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Java多線程編程核心技術(第2版)（簡體書）
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目次
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全書共7章。第1章講解了Java多線程的基礎，重點介紹線程類的核心API的使用。第2章講解對併發訪問的控制，即如何寫出線程安全的程序。第3章介紹線程間通信，以提高CPU利用率和系統間的交互，同時增強對線程任務的把控與監督。第4章講解Lock對象，以更好實現併發訪問時的同步處理。第5章講解移動開發中使用較多的定時器類中的多線程技術，這是計劃/任務執行裡很重要的技術點。第6章講解如何安全、正確地將單例模式與多線程技術相結合，避免實際應用中可能會出現的麻煩。第7章將前面被遺漏的技術案例在本章節中進行補充，儘量做到不出現技術空白點。
目次
前言
第1章 Java多線程技能1
1.1 進程和多線程概述1
1.2 使用多線程5
1.2.1 繼承Thread類5
1.2.2 使用常見命令分析線程的信息8
1.2.3 線程隨機性的展現11
1.2.4 執行start()的順序不代表執行run()的順序12
1.2.5 實現Runnable接口13
1.2.6 使用Runnable接口實現多線程的優點14
1.2.7 實現Runnable接口與繼承Thread類的內部流程16
1.2.8 實例變量共享造成的非線程安全問題與解決方案17
1.2.9 Servlet技術造成的非線程安全問題與解決方案21
1.2.10 留意i--與System.out.println()出現的非線程安全問題24
1.3 currentThread()方法26
1.4 isAlive()方法29
1.5 sleep(long millis)方法31
1.6 sleep(long millis, int nanos)方法33
1.7 StackTraceElement[] getStackTrace()方法33
1.8 static void dumpStack()方法35
1.9 static Map getAllStackTraces()方法36
1.10 getId()方法38
1.11 停止線程38
1.11.1 停止不了的線程39
1.11.2 判斷線程是否為停止狀態41
1.11.3 能停止的線程―異常法43
1.11.4 在sleep狀態下停止線程47
1.11.5 用stop()方法暴力停止線程49
1.11.6 stop()方法與java.lang.ThreadDeath異常51
1.11.7 使用stop()釋放鎖給數據造成不一致的結果52
1.11.8 使用“return;”語句停止線程的缺點與解決方案54
1.12 暫停線程57
1.12.1 suspend()方法與resume()方法的使用57
1.12.2 suspend()方法與resume()方法的缺點―獨佔58
1.12.3 suspend()方法與resume()方法的缺點―數據不完整62
1.13 yield()方法63
1.14 線程的優先級64
1.14.1 線程優先級的繼承特性65
1.14.2 優先級的規律性66
1.14.3 優先級的隨機性68
1.14.4 優先級對線程運行速度的影響70
1.15 守護線程71
1.16 本章小結73
第2章 對象及變量的併發訪問74
2.1 synchronized同步方法74
2.1.1 方法內的變量為線程安全74
2.1.2 實例變量非線程安全問題與解決方案77
2.1.3 同步synchronized在字節碼指令中的原理80
2.1.4 多個對象多個鎖81
2.1.5 將synchronized方法與對象作為鎖84
2.1.6 髒讀89
2.1.7 synchronized鎖重入91
2.1.8 鎖重入支持繼承的環境93
2.1.9 出現異常，鎖自動釋放94
2.1.10 重寫方法不使用synchronized96
2.1.11 public static boolean holdsLock(Object obj)方法的使用99
2.2 synchronized同步語句塊99
2.2.1 synchronized方法的弊端99
2.2.2 synchronized同步代碼塊的使用102
2.2.3 用同步代碼塊解決同步方法的弊端104
2.2.4 一半異步，一半同步105
2.2.5 synchronized代碼塊間的同步性108
2.2.6 println()方法也是同步的110
2.2.7 驗證同步synchronized(this)代碼塊是鎖定當前對象的110
2.2.8 將任意對象作為鎖113
2.2.9 多個鎖就是異步執行116
2.2.10 驗證方法被調用是隨機的118
2.2.11 不同步導致的邏輯錯誤及其解決方法121
2.2.12 細化驗證3個結論124
2.2.13 類Class的單例性129
2.2.14 靜態同步synchronized方法與synchronized(class)代碼塊130
2.2.15 同步syn static方法可以對類的所有對象實例起作用135
2.2.16 同步syn(class)代碼塊可以對類的所有對象實例起作用137
2.2.17 String常量池特性與同步相關的問題與解決方案138
2.2.18 同步synchronized方法無限等待問題與解決方案141
2.2.19 多線程的死鎖143
2.2.20 內置類與靜態內置類146
2.2.21 內置類與同步：實驗1149
2.2.22 內置類與同步：實驗2151
2.2.23 鎖對象改變導致異步執行153
