在是很用心。街道的变化比建筑要快得多，不久以前的街道很容易就无从得知了。感谢记录！

• 作者： 蒙 发布时间：2022-05-23 08:05:19

  粗粗翻了一遍，很多不懂的词语原理，仍觉收益良多。多了解一点东西总是好的。

• 作者： totishen 发布时间：2020-08-27 07:39:18

  排版有问题，过多的图片打散了文字的连贯性，图片大小有问题，有些图没必要跨页，放大的效果反而使的图片清晰度不够。语境是湾湾的惯用军语，读起来要转换一下，比如说xx军团，其实是xx集团军。介绍篱墙之战的书很少，努力看完，也算是对当时的战斗情况有了一定的了解。