华章专业开发者丛书·Java并发编程实战 [Java Concurrency in Practice]

[美] Brian Goetz 等 著，童云兰 等 译

• 出版社： 机械工业出版社
• ISBN：9787111370048
• 版次：1
• 商品编码：10922250
• 品牌：机工出版
• 包装：平装
• 丛书名： 华章专业开发者丛书
• 外文名称：Java Concurrency in Practice
• 开本：16开
• 出版时间：2012-02-01
• 用纸：胶版纸
• 页数：312

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编辑推荐

适读人群 ：有Java开发经验的开发者。

十年畅销100000册，Java并发编程经典图书。本书不仅讲解了并发的理论基础，还介绍了各种实际的开发技术。书中并不是简单罗列出各种并发API及机制，而是详细介绍了许多设计原则、设计模式及思维模式，可帮助开发人员构建出正确的、高性能的并发程序。

内容简介

　　《Java并发编程实战》深入浅出地介绍了Java线程和并发，是一本完美的Java并发参考手册。书中从并发性和线程安全性的基本概念出发，介绍了如何使用类库提供的基本并发构建块，用于避免并发危险、构造线程安全的类及验证线程安全的规则，如何将小的线程安全类组合成更大的线程安全类，如何利用线程来提高并发应用程序的吞吐量，如何识别可并行执行的任务，如何提高单线程子系统的响应性，如何确保并发程序执行预期任务，如何提高并发代码的性能和可伸缩性等内容，最后介绍了一些高级主题，如显式锁、原子变量、非阻塞算法以及如何开发自定义的同步工具类。

　　《Java并发编程实战》适合Java程序开发人员阅读。

本书涵盖的内容包括：

• 并发性与线程安全性的基本概念

• 构建以及组合各种线程安全类的技术

• 使用java.util.concurrent包中的各种并发构建基础模块

• 性能优化中的注意事项

• 如何测试并发程序

• 以及一些高级主题，包括原子变量，无阻塞算法以及Java内存模型

作者简介

　　《Java并发编程实战》作者都是Java Community Process JSR 166专家组（并发工具）的主要成员，并在其他很多JCP专家组里任职。Brian Goetz有20多年的软件咨询行业经验，并著有至少75篇关于Java开发的文章。Tim Peierls是“现代多处理器”的典范，他在BoxPop.biz、唱片艺术和戏剧表演方面也颇有研究。Joseph Bowbeer是一个Java ME专家，他对并发编程的兴趣始于Apollo计算机时代。David Holmes是《The Java Programming Language》一书的合著者，任职于Sun公司。Joshua Bloch是Google公司的首席Java架构师，《Effective Java》一书的作者，并参与著作了《Java Puzzlers》。Doug Lea是《Concurrent Programming》一书的作者，纽约州立大学 Oswego分校的计算机科学教授。

精彩书评

　 “我曾有幸在一个伟大的团队中工作，参与设计和实现在Java 5.0和Java 6等平台中新增的并发功能。现在，仍然是这个团队，将透彻地讲解这些新功能，以及关于并发的一般性概念。并发已不再只是高级用户谈论的话题，每一位Java开发人员都应该阅读这本书。”

　 ——Martin Buchholz，Sun公司的JDK并发大师

　 “在过去30多年时间里，计算机性能一直遵循着摩尔定律，但从现在开始，它将遵循Amdahl定律。编写能高效利用多处理器的代码非常具有挑战性。 在这本书中介绍的一些概念和技术，对于在当前（以及未来的）系统上编写安全的和可伸缩的代码来说都是非常有用的。”

　 ——Doron Rajwan，Intel公司研究人员

　 “如果你正在编写、设计、调试、维护以及分析多线程的Java程序，那么本书正是你所需要的。如果你曾对某个方法进行过同步，但却不理解其中的原因，那么你以及你的用户都有必要从头至尾仔细地读一读这本书。”

　 ——Ted Neward，《Effective Enterprise Java》的作者

　 “Brian非常清晰地阐述了并发的一些基本问题与复杂性。对于使用线程并关注程序执行性能的开发人员来说，这是一本必读的书。”

　 ——Kirk Pepperdine，JavaPerformanceTuning.com网站CTO

　 “本书深入浅出地介绍了一些复杂的编程主题，是一本完美的Java并发参考手册。书中的每一页都包含了程序员日常需要应对的问题（以及相应的解决方案）。随着摩尔定律的发展趋势由提高处理器核的速度转向增加处理器核的数量，如何有效地利用并发性已变得越来越重要，本书正好介绍了这些方面的内容。”