2.2.24 鎖對象不改變依然同步執行156
2.2.25 同步寫法案例比較158
2.3 volatile關鍵字159
2.3.1 可見性的測試159
2.3.2 原子性的測試168
2.3.3 禁止代碼重排序的測試176
2.4 本章小結187
第3章 線程間通信188
3.1 wait/notify機制188
3.1.1 不使用wait/notify機制實現線程間通信188
3.1.2 wait/notify機制191
3.1.3 wait/notify機制的原理192
3.1.4 wait()方法的基本使用192
3.1.5 完整實現wait/notify機制194
3.1.6 使用wait/notify機制實現list.size()等於5時的線程銷毀195
3.1.7 對業務代碼進行封裝198
3.1.8 線程狀態的切換201
3.1.9 wait()方法：立即釋放鎖202
3.1.10 sleep()方法：不釋放鎖203
3.1.11 notify()方法：不立即釋放鎖204
3.1.12 interrupt()方法遇到wait()方法206
3.1.13 notify()方法：只通知一個線程208
3.1.14 notifyAll()方法：通知所有線程211
3.1.15 wait(long)方法的基本使用212
3.1.16 wait(long)方法自動向下運行需要重新持有鎖214
3.1.17 通知過早問題與解決方法217
3.1.18 wait條件發生變化與使用while的必要性220
3.1.19 生產者/消費者模式的實現224
3.1.20 通過管道進行線程間通信―字節流250
3.1.21 通過管道進行線程間通信―字符流253
3.1.22 實現wait/notify的交叉備份256
3.2 join()方法的使用259
3.2.1 學習join()方法前的鋪墊259
3.2.2 join()方法和interrupt()方法出現異常261
3.2.3 join(long)方法的使用263
3.2.4 join(long)方法與sleep(long)方法的區別264
3.2.5 join()方法後面的代碼提前運行―出現意外 268
3.2.6 join()方法後面的代碼提前運行―解釋意外270
3.2.7 join(long millis, int nanos)方法的使用273
3.3 類ThreadLocal的使用273
3.3.1 get()方法與274
3.3.2 類ThreadLocal存取數據流程分析275
3.3.3 驗證線程變量的隔離性277
3.3.4 解決get()方法返回的問題282
3.3.5 驗證重寫initialValue()方法的隔離性283
3.4 類InheritableThreadLocal的使用284
3.4.1 類ThreadLocal不能實現值繼承285
3.4.2 使用InheritableThreadLocal體現值繼承特性286
3.4.3 值繼承特性在源代碼中的執行流程288
3.4.4 父線程有最新的值，子線程仍是舊值291
3.4.5 子線程有最新的值，父線程仍是舊值293
3.4.6 子線程可以感應對象屬性值的變化294
3.4.7 重寫childValue()方法實現對繼承的值進行加工297
3.5 本章小結298
第4章 Lock對象的使用299
4.1 使用ReentrantLock類299
4.1.1 使用ReentrantLock實現同步299
4.1.2 驗證多代碼塊間的同步性301
4.1.3 await()方法的錯誤用法與更正304
4.1.4 使用await()和signal()實現wait/notify機制307
4.1.5 await()方法暫停線程運行的原理309
4.1.6 通知部分線程―錯誤用法312
4.1.7 通知部分線程―正確用法314
4.1.8 實現生產者/消費者模式一對一交替輸出317
4.1.9 實現生產者/消費者模式多對多交替輸出319
4.1.10 公平鎖與非公平鎖321
4.1.11 public int getHoldCount()方法的使用324
4.1.12 public final int getQueue Length()方法的使用325
4.1.13 public int getWaitQueue-Length (Condition condition)方法的使用327
4.1.14 public final boolean has-QueuedThread (Thread thread)方法的使用328
4.1.15 public final boolean has-QueuedThreads()方法的使用329
4.1.16 public boolean hasWaiters (Con-dition condition)方法的使用331
4.1.17 public final boolean isFair()方法的使用332
4.1.18 public boolean isHeldBy-CurrentThread()方法的使用333
4.1.19 public boolean isLocked()方法的使用334
4.1.20 public void lockInterruptibly()方法的使用335
4.1.21 public boolean tryLock()方法的使用336
4.1.22 public boolean tryLock (long timeout, TimeUnit unit)方法的使用338
4.1.23 public boolean await (long time, TimeUnit unit)方法的使用339
4.1.24 public long awaitNanos(long nanosTimeout)方法的使用341
