Java并发编程是Java开发中的重要领域,特别是在大型系统和服务器端应用中,高效地利用多核处理器资源,实现高并发性能是必不可少的。这本"Java并发编程学习笔记"可能是作者在深入研究Java并发特性、工具和最佳实践过程中积累的心得体会。下面,我们将根据这个主题,探讨一些关键的Java并发编程知识点。
1. **线程与进程**:在多任务环境中,线程是执行的基本单元,而进程是资源分配的最小单位。Java中的线程可以通过继承`Thread`类或实现`Runnable`接口来创建。
2. **线程同步**:为了解决多个线程间的竞态条件,Java提供了多种同步机制,如`synchronized`关键字、`Lock`接口(包括`ReentrantLock`)以及`java.util.concurrent`包中的各种工具类,如`Semaphore`、`CountDownLatch`和`CyclicBarrier`。
3. ** volatile关键字**:`volatile`保证了变量的可见性,防止了指令重排序,但不保证原子性。它是Java中轻量级的同步机制。
4. **线程局部变量**:`ThreadLocal`类用于为每个线程提供独立的变量副本,避免了线程间的数据共享问题,提升了并发性能。
5. **并发集合**:`java.util.concurrent`包提供了线程安全的集合,如`ConcurrentHashMap`、`CopyOnWriteArrayList`和`BlockingQueue`等,它们在并发环境下有良好的性能表现。
6. **Future和ExecutorService**:`Future`接口代表异步计算的结果,`ExecutorService`是执行器服务,两者结合可以方便地进行多线程任务的管理和结果获取。
7. **并发工具类**:`java.util.concurrent`包包含了许多并发工具类,如`AtomicInteger`、`AtomicLong`等原子类,它们提供了无锁编程的支持。
8. **死锁、活锁和饥饿**:并发编程中可能出现的三种状态,死锁是两个或多个线程相互等待对方释放资源导致的僵局;活锁是线程不断尝试但无法进行的状态;饥饿是由于资源分配不公平导致的线程无法获取执行机会。
9. **并发模式**:包括生产者消费者模型、读写者模型、工作窃取等,这些模式有助于优化并发程序的性能。
10. **JVM内存模型**:理解Java内存模型(JMM)对于理解并发编程中的可见性和一致性至关重要。JMM规定了线程如何访问和修改共享变量。
通过学习上述知识点,并结合"Java并发编程学习笔记"中的内容,开发者可以更深入地理解Java并发编程,从而设计出更加高效、稳定的并发程序。无论是对初学者还是经验丰富的开发者来说,这本书都是一份宝贵的参考资料。