第一章 并发设计原理

1.6 设计并发算法的提示和技巧

• 正确识别独立任务：各任务之间不存在依赖性，没有顺序要求，可以无序执行

• 在尽可能高的层面上实施并发处理：例如执行器或 Fork/Join 框架 代替 Thread 类或 Lock 类来控制线程的创建和同步

• 考虑伸缩性：可以动态获取系统的核心数来评估创建多少线程

int numThreads = Runtime.getRuntime().availableProcessors();

• 使用线程安全API：使用 Concurrent 相关线程安全类代替非线程安全集合类

• 绝不要假定执行顺序

• 在静态和共享场合尽可能使用局部线程变量：使用 ThreadLocal 类来声明该类各属性，每个线 程都访问其自己的副本。

• 寻找更易于并行处理的算法版本

• 尽可能使用不可变对象

• 通过对锁排序来避免死锁

• 使用原子变量代替同步

• 占有锁的时间尽可能短

• 谨慎使用延迟初始化

• 避免在临界段中使用阻塞操作

第二章 使用基本元素：Thread 和 Runnable

2.1 Java 中的线程

• 特征和状态
  • 守护线程 & 非守护线程
  • 线程的可能状态
• Thread类和Runnable接口

第三章 管理大量线程：执行器

3.1 执行器简介

使用 Thread类 和 Runnable接口 可以创建并管理 Thread 对象，并且实现线程间的同步机制。然而，这也会带来一些问题，尤其对那些具有大量并发任务的应用程序来说更是如此。如果线程太多，就会降低应用程序性能，甚至会使整个系统中断运行。Java 5 引入了执行器框架解决这些问题，并且提供了一个高效的解决方案，相对于传统并发机制而言，该解决方案更便于编程人员使用。

3.1.1 执行器的基本特征

执行器的主要特征如下：

• 不需要手动创建任何 Thread 对象。

  如果要执行一个并发任务，只需要创建一个执行该任务(例如一个实现 Runnable 接口的类)的实例并且将其发送给执行器。执行器会管理执行该任务的线程。

• 执行器通过复用线程来缩减线程创建带来的开销。

  在内部，执行器管理着一个线程池，其中的线程称为工作线程(worker-thread)。如果向执行器发送任务而且存在某一空闲的工作线程，那么执行器就会使用该线程执行任务。

• 使用执行器控制资源很容易。

  可以限制执行器工作线程的最大数目。如果发送的任务数多于工作线程数，那么执行器就会将任务存入一个队列。当工作线程完成某个任务的执行后，将从队列中调取另一个任务继续执行。

• 必须以显式方式结束执行器的执行。

  你必须以显式方式结束执行器的执行，必须告诉执行器完成执行之后终止所创建的线程。如若不然，执行器则不会结束执行，这样应用程序也不会结束。

3.1.2 执行器框架的基本组件

执行器框架中含有各种接口和类，它们可实现执行器提供的全部功能。该框架的基本组件如下：

• Executor接口

  这是 Executor 框架的基本接口。它仅定义了一个方法，即允许编程人员向执行器发送一个 Runnable 对象。

• ExecutorService 接口

  该接口扩展了 Executor 接口并且包括更多方法，增加了该框架的功能，例如以下所述。

  • 执行可返回结果的任务:Runnable 接口提供的 run()方法并不会返回结果，但是借用执行器，任务可以返回结果。
  • 通过单个方法调用执行一个任务列表。
  • 结束执行器的执行并且等待其终止。

• ThreadPoolExecutor 类

  该类实现了 Executor 接口和 ExecutorService 接口。此外， 它还包含一些其他获取执行器状态(工作线程的数量、已执行任务的数量等)的方法、确定 执行器参数(工作线程的最小和最大数目、空闲线程等待新任务的时间等)的方法，以及支 持编程人员扩展和调整其功能的方法。

• Executors 类

  该类为创建 Executor 对象和其他相关类提供了实用方法。

其他

评价

• 优点：
  • 体系结构清晰完整，从 thread 到 执行器、从 Fork/Join 到 并发设计模式，算是掌握了并发体系的总体面貌
• 缺点：
  • 理论基础讲解内容太少，略显干涩，介绍完概念就直接上代码，比较突兀
  • 代码范例过于复杂，各个概念用的各个不同的范例，需要额外理解范例的需求和实现，耗费精力

参考资料