4.1.25 public boolean awaitUntil(Datedeadline)方法的使用342
4.1.26 public void awaitUninterru-ptibly()方法的使用344
4.1.27 實現線程按順序執行業務346
4.2 使用ReentrantReadWriteLock類349
4.2.1 ReentrantLock類的缺點349
4.2.2 ReentrantReadWriteLock類的使用―讀讀共享351
4.2.3 ReentrantReadWriteLock類的使用―寫寫互斥352
4.2.4 ReentrantReadWriteLock類的使用―讀寫互斥352
4.2.5 ReentrantReadWriteLock類的使用―寫讀互斥354
4.3 本章小結355
第5章 定時器Timer356
5.1 定時器Timer的使用356
5.1.1 schedule(TimerTask task, Datetime)方法的測試356
5.1.2 schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period)方法的測試366
5.1.3 schedule(TimerTask task, long delay)方法的測試374
5.1.4 schedule(TimerTask task, long delay, long period)方法的測試374
5.1.5 scheduleAtFixedRate (TimerTask task, Date firstTime, long period)方法的測試375
5.2 本章小結384
第6章 單例模式與多線程385
6.1 立即加載/餓漢模式385
6.2 延遲加載/懶漢模式387
6.2.1 延遲加載/懶漢模式解析387
6.2.2 延遲加載/懶漢模式的缺點388
6.2.3 延遲加載/懶漢模式的解決方案390
6.3 使用靜態內置類實現單例模式399
6.4 序列化與反序列化的單例模式實現400
6.5 使用static代碼塊實現單例模式402
6.6 使用enum枚舉數據類型實現單例模式404
6.7 完善使用enum枚舉數據類型實現單例模式405
6.8 本章小結407
第7章 拾遺增補408
7.1 線程的狀態408
7.1.1 驗證NEW、RUNNABLE和TERMINATED410
7.1.2 驗證TIMED_WAITING411
7.1.3 驗證BLOCKED412
7.1.4 驗證WAITING414
7.2 線程組415
7.2.1 線程對象關聯線程組：一級關聯416
7.2.2 線程對象關聯線程組：多級關聯417
7.2.3 線程組自動歸屬特性418
7.2.4 獲取根線程組419
7.2.5 線程組中加線程組420
7.2.6 組內的線程批量停止421
7.2.7 遞歸取得與非遞歸取得組內對象422
7.3 Thread.activeCount()方法的使用423
7.4 Thread.enumerate(Thread tarray[])方法的使用423
7.5 再次實現線程執行有序性424
7.6 SimpleDateFormat非線程安全426
7.6.1 出現異常426
7.6.2 解決異常的方法1428
7.6.3 解決異常的方法2430
7.7 線程中出現異常的處理431
第1章 Java多線程技能1
1.1 進程和多線程概述1
1.2 使用多線程5
1.2.1 繼承Thread類5
1.2.2 使用常見命令分析線程的信息8
1.2.3 線程隨機性的展現11
1.2.4 執行start()的順序不代表執行run()的順序12
1.2.5 實現Runnable接口13
1.2.6 使用Runnable接口實現多線程的優點14
1.2.7 實現Runnable接口與繼承Thread類的內部流程16
1.2.8 實例變量共享造成的非線程安全問題與解決方案17
1.2.9 Servlet技術造成的非線程安全問題與解決方案21
1.2.10 留意i--與System.out.println()出現的非線程安全問題24
1.3 currentThread()方法26
1.4 isAlive()方法29
1.5 sleep(long millis)方法31
1.6 sleep(long millis, int nanos)方法33
1.7 StackTraceElement[] getStackTrace()方法33
1.8 static void dumpStack()方法35
1.9 static Map
1.10 getId()方法38
1.11 停止線程38
1.11.1 停止不了的線程39
1.11.2 判斷線程是否為停止狀態41
1.11.3 能停止的線程―異常法43
1.11.4 在sleep狀態下停止線程47
1.11.5 用stop()方法暴力停止線程49
1.11.6 stop()方法與java.lang.ThreadDeath異常51
1.11.7 使用stop()釋放鎖給數據造成不一致的結果52
1.11.8 使用“return;”語句停止線程的缺點與解決方案54
1.12 暫停線程57
1.12.1 suspend()方法與resume()方法的使用57
1.12.2 suspend()方法與resume()方法的缺點―獨佔58
1.12.3 suspend()方法與resume()方法的缺點―數據不完整62
1.13 yield()方法63
1.14 線程的優先級64
1.14.1 線程優先級的繼承特性65
1.14.2 優先級的規律性66
1.14.3 優先級的隨機性68
1.14.4 優先級對線程運行速度的影響70
1.15 守護線程71
1.16 本章小結73
