写在前面

多线程相对于其他 Java 知识点来讲，有一定的学习门槛，并且了解起来比较费劲。在平时工作中如若使用不当会出现数据错乱、执行效率低（还不如单线程去运行）或者死锁程序挂掉等等问题，所以掌握了解多线程至关重要。

笔者在读完市面上关于Java并发编程的资料后，感觉有些知识点不是很清晰，于是在RedSpider社区内展开了对Java并发编程原理的讨论。鉴于开源精神，我们决定将我们讨论之后的Java并发编程原理整理成书籍，分享给大家。

站在巨人的肩上，我们可以看得更远。本书内容的主要来源有博客、书籍、论文，对于一些已经叙述得很清晰的知识点我们直接引用在本书中;对于一些没有讲解清楚的知识点，我们加以画图或者编写Demo进行加工;而对于一些模棱两可的知识点，本书在查阅了大量资料的情况下，给出最合理的解释。

写本书的过程也是对自己研究和掌握的技术点进行整理的过程，希望本书能帮助读者快速掌握并发编程技术。

内容简介

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第1章 进程与线程的基本概念

1.1 进程产生的背景

1.2 上下文切换

第2章 Java多线程入门类和接口

2.1 Thread类和Runnable接口

2.1.1 继承Thread类

2.1.2 实现Runnable接口

2.1.3 Thread类构造方法

2.1.4 Thread类的几个常用方法

2.1.5 Thread类与Runnable接口的比较

2.2 Callable、Future与FutureTask

2.2.1 Callable接口

2.2.2 Future接口

2.2.3 FutureTask类

2.2.4 FutureTask的几个状态

第3章 线程组和线程优先级

3.1 线程组(ThreadGroup)

3.2 线程的优先级

3.3 线程组的常用方法及数据结构

3.3.1 线程组的常用方法

3.3.2 线程组的数据结构

第4章 Java线程的状态及主要转化方法

4.1 操作系统中的线程状态转换

4.2 Java线程的6个状态

4.2.1 NEW

4.2.2 RUNNABLE

4.2.3 BLOCKED

4.2.4 WAITING

4.2.5 TIMED_WAITING

4.2.6 TERMINATED

4.3 线程状态的转换

4.3.1 BLOCKED与RUNNABLE状态的转换

4.3.2 WAITING状态与RUNNABLE状态的转换

4.3.3 TIMED_WAITING与RUNNABLE状态转换

4.3.4 线程中断

第5章 Java线程间的通信

5.1 锁与同步

5.2 等待/通知机制

5.3 信号量

5.4 管道

5.5 其它通信相关

5.5.1 join方法

5.5.2 sleep方法

5.5.3 ThreadLocal类

5.5.4 InheritableThreadLocal

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第6章 Java内存模型基础知识

6.1 并发编程模型的两个关键问题

6.2 Java内存模型的抽象结构

6.2.1 运⾏时内存的划分

6.2.2 既然堆是共享的，为什么在堆中会有内存不可⻅问题？

6.2.3 JMM与Java内存区域划分的区别与联系

第7章 重排序与happens-before

7.1 什么是重排序？

7.2 顺序一致性模型与JMM的保证

7.2.1 数据竞争与顺序一致性

7.2.2 顺序一致性模型

7.2.3 JMM中同步程序的顺序一致性效果

7.2.4 JMM中未同步程序的顺序一致性效果

7.3 happens-before

7.3.1 什么是happens-before?