　 ——Cliff Click博士，Azul Systems公司高级软件工程师

　 “我对并发有着浓厚的兴趣，并且与大多数程序员相比，我或许写过更多存在线程死锁的代码，也在同步上犯了更多的错误。在介绍Java线程和并发等主题的众多书籍中，Brian的这本书颇具可读性，它通过循序渐进的方式将一些复杂的主题阐述得很清楚。我将本书推荐给Java Specialists Newsletter的所有读者，因为它不仅有趣，而且很有用，它介绍了当前Java开发人员正在面对的许多问题。”

　 ——Heinz Kabutz博士，Java Specialists Newsletter的维护者

　 “我一直努力想使一些简单的问题变得更简单，然而本书已经简化了一个复杂但却关键的主题：并发。这本书采用了创新的讲解方法、简单明了的风格，它注定会成为一本非常重要的书。

　 ——Bruce Tate，《Beyond Java》的作者

　 这本书为Java开发人员在线程编程领域提供了不可多得的知识。我在读这本书时受到了极大的启发，部分原因在于它详细地介绍了Java中并发领域的API，但更重要的却在于这本书以一种透彻并且易懂的方式来介绍复杂的并发知识，这是其他书籍很难媲美的。

　 ——Bill Venners，《Inside the Java Virtual Machine》的作者

目录

对本书的赞誉
译者序
前　言
第1章　简介
1.1　并发简史
1.2　线程的优势
1.2.1　发挥多处理器的强大能力
1.2.2　建模的简单性
1.2.3　异步事件的简化处理
1.2.4　响应更灵敏的用户界面
1.3　线程带来的风险
1.3.1　安全性问题
1.3.2　活跃性问题
1.3.3　性能问题
1.4　线程无处不在
第一部分　基础知识
第2章　线程安全性
2.1　什么是线程安全性
2.2　原子性
2.2.1　竞态条件
2.2.2　示例：延迟初始化中的竞态条件
2.2.3　复合操作
2.3　加锁机制
2.3.1　内置锁
2.3.2　重入
2.4　用锁来保护状态
2.5　活跃性与性能
第3章　对象的共享
3.1　可见性
3.1.1　失效数据
3.1.2　非原子的64位操作
3.1.3　加锁与可见性
3.1.4　Volatile变量
3.2　发布与逸出
3.3　线程封闭
3.3.1　Ad-hoc线程封闭
3.3.2　栈封闭
3.3.3　ThreadLocal类
3.4　不变性
3.4.1　Final域
3.4.2　示例：使用Volatile类型来发布不可变对象
3.5　安全发布
3.5.1　不正确的发布：正确的对象被破坏
3.5.2 　不可变对象与初始化安全性
3.5.3　安全发布的常用模式
3.5.4　事实不可变对象
3.5.5　可变对象
3.5.6　安全地共享对象
第4章　对象的组合
4.1　设计线程安全的类
4.1.1　收集同步需求
4.1.2　依赖状态的操作
4.1.3　状态的所有权
4.2　实例封闭
4.2.1　Java监视器模式
4.2.2　示例：车辆追踪
4.3　线程安全性的委托
4.3.1　示例：基于委托的车辆追踪器
4.3.2　独立的状态变量
4.3.3　当委托失效时
4.3.4　发布底层的状态变量
4.3.5　示例：发布状态的车辆追踪器
4.4　在现有的线程安全类中添加功能
4.4.1　客户端加锁机制
4.4.2　组合
4.5　将同步策略文档化
第5章　基础构建模块
5.1　同步容器类
5.1.1　同步容器类的问题
5.1.2　迭代器与Concurrent-ModificationException
5.1.3　隐藏迭代器
5.2　并发容器
5.2.1　ConcurrentHashMap
5.2.2　额外的原子Map操作
5.2.3　CopyOnWriteArrayList
5.3　阻塞队列和生产者-消费者模式
5.3.1　示例：桌面搜索
5.3.2　串行线程封闭
5.3.3　双端队列与工作密取
5.4　阻塞方法与中断方法
5.5　同步工具类
5.5.1　闭锁
5.5.2　FutureTask
5.5.3　信号量
5.5.4　栅栏
5.6　构建高效且可伸缩的结果缓存
第二部分　结构化并发应用程序
第6章　任务执行
6.1　在线程中执行任务
6.1.1　串行地执行任务
6.1.2　显式地为任务创建线程
6.1.3　无限制创建线程的不足
6.2　Executor框架
6.2.1　示例：基于Executor的Web服务器
6.2.2　执行策略
6.2.3　线程池
6.2.4　Executor的生命周期
6.2.5　延迟任务与周期任务
6.3　找出可利用的并行性
6.3.1　示例：串行的页面渲染器
6.3.2　携带结果的任务Callable与Future
6.3.3　示例：使用Future实现页面渲染器
6.3.4　在异构任务并行化中存在的局限
6.3.5　CompletionService:Executor与BlockingQueue
6.3.6　示例：使用CompletionService实现页面渲染器
6.3.7　为任务设置时限
6.3.8　示例：旅行预定门户网站
第7章　取消与关闭
第8章　线程池的使用
第9章　图形用户界面应用程序
第三部分　活跃性、性能与测试
第10章　避免活跃性危险
第11章　性能与可伸缩性
第12章　并发程序的测试
第四部分　高级主题
第13章　显式锁
第14章　构建自定义的同步工具
第15章　原子变量与非阻塞同步机制
第16章　Java内存模型
附录A　并发性标注
参考文献

