第1章　走入並行世界 1
1.1　何去何從的並行計算 1
1.1.1　忘掉那該死的並行 2
1.1.2　可怕的現實：摩爾定律的失效 4
1.1.3　柳暗花明：不斷地前進 5
1.1.4　光明或是黑暗 6
1.2　你必須知道的幾個概念 6
1.2.1　同步（Synchronous）和異步（Asynchronous） 7
1.2.2　並發（Concurrency）和並行（Parallelism） 8
1.2.3　臨界區 9
1.2.4　阻塞（Blocking）和非阻塞（Non-Blocking） 9
1.2.5　死鎖（Deadlock）、飢餓（Starvation）和活鎖（Livelock） 9
1.3　並發級彆 11
1.3.1　阻塞（Blocking） 11
1.3.2　無飢餓（Starvation-Free） 11
1.3.3　無障礙（Obstruction-Free） 12
1.3.4　無鎖（Lock-Free） 12
1.3.5　無等待（Wait-Free） 13
1.4　有關並行的兩個重要定律 13
1.4.1　Amdahl定律 13
1.4.2　Gustafson定律 16
1.4.3　Amdahl定律和Gustafson定律是否相互矛盾 16
1.5　迴到Java：JMM 17
1.5.1　原子性（Atomicity） 18
1.5.2　可見性（Visibility） 20
1.5.3　有序性（Ordering） 22
1.5.4　哪些指令不能重排：Happen-Before規則 27
1.6　參考文獻 27
第2章　Java並行程序基礎 29
2.1　有關綫程你必須知道的事 29
2.2　初始綫程：綫程的基本操作 32
2.2.1　新建綫程 32
2.2.2　終止綫程 34
2.2.3　綫程中斷 38
2.2.4　等待（wait）和通知（notify） 41
2.2.5　掛起（suspend）和繼續執行（resume）綫程 44
2.2.6　等待綫程結束（join）和謙讓（yield） 48
2.3　volatile與Java內存模型（JMM） 50
2.4　分門彆類的管理：綫程組 52
2.5　駐守後颱：守護綫程（Daemon） 54
2.6　先乾重要的事：綫程優先級 55
2.7　綫程安全的概念與synchronized 57
2.8　程序中的幽靈：隱蔽的錯誤 61
2.8.1　無提示的錯誤案例 61
2.8.2　並發下的ArrayList 62
2.8.3　並發下詭異的HashMap 63
2.8.4　初學者常見問題：錯誤的加鎖 66
2.9　參考文獻 68
第3章　JDK並發包 70
3.1　多綫程的團隊協作：同步控製 70
3.1.1　synchronized的功能擴展：重入鎖 71
3.1.2　重入鎖的好搭檔：Condition條件 80
3.1.3　允許多個綫程同時訪問：信號量（Semaphore） 83
3.1.4　ReadWriteLock讀寫鎖 85
3.1.5　倒計時器：CountDownLatch 87
3.1.6　循環柵欄：CyclicBarrier 89
3.1.7　綫程阻塞工具類：LockSupport 92
3.2　綫程復用：綫程池 95
3.2.1　什麼是綫程池 96
3.2.2　不要重復發明輪子：JDK對綫程池的支持 97
3.2.3　刨根究底：核心綫程池的內部實現 102
3.2.4　超負載瞭怎麼辦：拒絕策略 106
3.2.5　自定義綫程創建：ThreadFactory 109
3.2.6　我的應用我做主：擴展綫程池 110
3.2.7　閤理的選擇：優化綫程池綫程數量 112
3.2.8　堆棧去哪裏瞭：在綫程池中尋找堆棧 113
3.2.9　分而治之：Fork/Join框架 117
3.3　不要重復發明輪子：JDK的並發容器 121
3.3.1　超好用的工具類：並發集閤簡介 121
3.3.2　綫程安全的HashMap 122
3.3.3　有關List的綫程安全 123
3.3.4　高效讀寫的隊列：深度剖析ConcurrentLinkedQueue 123
3.3.5　高效讀取：不變模式下的CopyOnWriteArrayList 129
3.3.6　數據共享通道：BlockingQueue 130
3.3.7　隨機數據結構：跳錶（SkipList） 134
3.4　參考資料 136
第4章　鎖的優化及注意事項 138
4.1　有助於提高“鎖”性能的幾點建議 139
4.1.1　減小鎖持有時間 139
4.1.2　減小鎖粒度 140
4.1.3　讀寫分離鎖來替換獨占鎖 142
4.1.4　鎖分離 142
4.1.5　鎖粗化 144
4.2　Java虛擬機對鎖優化所做的努力 146
4.2.1　鎖偏嚮 146
4.2.2　輕量級鎖 146
4.2.3　自鏇鎖 146
4.2.4　鎖消除 146
4.3　人手一支筆：ThreadLocal 147
4.3.1　ThreadLocal的簡單使用 148
4.3.2　ThreadLocal的實現原理 149
4.3.3　對性能有何幫助 155
