Java并发编程的艺术

出版者:机械工业出版社

作者:方腾飞

页数:240

出版时间:2015-7-1

价格:59.00元

装帧:平装

isbn号码:9787111508243

丛书系列:Java核心技术系列

具体描述

并发编程领域的扛鼎之作，作者是阿里和1号店的资深Java技术专家，对并发编程有非常深入的研究，《Java并发编程的艺术》是他们多年一线开发经验的结晶。本书的部分内容在出版早期发表在Java并发编程网和InfoQ等技术社区，得到了非常高的评价。它选取了Java并发编程中最核心的技术进行讲解，从JDK源码、JVM、CPU等多角度全面剖析和讲解了Java并发编程的框架、工具、原理和方法，对Java并发编程进行了最为深入和透彻的阐述。

《Java并发编程的艺术》内容涵盖Java并发编程机制的底层实现原理、Java内存模型、Java并发编程基础、Java中的锁、并发容器和框架、原子类、并发工具类、线程池、Executor框架等主题，每个主题都做了深入的讲解，同时通过实例介绍了如何应用这些技术。

作者简介

方腾飞（花名清英，英文名kiral），

蚂蚁金服集团技术专家，从事Java开发近10年。5年以上的团队管理、项目管理和敏捷开发经验，崇尚团队合作。曾参与CMS、电子海图、SOC、ITIL、电子商务网站和信贷管理系统等项目。目前在蚂蚁金服网商银行贷款管理团队负责数据采集平台开发工作。与同事合作开发了tala code Review插件，深受阿里数千名工程师拥趸，并开发过开源工具jdbcutil（https://github.com/kiral/utils）。创办了并发编程网，组织翻译了百余篇国外优秀技术文章，并曾为InfoQ撰写“聊聊并发”专栏，在《程序员》杂志撰写敏捷实践系列文章

魏　鹏，

阿里巴巴集团技术专家，在阿里巴巴中国网站技术部工作多年，曾担任中国网站交易平台架构师，主导了交易系统服务化工作，设计实现的数据迁移系统高效地完成了阿里巴巴中国网站交易数据到阿里巴巴集团的迁移工作。目前在阿里巴巴共享业务事业部从事Java应用容器Pandora和服务框架HSF的相关工作，其中Java应用容器Pandora是阿里巴巴中间件运行的基础，而服务框架HSF则是阿里巴巴集团实现服务化的主要解决方案，二者在阿里巴巴拥有最为广泛的使用量。个人平时喜欢阅读技术书籍，翻译一些国外优秀文档，喜欢总结、乐于分享，对Java应用容器、多线程编程以及分布式系统感兴趣。

程晓明，

1号店资深架构师，从事1号店交易平台系统的开发，技术上关注并发与NIO。因5年前遇到的一个线上故障，解决过程中对Java并发编程产生了浓厚的兴趣，从此开始了漫长的探索之旅：从底层实现机制、内存模型到Java同步。纵观我自己对Java并发的学习过程，是一个从高层到底层再到高层的一个反复迭代的过程，我估计很多读者的学习过程应该与我类似。文章多见诸《IBM developerWorks》、InfoQ和《程序员》杂志。

