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《Java并发编程实践》是Java并发编程领域的一本经典著作，深入探讨了如何在多线程环境下编写高效、可靠的代码。这本书由Brian Goetz、Tim Peierls、Joshua Bloch、Joseph Bowles和David Holmes等多位Java并发领域的专家共同撰写，提供了丰富的实践经验和深入的理论知识。 1. **并发基础** - **线程与进程**：在Java中，线程是程序执行的最小单位，而进程则是资源分配的基本单位。理解它们之间的关系和区别对于并发编程至关重要。 - **Java线程API**：包括`Thread`类、`Runnable`接口、`ExecutorService`、`Future`和`Callable`等，以及如何创建、启动、控制和管理线程。 2. **同步机制** - **synchronized关键字**：用于方法或代码块，提供互斥访问，防止数据不一致性。 - **volatile关键字**：确保变量的可见性，但不保证原子性。 - **Lock接口与ReentrantLock**：提供了比synchronized更细粒度的锁控制，支持公平锁和非公平锁。 - **java.util.concurrent.atomic包**：提供原子操作类，如AtomicInteger、AtomicLong等，用于无锁编程。 3. **并发工具类** - **Semaphore信号量**：用于限制同时访问特定资源的线程数量。 - **CountDownLatch计数器**：一次性使用的计数器，常用于多线程协同完成任务。 - **CyclicBarrier回环栅栏**：允许一组线程等待彼此到达某个点后再继续执行。 - **ThreadPoolExecutor线程池**：管理和调度线程，提高并发性能。 4. **并发设计模式** - **生产者消费者模式**：通过阻塞队列实现线程间的协作。 - **工作窃取**：避免线程饥饿，如Fork/Join框架中的Work Stealing。 - **双端队列（Bounded Buffer）**：使用ArrayBlockingQueue实现线程安全的数据交换。 5. **线程安全** - **线程不安全的集合**：如ArrayList、HashMap在并发环境下的问题及解决方案，如使用CopyOnWriteArrayList、ConcurrentHashMap等线程安全的集合类。 - **线程安全的构建**：Immutable对象、Singleton的线程安全实现，以及ThreadLocal的使用。 6. **死锁、活锁与饥饿** - **死锁**：多个线程互相等待对方释放资源导致的僵局。 - **活锁**：线程不断重试导致的永不停止的状态。 - **饥饿**：某线程因资源分配不公平永远无法执行。 - 如何检测和避免这些并发问题，如Java的`java.util.concurrent.locks.Condition`的`await()`和`signal()`方法。 7. **并发性能优化** - **线程池的配置与调整**：合理设置核心线程数、最大线程数、队列容量等参数。 - **并发级别与CPU核心数**：理解并行与并发的关系，根据系统资源调整并发策略。 - **减少同步范围**：尽量减少共享数据，缩小同步代码块的范围。 8. **Java内存模型与可见性** - **JMM（Java Memory Model）**：定义了线程之间如何共享和通信数据。 - **happens-before原则**：保证了线程间的有序性和可见性。 通过阅读《Java并发编程实践》，开发者能够掌握Java并发编程的核心概念、工具和最佳实践，从而编写出高效且可维护的多线程应用程序。书中的每个章节都配有详尽的示例和深入的分析，帮助读者解决实际开发中遇到的并发问题。