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第一部分 多线程基础 3

第1章 快速认识线程 3

1.1 线程的介绍 3

1.2 快速创建并启动一个线程 3

1.2.1 尝试并行运行 4

1.2.2 并发运行交替输出 5

1.2.3 使用Jconsole观察线程 6

1.3 线程的生命周期详解 7

1.3.1 线程的NEW状态 8

1.3.2 线程的RUNNABLE状态 8

1.3.3 线程的RUNNING状态 8

1.3.4 线程的BLOCKED状态 8

1.3.5 线程的TERMINATED状态 9

1.4 线程的start方法剖析：模板设计模式在Thread中的应用 9

1.4.1 Thread start方法源码分析以及注意事项 9

1.4.2 模板设计模式在Thread中的应用 11

1.4.3 Thread模拟营业大厅叫号机程序 13

1.5 Runnable接口的引入以及策略模式在Thread中的使用 16

1.5.1 Runnable的职责 16

1.5.2 策略模式在Thread中的应用 16

1.5.3 模拟营业大厅叫号机程序 18

1.6 本章总结 19

第2章 深入理解Thread构造函数 20

2.1 线程的命名 20

2.1.1 线程的默认命名 21

2.1.2 命名线程 21

2.1.3 修改线程的名字 22

2.2 线程的父子关系 22

2.3 Thread与ThreadGroup 23

2.4 Thread与Runnable 24

2.5 Thread与JVM虚拟机栈 25

2.5.1 Thread与Stacksize 25

2.5.2 JVM内存结构 27

2.5.3 Thread与虚拟机栈 30

2.6 守护线程 33

2.6.1 什么是守护线程 33

2.6.2 守护线程的作用 34

2.7 本章总结 34

第3章 Thread API的详细介绍 35

3.1 线程sleep 35

3.1.1 sleep方法介绍 35

3.1.2 使用TimeUnit替代Thread.sleep 36

3.2 线程yield 37

3.2.1 yield方法介绍 37

3.2.2 yield和sleep 37

3.3 设置线程的优先级 38

3.3.1 线程优先级介绍 38

3.3.2 线程优先级源码分析 39

3.3.3 关于优先级的一些总结 40

3.4 获取线程ID 40

3.5 获取当前线程 41

3.6 设置线程上下文类加载器 41

3.7 线程interrupt 42

3.7.1 interrupt 42

3.7.2 isInterrupted 43

3.7.3 interrupted 45

3.7.4 interrupt注意事项 46

3.8 线程join 47

3.8.1 线程join方法详解 48

3.8.2 join方法结合实战 50

3.9 如何关闭一个线程 53

3.9.1 正常关闭 54

3.9.2 异常退出 56

3.9.3 进程假死 56

3.10 本章总结 58

第4章 线程安全与数据同步 59

4.1 数据同步 59

4.1.1 数据不一致问题的引入 59

4.1.2 数据不一致问题原因分析 61

4.2 初识synchronized关键字 62

4.2.1 什么是synchronized 63

4.2.2 synchronized关键字的用法 63

4.3 深入synchronized关键字 65

4.3.1 线程堆栈分析 65

4.3.2 JVM指令分析 67

4.3.3 使用synchronized需要注意的问题 70

4.4 This Monitor和Class Monitor的详细介绍 72

4.4.1 this monitor 72

4.4.2 class monitor 74

4.5 程序死锁的原因以及如何诊断 77

4.5.1 程序死锁 77

4.5.2 程序死锁举例 77

4.5.3 死锁诊断 80

4.6 本章总结 81

第5章 线程间通信 82

5.1 同步阻塞与异步非阻塞 82

5.1.1 同步阻塞消息处理 82

5.1.2 异步非阻塞消息处理 83

5.2 单线程间通信 84

5.2.1 初识wait和notify 84

5.2.2 wait和notify方法详解 87

5.2.3 关于wait和notify的注意事项 89

5.2.4 wait和sleep 90

5.3 多线程间通信 90

5.3.1 生产者消费者 90

5.3.2 线程休息室wait set 93

5.4 自定义显式锁BooleanLock 94

5.4.1 synchronized关键字的缺陷 94

5.4.2 显式锁BooleanLock 95

5.5 本章总结 104

第6章 ThreadGroup详细讲解 105

6.1 ThreadGroup与Thread 105

6.2 创建ThreadGroup 105

6.3 复制Thread数组和ThreadGroup数组 106

6.3.1 复制Thread数组 106

6.3.2 复制ThreadGroup数组 109

6.4 ThreadGroup操作 109

6.4.1 ThreadGroup的基本操作 110

6.4.2 ThreadGroup的interrupt 113

6.4.3 ThreadGroup的destroy 114

6.4.4 守护ThreadGroup 115