第2章 對象及變量的併發訪問74
2.1 synchronized同步方法74
2.1.1 方法內的變量為線程安全74
2.1.2 實例變量非線程安全問題與解決方案77
2.1.3 同步synchronized在字節碼指令中的原理80
2.1.4 多個對象多個鎖81
2.1.5 將synchronized方法與對象作為鎖84
2.1.6 髒讀89
2.1.7 synchronized鎖重入91
2.1.8 鎖重入支持繼承的環境93
2.1.9 出現異常，鎖自動釋放94
2.1.10 重寫方法不使用synchronized96
2.1.11 public static boolean holdsLock(Object obj)方法的使用99
2.2 synchronized同步語句塊99
2.2.1 synchronized方法的弊端99
2.2.2 synchronized同步代碼塊的使用102
2.2.3 用同步代碼塊解決同步方法的弊端104
2.2.4 一半異步，一半同步105
2.2.5 synchronized代碼塊間的同步性108
2.2.6 println()方法也是同步的110
2.2.7 驗證同步synchronized(this)代碼塊是鎖定當前對象的110
2.2.8 將任意對象作為鎖113
2.2.9 多個鎖就是異步執行116
2.2.10 驗證方法被調用是隨機的118
2.2.11 不同步導致的邏輯錯誤及其解決方法121
2.2.12 細化驗證3個結論124
2.2.13 類Class的單例性129
2.2.14 靜態同步synchronized方法與synchronized(class)代碼塊130
2.2.15 同步syn static方法可以對類的所有對象實例起作用135
2.2.16 同步syn(class)代碼塊可以對類的所有對象實例起作用137
2.2.17 String常量池特性與同步相關的問題與解決方案138
2.2.18 同步synchronized方法無限等待問題與解決方案141
2.2.19 多線程的死鎖143
2.2.20 內置類與靜態內置類146
2.2.21 內置類與同步：實驗1149
2.2.22 內置類與同步：實驗2151
2.2.23 鎖對象改變導致異步執行153
2.2.24 鎖對象不改變依然同步執行156
2.2.25 同步寫法案例比較158
2.3 volatile關鍵字159
2.3.1 可見性的測試159
2.3.2 原子性的測試168
2.3.3 禁止代碼重排序的測試176
2.4 本章小結187
第3章 線程間通信188
3.1 wait/notify機制188
3.1.1 不使用wait/notify機制實現線程間通信188
3.1.2 wait/notify機制191
3.1.3 wait/notify機制的原理192
3.1.4 wait()方法的基本使用192
3.1.5 完整實現wait/notify機制194
3.1.6 使用wait/notify機制實現list.size()等於5時的線程銷毀195
3.1.7 對業務代碼進行封裝198
3.1.8 線程狀態的切換201
3.1.9 wait()方法：立即釋放鎖202
3.1.10 sleep()方法：不釋放鎖203
3.1.11 notify()方法：不立即釋放鎖204
3.1.12 interrupt()方法遇到wait()方法206
3.1.13 notify()方法：只通知一個線程208
3.1.14 notifyAll()方法：通知所有線程211
3.1.15 wait(long)方法的基本使用212
3.1.16 wait(long)方法自動向下運行需要重新持有鎖214
3.1.17 通知過早問題與解決方法217
3.1.18 wait條件發生變化與使用while的必要性220
3.1.19 生產者/消費者模式的實現224
3.1.20 通過管道進行線程間通信―字節流250
3.1.21 通過管道進行線程間通信―字符流253
3.1.22 實現wait/notify的交叉備份256
3.2 join()方法的使用259
3.2.1 學習join()方法前的鋪墊259
3.2.2 join()方法和interrupt()方法出現異常261
3.2.3 join(long)方法的使用263
3.2.4 join(long)方法與sleep(long)方法的區別264
3.2.5 join()方法後面的代碼提前運行―出現意外 268
3.2.6 join()方法後面的代碼提前運行―解釋意外270
3.2.7 join(long millis, int nanos)方法的使用273
3.3 類ThreadLocal的使用273
3.3.1 get()方法與274
3.3.2 類ThreadLocal存取數據流程分析275
3.3.3 驗證線程變量的隔離性277
3.3.4 解決get()方法返回的問題282
3.3.5 驗證重寫initialValue()方法的隔離性283
3.4 類InheritableThreadLocal的使用284
3.4.1 類ThreadLocal不能實現值繼承285
3.4.2 使用InheritableThreadLocal體現值繼承特性286
3.4.3 值繼承特性在源代碼中的執行流程288
3.4.4 父線程有最新的值，子線程仍是舊值291
3.4.5 子線程有最新的值，父線程仍是舊值293
3.4.6 子線程可以感應對象屬性值的變化294
3.4.7 重寫childValue()方法實現對繼承的值進行加工297
3.5 本章小結298
第4章 Lock對象的使用299
4.1 使用ReentrantLock類299
4.1.1 使用ReentrantLock實現同步299
4.1.2 驗證多代碼塊間的同步性301
