本書通過具體的Java 程序，以淺顯易懂的語言逐一說明了多線程和并發處理中常用的12 種設計模式。內容涉及線程的基礎知識、線程的啟動與終止、線程間的互斥處理與協作、線程的有效應用、線程的數量管理以及性能優化的注意事項等。此外，還介紹了一些多線程編程時容易出現的失誤，以及多線程程序的閱讀技巧等。在講解過程中，不僅以圖配文，理論結合實例，而且提供了運用模式解決具體問題的練習題和答案，幫助讀者加深對多線程和并發處理的理解，并掌握其使用技巧。
精選12種與多線程和并發處理相關的設計模式 264張圖表 300段Java示例程序 = 輕松學習多線程編程 日本經典多線程入門書，原版長銷11年！ 1.圖文并茂 通俗易懂 日本資-深技術作家、《程序員的數學》作者結城浩執筆，264張圖表(UML類圖、時序圖、Timethreads圖等)穿插文中，通過類比手法和淺顯的語言，逐一講解與多線程和并發處理相關的12種設計模式。每章附帶練習題和答案，自學者也可輕松學習 2.專業實用 拓展進階 編寫了300個示例程序來實現設計模式，掌握這些設計模式可以避免程序發生死鎖、節省資源、提高性能等，讓多線程程序更高效。java.util.concurrent包、synchronized關鍵字、Swing框架、Java內存模型等內容也均有涉及，不僅能夠了解Java多線程的相關知識，還可加深對Java語言的理解。 本書適合以下讀者閱讀 a.對多線程感興趣的人 b.對Java編程感興趣的人 c.對設計模式感興趣的人 d.對面向對象開發感興趣的人
結城浩(作者) 生于1963年，日本資-深技術作家和程序員。在編程語言、設計模式、數學、加密技術等領域，編寫了很多深受歡迎的入門書。代表作有《數學女孩》系列、《程序員的數學》、《圖解密碼技術》等。 侯振龍(譯者) 管理科學與工程專業碩士，日語一級，軟件開發工程師，具有十年對日軟件開發經驗，現就職于某日本獨資企業。 楊文軒(譯者) 華中科技大學碩士，擅長Web 2.0開發，有豐富的對日開發經驗。現就職于日本方正股份有限公司。譯作有《圖解基礎設施設計模式》《C現代編程：集成開發環境、設計模式、極限編程、測試驅動開發、重構、持續集成》及《圖解設計模式》。
序章1 Java線程 1
I1.1 Java線程 2
I1.2 何謂線程 2
明為跟蹤處理流程，實為跟蹤線程 2
單線程程序 3
多線程程序 4
Thread類的run方法和start方法 5
I1.3 線程的啟動 9
線程的啟動(1)——利用Thread類的子類 9
線程的啟動(2)——利用Runnable接口 10
I1.4 線程的暫停 12
I1.5 線程的互斥處理 13
synchronized方法 14
synchronized代碼塊 17
I1.6 線程的協作 18
等待隊列——線程休息室 19
wait方法——將線程放入等待隊列 19
notify方法——從等待隊列中取出線程 21
notifyAll方法——從等待隊列中取出所有線程 23
wait、notify、notifyAll是Object類的方法 24
I1.7 線程的狀態遷移 24
I1.8 線程相關的其他話題 26
I1.9 本章所學知識 26
I1.10 練習題 26
序章2 多線程程序的評價標準 31
I2.1 多線程程序的評價標準 32
安全性——不損壞對象 32
生存性——必要的處理能夠被執行 32
可復用性——類可重復利用 33
性能——能快速、大批量地執行處理 33
評價標準總結 33
I2.2 本章所學知識 34
I2.3 練習題 34
第1章 Single Threaded Execution模式——能通過這座橋的只有一個人 35
1.1 Single Threaded Execution模式 36
1.2 示例程序1：不使用Single Threaded Execution模式的程序 36
Main類 37
非線程安全的Gate類 37
UserThread類 38
執行起來看看……出錯了 39
為什么會出錯呢 40
1.3 示例程序2：使用Single Threaded Execution模式的程序 41
線程安全的Gate類 41
synchronized的作用 42
1.4 Single Threaded Execution模式中的登場角色 43
1.5 拓展思路的要點 44
何時使用(可使用Single Threaded Execution模式的情況) 44
生存性與死鎖 45
可復用性和繼承反常 46
臨界區的大小和性能 46
1.6 相關的設計模式 47
Guarded Suspension模式 47
Read-Write Lock模式 47
Immutable模式 47
Thread-Specific Storage模式 48
1.7 延伸閱讀1：關于synchronized 48
synchronized語法與Before/After模式 48
synchronized在保護著什么 49
該以什么單位來保護呢 50
使用哪個鎖保護 50
原子操作 51
long與double的操作不是原子的 51
1.8 延伸閱讀2：java.util.concurrent包和計數信號量 52
計數信號量和Semaphore類 52
使用Semaphore類的示例程序 52
1.9 本章所學知識 55
1.10 練習題 55
第2章 Immutable模式——想破壞也破壞不了 61
2.1 Immutable模式 62
2.2 示例程序 62
使用Immutable模式的Person類 62
Main類 63
PrintPersonThread類 63
2.3 Immutable模式中的登場角色 65
2.4 拓展思路的要點 66
何時使用(可使用Immutable模式的情況) 66
考慮成對的mutable類和immutable類 [性能] 66
為了確保不可變性 [可復用性] 67
標準類庫中用到的Immutable模式 67
2.5 相關的設計模式 69
Single Threaded Execution模式 69
Read-Write Lock模式 69
Flyweight模式 69
2.6 延伸閱讀1：final 69
final的含義 69
2.7 延伸閱讀2：集合類與多線程 71
示例1：非線程安全的java.util.ArrayList類 71
示例2：利用Collections.synchronizedList方法所進行的同步 74
示例3：使用copy-on-write的java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList類 75