精彩书摘

并发编程是Java语言的重要特性之一，在Java平台上提供了许多基本的并发功能来辅助开发多线程应用程序。然而，这些相对底层的并发功能与上层应用程序的并发语义之间并不存在一种简单而直观的映射关系。因此，如何在Java并发应用程序中正确且高效地使用这些功能就成了Java开发人员的关注重点。本书正是为了解决这个问题而写的。书中采用循序渐进的讲解方式，从并发编程的基本理论入手，逐步介绍了在设计Java并发程序时各种重要的设计原则、设计模式以及思维模式，同时辅以丰富的示例代码作为对照和补充，使得开发人员能够更快地领悟Java并发编程的要领，围绕着Java平台的基础并发功能快速地构建大规模的并发应用程序。全书内容由浅入深，共分为四个部分。第一部分介绍了Java并发编程的基础理论，包括线程安全性与状态对象的基础知识，如何构造线程安全的类并将多个小型的线程安全类构建成更大型的线程安全类，以及Java平台库中的一些基础并发模块；第二部分介绍了并发应用程序的构造理论，包括应用程序中并行语义的分解及其与逻辑任务的映射，任务的取消与关闭等行为的实现，以及Java线程池中的一些高级功能，此外还介绍了如何提高GUI应用程序的响应性；第三部分介绍了并发编程的性能调优，包括如何避免活跃性问题，如何提高并发代码的性能和可伸缩性以获得理想的性能，以及在测试并发代码正确性和性能时的一些实用技术；第四部分介绍了Java并发编程中的一些高级主题，包括显式锁、原子变量、非阻塞算法以及如何开发自定义的同步工具类等。本书的特点在于注重阐述并发技术背后的理论知识，对于每种技术的介绍不仅使读者能做到“知其然”，更能做到“知其所以然”。对于希望深入研究和探索Java并发编程的读者来说，本书是非常合适的。参与本书翻译工作的还有李杨、吴汉平、徐光景、童胜汉、陈军、胡凯、刘红、张玮、陈红、李斌、李勇涛、王海涛、周云波、彭敏才、张世锋、朱介秋、宗敬、李静、叶锦、高波、熊莉、程凤、陈娟、胡世娟、董敏、谢路阳、冯卓、李志勇、胡欢、王进等。由于译者的时间和水平有限，翻译中的疏漏和错误在所难免，还望读者和同行不吝指正。

前言/序言

本书共分为四个部分:

基础知识。第一部分（第2章～第5章）重点介绍了并发性和线程安全性的基本概念，以及如何使用类库提供的基本并发构建块来构建线程安全类。在第一部分给出了一个清单，其中总结了这一部分中介绍的最重要的规则。

第2章与第3章构成了本书的基础。在这两章中给出了几乎所有用于避免并发危险、构造线程安全的类以及验证线程安全的规则。如果读者重“实践”而轻“理论”，那么可能会直接跳到第二部分，但在开始编写任何并发代码之前，一定要回来读一读这两章!

第4章介绍了如何将一些小的线程安全类组合成更大的线程安全类。第5章介绍了在平台库中提供的一些基础的并发构建模块，包括线程安全的容器类和同步工具类。

结构化并发应用程序。第二部分（第6章～第9章）介绍了如何利用线程来提高并发应用程序的吞吐量或响应性。第6章介绍了如何识别可并行执行的任务，以及如何在任务执行框架中执行它们。第7章介绍了如何使任务和线程在执行完正常工作之前提前结束。在健壮的并发应用程序与看似能正常工作的应用程序之间存在的重要差异之一就是，如何实现取消以及关闭等操作。第8章介绍了任务执行框架中的一些更高级特性。第9章介绍了如何提高单线程子系统的响应性。

活跃性、性能与测试。第三部分(第10章～第12章)介绍了如何确保并发程序执行预期的任务，以及如何获得理想的性能。第10章介绍了如何避免一些使程序无法执行下去的活跃性故障。第11章介绍了如何提高并发代码的性能和可伸缩性。第12章介绍了在测试并发代码的正确性和性能时可以采用的一些技术。

高级主题。第四部分（第13章～第16章）介绍了资深开发人员可能感兴趣的一些主题，包括：显式锁、原子变量、非阻塞算法以及如何开发自定义的同步工具类。

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