目录信息

前　言
第1章　并发编程的挑战 1
1.1　上下文切换 1
1.1.1　多线程一定快吗 1
1.1.2　测试上下文切换次数和时长 3
1.1.3　如何减少上下文切换 3
1.1.4　减少上下文切换实战 4
1.2　死锁 5
1.3　资源限制的挑战 6
1.4　本章小结 7
第2章　Java并发机制的底层实现原理 8
2.1　volatile的应用 8
2.2　synchronized的实现原理与应用 11
2.2.1　Java对象头 12
2.2.2　锁的升级与对比 13
2.3　原子操作的实现原理 16
2.4　本章小结 20
第3章　Java内存模型 21
3.1　Java内存模型的基础 21
3.1.1　并发编程模型的两个关键问题 21
3.1.2　Java内存模型的抽象结构 22
3.1.3　从源代码到指令序列的重排序 23
3.1.4　并发编程模型的分类 24
3.1.5　happens-before简介 26
3.2　重排序 27
3.2.1　数据依赖性 28
3.2.2　as-if-serial语义 28
3.2.3　程序顺序规则 29
3.2.4　重排序对多线程的影响 29
3.3　顺序一致性 31
3.3.1　数据竞争与顺序一致性 31
3.3.2　顺序一致性内存模型 32
3.3.3　同步程序的顺序一致性效果 34
3.3.4　未同步程序的执行特性 35
3.4　volatile的内存语义 38
3.4.1　volatile的特性 38
3.4.2　volatile写-读建立的happens-before关系 39
3.4.3　volatile写-读的内存语义 40
3.4.4　volatile内存语义的实现 42
3.4.5　JSR-133为什么要增强volatile的内存语义 46
3.5　锁的内存语义 47
3.5.1　锁的释放-获取建立的
happens-before关系 47
3.5.2　锁的释放和获取的内存语义 48
3.5.3　锁内存语义的实现 50
3.5.4　concurrent包的实现 54
3.6　final域的内存语义 55
3.6.1　final域的重排序规则 55
3.6.2　写final域的重排序规则 56
3.6.3　读final域的重排序规则 57
3.6.4　final域为引用类型 58
3.6.5　为什么final引用不能从构造函数内“溢出” 59
3.6.6　final语义在处理器中的实现 61
3.6.7　JSR-133为什么要增强f?inal的语义 62
3.7　happens-before 62
3.7.1　JMM的设计 62
3.7.2　happens-before的定义 64
3.7.3　happens-before规则 65
3.8　双重检查锁定与延迟初始化 67
3.8.1　双重检查锁定的由来 67
3.8.2　问题的根源 69
3.8.3　基于volatile的解决方案 71
3.8.4　基于类初始化的解决方案 72
3.9　Java内存模型综述 78
3.9.1　处理器的内存模型 78
3.9.2　各种内存模型之间的关系 80
3.9.3　JMM的内存可见性保证 80
3.9.4　JSR-133对旧内存模型的修补 81
3.10　本章小结 82
第4章　Java并发编程基础 83
4.1　线程简介 83
4.1.1　什么是线程 83
4.1.2　为什么要使用多线程 84
4.1.3　线程优先级 85
4.1.4　线程的状态 87
4.1.5　Daemon线程 90
4.2　启动和终止线程 91
4.2.1　构造线程 91
4.2.2　启动线程 92
4.2.3　理解中断 92
4.2.4　过期的suspend()、resume()和stop() 93
4.2.5　安全地终止线程 95
4.3　线程间通信 96
4.3.1　volatile和synchronized关键字 96
4.3.2　等待/通知机制 98
4.3.3　等待/通知的经典范式 101
4.3.4　管道输入/输出流 102
4.3.5　Thread.join()的使用 103
4.3.6　ThreadLocal的使用 105
4.4　线程应用实例 106
4.4.1　等待超时模式 106
4.4.2　一个简单的数据库连接池示例 106
4.4.3　线程池技术及其示例 110
4.4.4　一个基于线程池技术的简单Web服务器 114
4.5　本章小结 118
第5章　Java中的锁 119
5.1　Lock接口 119
5.2　队列同步器 121
5.2.1　队列同步器的接口与示例 121
5.2.2　队列同步器的实现分析 124
5.3　重入锁 136
5.4　读写锁 140
5.4.1　读写锁的接口与示例 141
5.4.2　读写锁的实现分析 142
5.5　LockSupport工具 146
5.6　Condition接口 147
5.6.1　Condition接口与示例 148
5.6.2　Condition的实现分析 150
5.7　本章小结 154
第6章　Java并发容器和框架 155
6.1　ConcurrentHashMap的实现原理与使用 155
6.1.1　为什么要使用ConcurrentHashMap 155
6.1.2　ConcurrentHashMap的结构 156
6.1.3　ConcurrentHashMap的初始化 157
6.1.4　定位Segment 159
6.1.5　ConcurrentHashMap的操作 160
6.2　ConcurrentLinkedQueue 161
6.2.1　ConcurrentLinkedQueue的结构 162
6.2.2　入队列 162
6.2.3　出队列 165
6.3　Java中的阻塞队列 167
6.3.1　什么是阻塞队列 167
6.3.2　Java里的阻塞队列 168
6.3.3　阻塞队列的实现原理 172
6.4　Fork/Join框架 175
6.4.1　什么是Fork/Join框架 175
6.4.2　工作窃取算法 176
6.4.3　Fork/Join框架的设计 177
6.4.4　使用Fork/Join框架 177
6.4.5　Fork/Join框架的异常处理 179
6.4.6　Fork/Join框架的实现原理 179
6.5　本章小结 181
第7章　Java中的13个原子操作类 182
7.1　原子更新基本类型类 182
7.2　原子更新数组 184
7.3　原子更新引用类型 185
7.4　原子更新字段类 187
7.5　本章小结 188
第8章　Java中的并发工具类 189
8.1　等待多线程完成的CountDownLatch 189
8.2　同步屏障CyclicBarrier 191
8.2.1　CyclicBarrier简介 191
8.2.2　CyclicBarrier的应用场景 193
8.2.3　CyclicBarrier和CountDownLatch的区别 195
8.3　控制并发线程数的Semaphore 196
8.4　线程间交换数据的Exchanger 198
8.5　本章小结 199
第9章　Java中的线程池 200
9.1　线程池的实现原理 200
9.2　线程池的使用 203
9.2.1　线程池的创建 203
9.2.2　向线程池提交任务 205
9.2.3　关闭线程池 205
9.2.4　合理地配置线程池 206
9.2.5　线程池的监控 206
9.3　本章小结 207
第10章　Executor框架 208
10.1　Executor框架简介 208
10.1.1　Executor框架的两级调度模型 208
10.1.2　Executor框架的结构与成员 208
10.2　ThreadPoolExecutor详解 213
10.2.1　FixedThreadPool详解 213
10.2.2　SingleThreadExecutor详解 214
10.2.3　CachedThreadPool详解 215
10.3　ScheduledThreadPoolExecutor详解 217
10.3.1　ScheduledThreadPoolExecutor的运行机制 217
10.3.2　ScheduledThreadPoolExecutor的实现 218
10.4　FutureTask详解 221
10.4.1　FutureTask简介 222
10.4.2　FutureTask的使用 222
10.4.3　FutureTask的实现 224
10.5　本章小结 227
第11章　Java并发编程实践 228
11.1　生产者和消费者模式 228
11.1.1　生产者消费者模式实战 229
11.1.2　多生产者和多消费者场景 231
11.1.3　线程池与生产消费者模式 234
11.2　线上问题定位 234
11.3　性能测试 236
11.4　异步任务池 238
11.5　本章小结 240
· · · · · · (收起)