4.4　無鎖 157
4.4.1　與眾不同的並發策略：比較交換（CAS） 158
4.4.2　無鎖的綫程安全整數：AtomicInteger 159
4.4.3　Java中的指針：Unsafe類 161
4.4.4　無鎖的對象引用：AtomicReference 162
4.4.5　帶有時間戳的對象引用：AtomicStampedReference 165
4.4.6　數組也能無鎖：AtomicIntegerArray 168
4.4.7　讓普通變量也享受原子操作：AtomicIntegerFieldUpdater 169
4.4.8　挑戰無鎖算法：無鎖的Vector實現 171
4.4.9　讓綫程之間互相幫助：細看SynchronousQueue的實現 176
4.5　有關死鎖的問題 179
4.6　參考文獻 183
第5章　並行模式與算法 184
5.1　探討單例模式 184
5.2　不變模式 187
5.3　生産者-消費者模式 190
5.4　高性能的生産者-消費者：無鎖的實現 194
5.4.1　無鎖的緩存框架：Disruptor 195
5.4.2　用Disruptor實現生産者-消費者案例 196
5.4.3　提高消費者的響應時間：選擇閤適的策略 199
5.4.4　CPU Cache的優化：解決僞共享問題 200
5.5　Future模式 204
5.5.1　Future模式的主要角色 206
5.5.2　Future模式的簡單實現 207
5.5.3　JDK中的Future模式 210
5.6　並行流水綫 212
5.7　並行搜索 216
5.8　並行排序 218
5.8.1　分離數據相關性：奇偶交換排序 218
5.8.2　改進的插入排序：希爾排序 221
5.9　並行算法：矩陣乘法 226
5.10　準備好瞭再通知我：網絡NIO 230
5.10.1　基於Socket的服務端的多綫程模式 230
5.10.2　使用NIO進行網絡編程 235
5.10.3　使用NIO來實現客戶端 243
5.11　讀完瞭再通知我：AIO 245
5.11.1　AIO EchoServer的實現 245
5.11.2　AIO Echo客戶端實現 248
5.12　參考文獻 249
第6章　Java 8與並發 251
6.1　Java 8的函數式編程簡介 251
6.1.1　函數作為一等公民 252
6.1.2　無副作用 252
6.1.3　申明式的（Declarative） 253
6.1.4　不變的對象 254
6.1.5　易於並行 254
6.1.6　更少的代碼 254
6.2　函數式編程基礎 255
6.2.1　FunctionalInterface注釋 255
6.2.2　接口默認方法 256
6.2.3　lambda錶達式 259
6.2.4　方法引用 260
6.3　一步一步走入函數式編程 263
6.4　並行流與並行排序 267
6.4.1　使用並行流過濾數據 267
6.4.2　從集閤得到並行流 268
6.4.3　並行排序 268
6.5　增強的Future：CompletableFuture 269
6.5.1　完成瞭就通知我 269
6.5.2　異步執行任務 270
6.5.3　流式調用 272
6.5.4　CompletableFuture中的異常處理 272
6.5.5　組閤多個CompletableFuture 273
6.6　讀寫鎖的改進：StampedLock 274
6.6.1　StampedLock使用示例 275
6.6.2　StampedLock的小陷阱 276
6.6.3　有關StampedLock的實現思想 278
6.7　原子類的增強 281
6.7.1　更快的原子類：LongAdder 281
6.7.2　LongAdder的功能增強版：LongAccumulator 287
6.8　參考文獻 288
第7章　使用Akka構建高並發程序 289
7.1　新並發模型：Actor 290
7.2　Akka之Hello World 290
7.3　有關消息投遞的一些說明 293
7.4　Actor的生命周期 295
7.5　監督策略 298
7.6　選擇Actor 303
7.7　消息收件箱（Inbox） 303
7.8　消息路由 305
7.9　Actor的內置狀態轉換 308
7.10　詢問模式：Actor中的Future 311
7.11　多個Actor同時修改數據：Agent 313
7.12　像數據庫一樣操作內存數據：軟件事務內存 316
7.13　一個有趣的例子：並發粒子群的實現 319
7.13.1　什麼是粒子群算法 320
7.13.2　粒子群算法的計算過程 320
7.13.3　粒子群算法能做什麼 322
7.13.4　使用Akka實現粒子群 323
7.14　參考文獻 330
第8章　並行程序調試 331
8.1　準備實驗樣本 331
8.2　正式起航 332
8.3　掛起整個虛擬機 334
8.4　調試進入ArrayList內部 336
· · · · · · (收起)