2.8 本章所學知識 76
2.9 練習題 77
第3章 Guarded Suspension模式——等我準備好哦 81
3.1 Guarded Suspension模式 82
3.2 示例程序 82
Request類 83
RequestQueue類 84
ClientThread類 85
ServerThread類 85
Main類 86
java.util.Queue與java.util.LinkedList的操作 87
getRequest詳解 87
putRequest詳解 89
synchronized的含義 89
wait與鎖 89
3.3 Guarded Suspension模式中的登場角色 90
3.4 拓展思路的要點 91
附加條件的synchronized 91
多線程版本的if 91
忘記改變狀態與生存性 91
wait與notify/notifyAll的責任 [可復用性] 91
各種稱呼 91
使用java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue的示例程序 93
3.5 相關的設計模式 94
Single Threaded Execution模式 94
Balking模式 94
Producer-Consumer模式 94
Future模式 94
3.6 本章所學知識 95
3.7 練習題 95
第4章 Balking模式——不需要就算了 99
4.1 Balking模式 100
4.2 示例程序 100
Data類 100
SaverThread類 102
ChangerThread類 102
Main類 103
4.3 Balking模式中的登場角色 105
4.4 拓展思路的要點 106
何時使用(可使用Balking模式的情況) 106
balk結果的表示方式 107
4.5 相關的設計模式 107
Guarded Suspension模式 107
Observer模式 107
4.6 延伸閱讀：超時 108
Balking模式和Guarded Suspension模式之間 108
wait何時終止呢 108
guarded timed的實現(使用wait) 109
synchronized中沒有超時，也不能中斷 110
java.util.concurrent中的超時 111
4.7 本章所學知識 111
4.8 練習題 112
第5章 Producer-Consumer模式——我來做，你來用 115
5.1 Producer-Consumer模式 116
5.2 示例程序 116
Main類 116
MakerThread類 117
EaterThread類 118
Table類 118
解讀put方法 120
解讀take方法 121
5.3 Producer-Consumer模式中的登場角色 122
5.4 拓展思路的要點 123
守護安全性的Channel角色(可復用性) 123
不可以直接傳遞嗎 124
Channel角色的剩余空間所導致的問題 124
以什么順序傳遞Data角色呢 125
“存在中間角色”的意義 125
Consumer角色只有一個時會怎么樣呢 126
5.5 相關的設計模式 126
Mediator模式 126
Worker Thread模式 126
Command模式 126
Strategy模式 127
5.6 延伸閱讀1：理解InterruptedException異常 127
可能會花費時間，但可以取消 127
加了throws InterruptedException的方法 127
sleep方法和interrupt方法 128
wait方法和interrupt方法 128
join方法和interrupt方法 129
interrupt方法只是改變中斷狀態 129
isInterrupted方法——檢查中斷狀態 130
Thread.interrupted方法——檢查并清除中斷狀態 130
不可以使用Thread類的stop方法 130
5.7 延伸閱讀2：java.util.concurrent包和Producer-Consumer模式 131
java.util.concurrent包中的隊列 131
使用java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue的示例程序 132
使用java.util.concurrent.Exchanger類交換緩沖區 133
5.8 本章所學知識 136
5.9 練習題 137
第6章 Read-Write Lock模式——大家一起讀沒問題，但讀的時候不要寫哦 141
6.1 Read-Write Lock模式 142
6.2 示例程序 142
Main類 143
Data類 143
WriterThread類 146
ReaderThread類 146
ReadWriteLock類 147
執行起來看看 149
守護條件的確認 150
6.3 Read-Write Lock模式中的登場角色 151
6.4 拓展思路的要點 153
利用“讀取”操作的線程之間不會沖突的特性來提高程序性能 153
適合讀取操作繁重時 153
適合讀取頻率比寫入頻率高時 153
鎖的含義 153
6.5 相關的設計模式 154
Immutable模式 154
Single Threaded Execution模式 154
Guarded Suspension模式 154
Before/After模式 154
Strategized Locking模式 154
6.6 延伸閱讀：java.util.concurrent.locks包和Read-Write Lock模式 154
java.util.concurrent.locks包 154
使用java.util.concurrent.locks的示例程序 155
6.7 本章所學知識 156
6.8 練習題 157
第7章 Thread-Per-Message模式——這項工作就交給你了 163
7.1 Thread-Per-Message模式 164
7.2 示例程序 164
Main類 164
Host類 165
Helper類 166
7.3 Thread-Per-Message模式中的登場角色 168
7.4 拓展思路的要點 169
提高響應性，縮短延遲時間 169
適用于操作順序沒有要求時 169
適用于不需要返回值時 169
應用于服務器 169
調用方法＋啟動線程→發送消息 170
7.5 相關的設計模式 170