7.3.2 天然的happens-before关系

第8章 volatile

8.1 几个基本概念

8.1.1 内存可见性

8.1.2 重排序

8.1.3 happens-before规则

8.2 volatile的内存语义

8.2.1 内存可见性

8.2.1 禁止重排序

8.3 volatile的用途

第9章 synchronized与锁

9.1 Synchronized关键字

9.2 几种锁

9.2.1 Java对象头

9.2.2 偏向锁

9.2.3 轻量级锁

9.2.4 重量级锁

9.2.5 总结锁的升级流程

9.2.6 各种锁的优缺点对比

第10章 乐观锁和悲观锁

10.1 乐观锁与悲观锁的概念

10.2 CAS的概念

10.3 Java实现CAS的原理 - Unsafe类

10.4 原子操作-AtomicInteger类源码简析

10.5 CAS实现原子操作的三大问题

10.5.1 ABA问题

10.5.2 循环时间长开销大

10.5.3 只能保证一个共享变量的原子操作

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第11章 AQS

11.1 AQS简介

11.2 AQS的数据结构

11.3 资源共享模式

11.4 AQS的主要方法源码解析

11.4.1 获取资源

第12章 线程池原理

12.1 为什么要使用线程池

12.2 线程池的原理

12.2.1 ThreadPoolExecutor提供的构造方法

12.2.2 ThreadPoolExecutor的策略

12.2.3 线程池主要的任务处理流程

12.2.4 ThreadPoolExecutor如何做到线程复用的？

12.3 四种常见的线程池

12.3.1 newCachedThreadPool

12.3.2 newFixedThreadPool

12.3.3 newSingleThreadExecutor

12.3.4 newScheduledThreadPool

第13章 阻塞队列

13.1 阻塞队列的由来

13.2 BlockingQueue的操作方法

13.3 BlockingQueue的实现类

13.3.1 ArrayBlockingQueue

13.3.2 LinkedBlockingQueue

13.3.3 DelayQueue

13.3.4 PriorityBlockingQueue

13.3.5 SynchronousQueue

13.5 阻塞队列的原理

13.6 示例和使用场景

13.6.1 生产者-消费者模型

13.6.2 线程池中使用阻塞队列

第14章 锁接口和类

14.1 synchronized的不足之处

14.2 锁的几种分类

14.2.1 可重入锁和非可重入锁

14.2.2 公平锁与非公平锁

14.2.3 读写锁和排它锁

14.3 JDK中有关锁的一些接口和类

14.3.1 抽象类AQS/AQLS/AOS

14.3.2 接口Condition/Lock/ReadWriteLock

14.3.3 ReentrantLock

14.3.4 ReentrantReadWriteLock

14.3.5 StampedLock

第15章 并发容器集合

15.1 同步容器与并发容器

15.2 并发容器类介绍

15.2.1 并发Map

15.2.2 并发Queue

15.2.3 并发Set

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第16章 CopyOnWrite容器

16.1 什么是CopyOnWrite容器

16.2 CopyOnWriteArrayList

16.3 CopyOnWrite的业务中实现

第17章 通信工具类

17.1 Semaphore

17.1.1 Semaphore介绍

17.1.2 Semaphore案例

17.1.3 Semaphore原理

17.2 Exchanger

17.3 CountDownLatch

17.3.1 CountDownLatch介绍

17.3.2 CountDownLatch案例

17.3.3 CountDownLatch原理

17.4 CyclicBarrier

17.4.1 CyclicBarrier介绍

17.4.2 CyclicBarrier Barrier被破坏

17.4.3 CyclicBarrier案例

17.4.4 CyclicBarrier原理

17.5 Phaser

17.5.1 Phaser介绍

17.5.2 Phaser案例

17.5.3 Phaser原理

第18章 Fork/Join框架

18.1 什么是Fork/Join

18.2 工作窃取算法

18.3 Fork/Join的具体实现

18.3.1 ForkJoinTask

18.3.2 ForkJoinPool

18.4 Fork/Join的使用

第19章 Java 8 Stream并行计算原理

19.1 Java 8 Stream简介

19.2 Stream单线程串行计算

19.3 Stream多线程并行计算

19.4 从源码看Stream并行计算原理

19.5 Stream并行计算的性能提升

第二十章 计划任务

20.1 使用案例

20.2 类结构

20.3 主要方法介绍

20.3.1 schedule

20.3.2 scheduledAtFixedRate

20.3.3 scheduledAtFixedDelay

20.3.4 delayedExecute

20.4 DelayedWorkQueue

20.4.1 take

20.4.2 offer

20.5 总结

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