6.5 本章总结 116

第7章 Hook线程以及捕获线程执行异常 117

7.1 获取线程运行时异常 117

7.1.1 UncaughtExceptionHandler的介绍 117

7.1.2 UncaughtExceptionHandler实例 118

7.1.3 UncaughtExceptionHandler源码分析 119

7.2 注入钩子线程 121

7.2.1 Hook线程介绍 121

7.2.2 Hook线程实战 122

7.2.3 Hook线程应用场景以及注意事项 124

7.3 本章总结 124

第8章 线程池原理以及自定义线程池 125

8.1 线程池原理 125

8.2 线程池实现 126

8.2.1 线程池接口定义 127

8.2.2 线程池详细实现 131

8.3 线程池的应用 139

8.4 本章总结 142

第二部分 Java ClassLoader 144

第9章 类的加载过程 144

9.1 类的加载过程简介 144

9.2 类的主动使用和被动使用 145

9.3 类的加载过程详解 148

9.3.1 类的加载阶段 148

9.3.2 类的连接阶段 149

9.3.3 类的初始化阶段 154

9.4 本章总结 156

第10章 JVM类加载器 158

10.1 JVM内置三大类加载器 158

10.1.1 根类加载器介绍 159

10.1.2 扩展类加载器介绍 159

10.1.3 系统类加载器介绍 160

10.2 自定义类加载器 161

10.2.1 自定义类加载器，问候世界 161

10.2.2 双亲委托机制详细介绍 165

10.2.3 破坏双亲委托机制 167

10.2.4 类加载器命名空间、运行时包、类的卸载等 170

10.3 本章总结 175

第11章 线程上下文类加载器 177

11.1 为什么需要线程上下文类加载器 177

11.2 数据库驱动的初始化源码分析 178

11.3 本章总结 180

第三部分 深入理解volatile关键字 182

第12章 volatile关键字的介绍 182

12.1 初识volatile关键字 182

12.2 机器硬件CPU 184

12.2.1 CPU Cache模型 184

12.2.2 CPU缓存一致性问题 186

12.3 Java内存模型 187

12.4 本章总结 188

第13章 深入volatile关键字 189

13.1 并发编程的三个重要特性 189

13.1.1 原子性 189

13.1.2 可见性 190

13.1.3 有序性 190

13.2 JMM如何保证三大特性 191

13.2.1 JMM与原子性 192

13.2.2 JMM与可见性 193

13.2.3 JMM与有序性 194

13.3 volatile关键字深入解析 195

13.3.1 volatile关键字的语义 195

13.3.2 volatile的原理和实现机制 197

13.3.3 volatile的使用场景 198

13.3.4 volatile和synchronized 199

13.4 本章总结 200

第14章 7种单例设计模式的设计 201

14.1 饿汉式 201

14.2 懒汉式 202

14.3 懒汉式＋同步方法 203

14.4 Double-Check 204

14.5 Volatile＋Double-Check 206

14.6 Holder方式 206

14.7 枚举方式 207

14.8 本章总结 208

第四部分 多线程设计架构模式 212

第15章 监控任务的生命周期 212

15.1 场景描述 212

15.2 当观察者模式遇到Thread 212

15.2.1 接口定义 212

15.2.2 ObservableThread实现 215

15.3 本章总结 217

15.3.1 测试运行 217

15.3.2 关键点总结 219

第16章 Single Thread Execution设计模式 220

16.1 机场过安检 220

16.1.1 非线程安全 221

16.1.2 问题分析 223

16.1.3 线程安全 225

16.2 吃面问题 225

16.2.1 吃面引起的死锁 226

16.2.2 解决吃面引起的死锁问题 228

16.2.3 哲学家吃面 229

16.3 本章总结 230

第17章 读写锁分离设计模式 231

17.1 场景描述 231

17.2 读写分离程序设计 232

17.2.1 接口定义 232

17.2.2 程序实现 234

17.3 读写锁的使用 239

17.4 本章总结 242

第18章 不可变对象设计模式 244

18.1 线程安全性 244

18.2 不可变对象的设计 244

18.2.1 非线程安全的累加器 245

18.2.2 方法同步增加线程安全性 247

18.2.3 不可变的累加器对象设计 248

18.3 本章总结 249

第19章 Future设计模式 251

19.1 先给你一张凭据 251

19.2 Future设计模式实现 251

19.2.1 接口定义 252

19.2.2 程序实现 253

19.3 Future的使用以及技巧总结 256

19.4 增强FutureService使其支持回调 257

19.5 本章总结 258

第20章 Guarded Suspension设计模式 259

20.1 什么是Guarded Suspension设计模式 259