Future模式 170
Worker Thread模式 170
7.6 延伸閱讀1：進程與線程 171
7.7 延伸閱讀2：java.util.concurrent包和Thread-Per-Message模式 171
java.lang.Thread類 171
java.lang.Runnable接口 172
java.util.concurrent.ThreadFactory接口 173
java.util.concurrent.Executors類獲取的ThreadFactory 174
java.util.concurrent.Executor接口 175
java.util.concurrent.ExecutorService接口 176
java.util.concurrent.ScheduledExecutorService類 177
總結 178
7.8 本章所學知識 180
7.9 練習題 180
第8章 Worker Thread模式——工作沒來就一直等，工作來了就干活 187
8.1 Worker Thread模式 188
8.2 示例程序 188
Main類 189
ClientThread類 190
Request類 190
Channel類 191
WorkerThread類 192
8.3 Worker Thread模式中的登場角色 193
8.4 拓展思路的要點 195
提高吞吐量 195
容量控制 195
調用與執行的分離 196
Runnable接口的意義 197
多態的Request角色 198
獨自一人的Worker角色 199
8.5 相關的設計模式 199
Producer-Consumer模式 199
Thread-Per-Message模式 199
Command模式 199
Future模式 199
Flyweight模式 199
Thread-Specific Storage模式 200
Active Ojbect模式 200
8.6 延伸閱讀1：Swing事件分發線程 200
什么是事件分發線程 200
事件分發線程只有一個 200
事件分發線程調用監聽器 201
注冊監聽器的意義 201
事件分發線程也負責繪制界面 201
javax.swing.SwingUtilities類 202
Swing的單線程規則 203
8.7 延伸閱讀2：java.util.concurrent包和Worker Thread模式 204
ThreadPoolExecutor類 204
通過java.util.concurrent包創建線程池 205
8.8 本章所學知識 207
8.9 練習題 208
第9章 Future模式——先給您提貨單 211
9.1 Future模式 212
9.2 示例程序 212
Main類 214
Host類 214
Data接口 215
FutureData類 216
RealData類 217
9.3 Future模式中的登場角色 218
9.4 拓展思路的要點 219
吞吐量會提高嗎 219
異步方法調用的“返回值” 220
“準備返回值”和“使用返回值”的分離 220
變種——不讓主線程久等的Future角色 220
變種——會發生變化的Future角色 221
誰會在意多線程呢？“可復用性” 221
回調與Future模式 221
9.5 相關的設計模式 222
Thread-Per-Message模式 222
Builder模式 222
Proxy模式 222
Guarded Suspension模式 222
Balking模式 222
9.6 延伸閱讀：java.util.concurrent包與Future模式 222
java.util.concurrent包 222
使用了java.util.concurrent包的示例程序 223
9.7 本章所學知識 226
9.8 練習題 226
第10章 Two-Phase Termination模式——先收拾房間再睡覺 231
10.1 Two-Phase Termination模式 232
10.2 示例程序 233
CountupThread類 234
Main類 236
10.3 Two-Phase Termination模式中的登場角色 237
10.4 拓展思路的要點 238
不能使用Thread類的stop方法 238
僅僅檢查標志是不夠的 239
僅僅檢查中斷狀態是不夠的 239
在長時間處理前檢查終止請求 239
join方法和isAlive方法 240
java.util.concurrent.ExecutorService接口與Two-Phase Termination模式 240
要捕獲程序整體的終止時 241
優雅地終止線程 243
10.5 相關的設計模式 243
Before/After模式 243
Multiphase Cancellation模式 243
Multi-Phase Startup模式 244
Balking模式 244
10.6 延伸閱讀1：中斷狀態與InterruptedException異常的相互轉換 244
中斷狀態→InterruptedException異常的轉換 244
InterruptedException異常→中斷狀態的轉換 245
InterruptedException異常→InterruptedException異常的轉換 245
10.7 延伸閱讀2：java.util.concurrent包與線程同步 246
java.util.concurrent.CountDownLatch類 246
java.util.concurrent.CyclicBarrier類 249
10.8 本章所學知識 253
10.9 練習題 253
第11章 Thread-Specific Storage模式——一個線程一個儲物柜 263
11.1 Thread-Specific Storage模式 264
11.2 關于java.lang.ThreadLocal類 264
java.lang.ThreadLocal就是儲物間 264
java.lang.ThreadLocal與泛型 265
11.3 示例程序1：不使用Thread-Specific Storage模式的示例 265
Log類 266
Main類 266
11.4 示例程序2：使用了Thread-Specific Storage模式的示例 267
線程特有的TSLog類 268
Log類 269
ClientThread類 270
Main類 271
11.5 T