读后感

总体来说不适合2019后之后的Java了. 作为Java新手,这本书可能会有无意的误导. 小问题包括一些错字白字`代码Typo,格式或无空格的错误. 比较大的问题是一些测试代码, 例如在ConcurrentHashMap的线程不安全例子里,我在JDK1.8的环境下反复实现了几次都没有出问题, 之后在StackOverf...  

写得相当差劲的一本书，严重拉低阿里技术砖家的水平！内存模型happens-before规则翻译很生硬，讲不清除，不是人话；并发工具类也是泛泛而谈，还不如网上博客呢~总之，很失望，都想退钱了。看完《Java并发编程实战》，再看这本书，就是一渣渣~  

总体上可以给出一个中上的评分: 整体上并没有如前言中提到那样深入, 后半部分(4~10章)几乎是JDK并发组件的使用和原理的简单介绍, 相对浅显易懂, 且里面错误/缺陷不少, 需要读者阅读时小心在意/避免踩坑(如10.4节对FutureTask的使用完全错误、对AbstractQueuedSynchronizer介绍...  

用户评价

这本关于Java并发编程的书籍，在我初读时，简直像是打开了一扇通往多线程世界的大门。它不像很多教科书那样堆砌枯燥的理论，而是用一种非常接地气的方式，深入浅出地讲解了并发编程中的那些“拦路虎”。特别是对于`volatile`关键字的讲解，作者并没有停留在官方文档的解释层面，而是结合JVM内存模型，用生动的例子剖析了happens-before原则的实际应用场景。我记得书中有一章专门对比了`synchronized`和`ReentrantLock`的底层实现差异，那种对锁的细致打磨，让我对JUC包有了全新的认识。这本书的结构非常清晰，从基础的线程创建与管理，到同步机制的演进，再到并发工具类的实战应用，层层递进，没有丝毫的跳跃感。它真正做到了“授人以渔”，让我不仅学会了如何使用并发工具，更理解了它们背后的设计哲学。读完后，我感觉自己写出的并发代码不再是简单的堆砌API，而是充满了对性能和正确性的深刻考量。那种豁然开朗的感觉，至今记忆犹新。