20.2 Guarded Suspension的示例 259

20.3 本章总结 261

第21章 线程上下文设计模式 262

21.1 什么是上下文 262

21.2 线程上下文设计 263

21.3 ThreadLocal详解 264

21.3.1 ThreadLocal的使用场景及注意事项 265

21.3.2 ThreadLocal的方法详解及源码分析 265

21.3.3 ThreadLocal的内存泄漏问题分析 270

21.4 使用ThreadLocal设计线程上下文 274

21.5 本章总结 276

第22章 Balking设计模式 277

22.1 什么是Balking设计 277

22.2 Balking模式之文档编辑 278

22.2.1 Document 278

22.2.2 AutoSaveThread 280

22.2.3 DocumentEditThread 281

22.3 本章总结 283

第23章 Latch设计模式 284

23.1 什么是Latch 284

23.2 CountDownLatch程序实现 285

23.2.1 无限等待的Latch 285

23.2.2 有超时设置的Latch 289

23.3 本章总结 291

第24章 Thread-Per-Message设计模式 293

24.1 什么是Thread-Per-Message模式 293

24.2 每个任务一个线程 293

24.3 多用户的网络聊天 296

24.3.1 服务端程序 296

24.3.2 响应客户端连接的Handler 297

24.3.3 聊天程序测试 299

24.4 本章总结 300

第25章 Two Phase Termination设计模式 301

25.1 什么是Two Phase Termination模式 301

25.2 Two Phase Termination的示例 302

25.2.1 线程停止的Two Phase Termination 302

25.2.2 进程关闭的Two Phase Termination 303

25.3 知识扩展 304

25.3.1 Strong Reference及LRUCache 304

25.3.2 Soft Reference及SoftLRUCache 308

25.3.3 Weak Reference 311

25.3.4 Phantom Reference 312

25.4 本章总结 314

第26章 Worker-Thread设计模式 315

26.1 什么是Worker-Thread模式 315

26.2 Worker-Thread模式实现 315

26.2.1 产品及组装说明书 316

26.2.2 流水线传送带 317

26.2.3 流水线工人 319

26.3 本章总结 320

26.3.1 产品流水线测试 320

26.3.2 Worker-Thread和Producer-Consumer 321

第27章 Active Objects设计模式 323

27.1 接受异步消息的主动对象 323

27.2 标准Active Objects模式设计 323

27.2.1 OrderService接口设计 325

27.2.2 OrderServiceImpl详解 325

27.2.3 OrderServiceProxy详解 326

27.2.4 MethodMessage 328

27.2.5 ActiveMessageQueue 330

27.2.6 OrderServiceFactory及测试 332

27.3 通用Active Objects框架设计 333

27.3.1 ActiveMessage详解 334

27.3.2 @ActiveMethod 336

27.3.3 ActiveServiceFactory详解 337

27.3.4 ActiveMessageQueue及其他 339

27.4 本章总结 341

第28章 Event Bus设计模式 342

28.1 Event Bus设计 343

28.1.1 Bus接口详解 343

28.1.2 同步EventBus详解 345

28.1.3 异步EventBus详解 347

28.1.4 Subscriber注册表Registry详解 348

28.1.5 Event广播Dispatcher详解 350

28.1.6 其他类接口设计 353

28.1.7 Event Bus测试 355

28.2 Event Bus实战——监控目录变化 357

28.2.1 WatchService遇到EventBus 357

28.2.2 FileChangeEvent 359

28.2.3 监控目录变化 359

28.3 本章总结 360

第29章 Event Driven设计模式 361

29.1 Event-Driven Architecture基础 361

29.1.1 Events 361

29.1.2 Event Handlers 362

29.1.3 Event Loop 363

29.2 开发一个Event-Driven框架 364

29.2.1 同步EDA框架设计 364

29.2.2 异步EDA框架设计 370

29.3 Event-Driven的使用 375

29.3.1 Chat Event 375

29.3.2 Chat Channel（Handler） 376

29.3.3 Chat User线程 377

29.4 本章总结 379