4.1.3 await()方法的錯誤用法與更正304
4.1.4 使用await()和signal()實現wait/notify機制307
4.1.5 await()方法暫停線程運行的原理309
4.1.6 通知部分線程―錯誤用法312
4.1.7 通知部分線程―正確用法314
4.1.8 實現生產者/消費者模式一對一交替輸出317
4.1.9 實現生產者/消費者模式多對多交替輸出319
4.1.10 公平鎖與非公平鎖321
4.1.11 public int getHoldCount()方法的使用324
4.1.12 public final int getQueue Length()方法的使用325
4.1.13 public int getWaitQueue-Length (Condition condition)方法的使用327
4.1.14 public final boolean has-QueuedThread (Thread thread)方法的使用328
4.1.15 public final boolean has-QueuedThreads()方法的使用329
4.1.16 public boolean hasWaiters (Con-dition condition)方法的使用331
4.1.17 public final boolean isFair()方法的使用332
4.1.18 public boolean isHeldBy-CurrentThread()方法的使用333
4.1.19 public boolean isLocked()方法的使用334
4.1.20 public void lockInterruptibly()方法的使用335
4.1.21 public boolean tryLock()方法的使用336
4.1.22 public boolean tryLock (long timeout, TimeUnit unit)方法的使用338
4.1.23 public boolean await (long time, TimeUnit unit)方法的使用339
4.1.24 public long awaitNanos(long nanosTimeout)方法的使用341
4.1.25 public boolean awaitUntil(Datedeadline)方法的使用342
4.1.26 public void awaitUninterru-ptibly()方法的使用344
4.1.27 實現線程按順序執行業務346
4.2 使用ReentrantReadWriteLock類349
4.2.1 ReentrantLock類的缺點349
4.2.2 ReentrantReadWriteLock類的使用―讀讀共享351
4.2.3 ReentrantReadWriteLock類的使用―寫寫互斥352
4.2.4 ReentrantReadWriteLock類的使用―讀寫互斥352
4.2.5 ReentrantReadWriteLock類的使用―寫讀互斥354
4.3 本章小結355
第5章 定時器Timer356
5.1 定時器Timer的使用356
5.1.1 schedule(TimerTask task, Datetime)方法的測試356
5.1.2 schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period)方法的測試366
5.1.3 schedule(TimerTask task, long delay)方法的測試374
5.1.4 schedule(TimerTask task, long delay, long period)方法的測試374
5.1.5 scheduleAtFixedRate (TimerTask task, Date firstTime, long period)方法的測試375
5.2 本章小結384
第6章 單例模式與多線程385
6.1 立即加載/餓漢模式385
6.2 延遲加載/懶漢模式387
6.2.1 延遲加載/懶漢模式解析387
6.2.2 延遲加載/懶漢模式的缺點388
6.2.3 延遲加載/懶漢模式的解決方案390
6.3 使用靜態內置類實現單例模式399
6.4 序列化與反序列化的單例模式實現400
6.5 使用static代碼塊實現單例模式402
6.6 使用enum枚舉數據類型實現單例模式404
6.7 完善使用enum枚舉數據類型實現單例模式405
6.8 本章小結407
第7章 拾遺增補408
7.1 線程的狀態408
7.1.1 驗證NEW、RUNNABLE和TERMINATED410
7.1.2 驗證TIMED_WAITING411
7.1.3 驗證BLOCKED412
7.1.4 驗證WAITING414
7.2 線程組415
7.2.1 線程對象關聯線程組：一級關聯416
7.2.2 線程對象關聯線程組：多級關聯417
7.2.3 線程組自動歸屬特性418
7.2.4 獲取根線程組419
7.2.5 線程組中加線程組420
7.2.6 組內的線程批量停止421
7.2.7 遞歸取得與非遞歸取得組內對象422
7.3 Thread.activeCount()方法的使用423
7.4 Thread.enumerate(Thread tarray[])方法的使用423
7.5 再次實現線程執行有序性424
7.6 SimpleDateFormat非線程安全426
7.6.1 出現異常426
7.6.2 解決異常的方法1428
7.6.3 解決異常的方法2430
7.7 線程中出現異常的處理431
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