java并发编程实践pdf笔记

Java并发编程实践是Java开发中不可或缺的一个领域，它涉及到如何高效、正确地处理多线程环境中的任务。这本书的读书笔记涵盖了多个关键知识点，旨在帮助读者深入理解Java并发编程的核心概念。 1. **线程和进程的区别** - **线程** 是程序执行的最小单位，一个进程中可以有多个线程同时执行，共享同一块内存空间，通信效率高。 - **进程** 是系统分配资源的基本单位，每个进程拥有独立的内存空间，线程间的通信需要通过特定机制如管道、套接字等。 2. **线程安全** - **线程安全** 指在多线程环境下，一个类或方法的行为在任何时候都是可预测的，不会因其他线程的活动而受到影响。 - **非线程安全** 反之，如果在多线程环境下，不保证其行为的正确性，那么就需要采取措施确保线程安全。 3. **原子性** - **原子性** 指一个操作是不可分割的，要么全部完成，要么都不完成。Java中的`synchronized`关键字和`Atomic`类提供了保证原子性的机制。 - **竞争条件** 当两个或更多的线程尝试同时修改一个共享变量时，可能导致预期之外的结果，这是一种典型的不安全现象。 - **懒加载的单例模式** 是一种常见的设计模式，但在多线程环境下，如果不使用同步机制，可能会出现多个线程创建多个实例的问题。 4. **锁** - **内部锁** 也称为显式锁，包括`synchronized`关键字，它可以保证在给定时间只有一个线程访问受保护的代码块。 - **重进入** 一个线程在持有锁的情况下再次请求同一个锁不会被阻塞，这是Java中的`synchronized`关键字的一个特性，允许递归调用。 5. **用锁来保护状态** - 使用锁来控制对共享数据的访问是保证线程安全的一种常见方法。Java提供了多种类型的锁，如`synchronized`、`ReentrantLock`、`ReadWriteLock`等，它们可以实现不同的并发策略。 - 除了互斥锁，还有读写锁（`ReentrantReadWriteLock`），允许多个线程同时读取但限制同时写入，提高了并发性能。 6. **其他并发工具** - `java.util.concurrent`包提供了一系列的并发工具类，如`Semaphore`（信号量）、`CountDownLatch`（计数器）、`CyclicBarrier`（回环栅栏）等，它们为复杂的并发场景提供了强大的支持。 - **并发集合** 如`ConcurrentHashMap`、`CopyOnWriteArrayList`等，它们在内部实现了线程安全的算法，可以在并发环境中高效使用。 7. **活锁与死锁** - **活锁** 发生在线程间不断地尝试但无法取得进展的情况，通常是因为过于频繁地重试。 - **死锁** 是两个或多个线程相互等待对方释放资源，导致所有线程都无法继续执行的状态，需要避免和解决。 8. **并发设计原则** - **最小化锁的使用** 减少锁的使用可以降低线程间的竞争，提高并发性能。 - **避免长时间持有锁** 长时间持有锁会导致其他线程等待，影响整体吞吐量。 - **使用并发原语** 例如`java.util.concurrent.atomic`包中的原子变量，可以提供轻量级的线程安全。 通过这些笔记，我们可以了解到Java并发编程中的关键概念和实践，对于理解和编写高效的并发代码具有极大的帮助。在实际开发中，需要根据具体需求灵活应用这些知识，以保证程序的稳定性和性能。