读完这本书后，我最大的感受是作者对并发编程“陷阱”的警觉性和深刻洞察力。市面上很多同类书籍往往侧重于介绍如何使用最新的并发特性，却对那些隐藏在深处的竞态条件和死锁风险轻描淡写。然而，这本书的笔触却异常犀利，它花了大量的篇幅去剖析那些看似无懈可击的代码是如何一步步走向崩溃的。例如，在讨论原子操作时，作者通过一系列精心构造的错误案例，直观展示了非原子操作的危害，并顺势引出了`Atomic`包中各种类提供的保障。这种“先展示问题，再提供方案”的叙事方式，极大地增强了学习的代入感和实用性。我尤其欣赏作者在处理复杂场景时，总能抽丝剥茧，将复杂的同步问题简化为几个核心的竞争点。这套方法论，让我日后在实际项目中排查并发Bug时，能够迅速锁定问题的根源，而不是盲目地在代码中打补丁。这本书与其说是一本技术手册，不如说是一本资深架构师的实战经验总结。

说实话，刚拿到这本书时，我有些担心它会像很多老旧的并发书籍一样，对Java 8之后的新特性覆盖不足。然而，这本书的更新速度和前瞻性完全超出了我的预期。它非常及时地整合了Java 8到Java 17期间，并发编程领域出现的重要演进。比如，对`CompletableFuture`的深度剖析，不再是简单介绍其API链式调用，而是详细探讨了它在异步编程模型中如何替代传统回调地狱，以及它与反应式编程思想的契合点。书中还专门用了一节内容来讨论虚拟线程（Project Loom）的潜力及其对现有并发模型的潜在影响，这显示出作者紧跟技术前沿的专业态度。阅读这本书的过程，就像是完成了一次从经典并发到现代异步编程的“时空穿越”，它确保了读者所学知识的先进性和实用性，避免了知识的滞后性。这对于需要在生产环境中构建高性能、高可维护性系统的工程师来说，是极其宝贵的。

对于那些热衷于底层原理的读者来说，这本书绝对是一份珍贵的礼物。它没有满足于停留在Java层面的抽象，而是勇敢地深入到了操作系统和JVM的层面去探究并发的根源。书中对AQS（AbstractQueuedSynchronizer）的解析，是我见过最细致、最易懂的版本之一。作者不仅仅是描述了模板方法的结构，而是像剥洋葱一样，一层层揭示了共享状态的维护、等待队列的管理以及条件变量的实现逻辑。当我看到Condition的等待和唤醒机制是如何巧妙地利用LockSupport中的`park`和`unpark`时，我简直要拍案叫绝。这种对“为什么是这样设计”的追问，使得学习过程不再是机械的记忆，而是一种对计算机科学精妙设计的欣赏。对于那些希望跳出Java语言本身，理解并发底层机制的工程师而言，这本书提供了不可多得的视角和深度。它成功地架起了应用层API与底层操作系统调度之间的桥梁。

这本书的语言风格是那种沉稳而富有逻辑性的，读起来非常舒服，没有过多花哨的辞藻，但每一个句子都像一块块精确打磨的积木，严丝合缝地支撑起了整个并发知识体系。我注意到作者在讲解一些设计模式，例如生产者-消费者模型或读写锁分离时，会先给出使用场景和遇到的挑战，随后才展示最优的代码实现。这种叙事结构，模仿了真实世界中解决问题的过程，让人感觉自己不是在“被动学习”，而是在“主动解决”。尤其值得称赞的是，书中对于并发框架的设计思想也有所探讨，例如Fork/Join框架的工作原理，它如何利用工作窃取机制来优化多核CPU的利用率，这部分内容写得既富有洞察力，又不失严谨性。它教会了我如何从更高的维度去审视并发程序的性能瓶颈，而不仅仅是关注于哪个锁的粒度更小。这无疑拓宽了我的技术视野。

详细介绍了Java内存模型与并发编程。

不知道为什么那么多人喷，一个作者从写书到出书非常不容易，这本书凝聚了几个作者很多的精力，涉及到的并发编程API相关知识可以说已经非常全面了，是一本必读书。

看这本书可以加深对并发编程整体框架和底层原理的理解。书中前面几章比较深入，后面几章略水。第 3 章第 5 小节那张并发包的图是书中最重要的框架图。

详细介绍了Java内存模型与并发编程。

一本比较严谨的书。内存模型一章和我从一手文献中了解的知识一致（JSR-133以及Doug Lea的一些文章），而且总结提炼得很好，也做了进一步发散，例如各个CPU架构的指令有何不一样。后面有些内容则略有瑕疵，代码清单5-10有明显的bug，ConcurrentHashMap的源码也偏旧（起码不是7和8的版本）。