并行編程

第1章緒論1
1.1概述1
1.2并發(fā)與并行2
1.2.1并發(fā)2
1.2.2并行3
1.3Flynn分類4
1.4并行編程模型4
1.4.1多線程并行模型4
1.4.2共享內(nèi)存并行模型5
1.4.3分布式并行模型6
1.4.4混合并行編程模型7
1.4.5數(shù)據(jù)并行模型7
1.5并行程序設計方法8
1.5.1分治8
1.5.2流水線9
1.5.3消息傳遞10
1.6加速比10
1.6.1阿姆達爾定律10
1.6.2高斯特凡定律11
1.7并行程序評判標準11
1.8Java并行13
1.8.1并行特性13
1.8.2內(nèi)存模型14
1.9程序運行說明15
習題17
第2章線程18
2.1基本概念18
2.1.1進程與線程18
2.1.2超線程18
2.2線程的創(chuàng)建19
2.2.1不帶返回值的線程——從Thread類繼承19
2.2.2不帶返回值的線程——實現(xiàn)Runnable接口22
2.2.3帶返回值的線程——實現(xiàn)Callable接口24
2.2.4簡化線程創(chuàng)建代碼25
2.3線程的屬性28
2.3.1線程標識符28
2.3.2線程名30
2.3.3線程狀態(tài)34
2.3.4優(yōu)先級37
習題41
并行編程目錄第3章線程的管理42
3.1線程數(shù)目的確定42
3.2線程運行的控制43
3.2.1等待線程執(zhí)行完畢43
3.2.2休眠47
3.2.3中斷48
3.2.4讓出CPU的使用權50
3.3守護線程52
3.4線程分組55
3.5線程本地化58
3.6線程開銷問題60
習題62
第4章鎖63
4.1概述63
4.2基本概念63
4.2.1數(shù)據(jù)競爭63
4.2.2線程安全64
4.2.3臨界區(qū)65
4.2.4監(jiān)視器65
4.3為什么使用同步控制66
4.4同步鎖68
4.4.1同步方法68
4.4.2同步塊70
4.5可重入鎖72
4.6讀寫鎖80
4.7郵戳鎖87
4.8鎖的缺點94
4.8.1鎖競爭94
4.8.2優(yōu)先權反轉95
4.8.3死鎖95
4.8.4活鎖98
4.9本章小結100
習題101
第5章原子操作102
5.1原子性102
5.2基本類型的原子操作103
5.3引用類型的原子操作106
5.4ABA問題108
5.5擴展的原子引用類型111
5.5.1類AtomicMarkableReference111
5.5.2類AtomicStampedReference114
5.6原子操作數(shù)組類117
5.7volatile關鍵字122
5.7.1可見性122
5.7.2原子性122
5.7.3指令重排122
5.8本章小結123
習題124
第6章異步模式125
6.1基本概念125
6.1.1同步和異步125
6.1.2阻塞和非阻塞125
6.1.3回調(diào)126
6.1.4I/O密集型任務和計算密集型任務126
6.2接口Future126
6.3類FutureTask127
6.4類CompletableFuture133
6.4.1類的定義133
6.4.2創(chuàng)建對象133
6.4.3獲取返回值134
6.4.4執(zhí)行模型135
6.4.5多個異步任務處理144
6.4.6使用回調(diào)函數(shù)147
6.4.7綜合應用實例152
6.5本章小結155
習題156
第7章線程協(xié)作157
7.1通過共享變量進行協(xié)作157
7.2等待集合160
7.3等待與通知160
7.4條件變量168
7.5交換器174
習題178
第8章線程障柵179
8.1概述179
8.2循環(huán)障柵179
8.3倒計時門閂184
8.4信號量188
8.5階段193
習題201
第9章線程池管理202
9.1線程池202
9.1.1為什么使用線程池202
9.1.2相關接口和類202
9.1.3應用舉例207
9.2固定數(shù)目的線程池209
9.3延遲執(zhí)行、周期性執(zhí)行的執(zhí)行器214
9.4取消任務的執(zhí)行219
9.5任務裝載和結果處理的分離220
9.6管理被拒絕的任務223
習題225
第10章并行模式Fork/Join226
10.1基本概念226
10.1.1任務劃分226
10.1.2負載均衡227
10.1.3工作竊取227
10.2Fork/Join框架的編程模式228
10.3線程池ForkJoinPool229
10.3.1創(chuàng)建ForkJoinPool對象229
10.3.2使用ForkJoinPool230
10.4任務ForkJoinTask231
10.4.1從類RecursiveAction繼承創(chuàng)建任務232
10.4.2從類RecursiveTask繼承創(chuàng)建任務238
10.4.3任務的運行方式242
10.4.4任務的取消245
10.5本章小結247
習題248
第11章線程安全的集合249
11.1線程安全的哈希表249
11.1.1類ConcurrentHashMap249
11.1.2類HashTable252
11.1.3方法Collections.synchronizedMap253
11.2線程安全的雙端隊列253
11.3線程安全的跳表257
11.4同步隊列259
11.5隨機數(shù)產(chǎn)生262
11.6并行流264
11.6.1函數(shù)式接口Predicate264
11.6.2流的創(chuàng)建265
11.6.3流的操作266
習題268
第12章定制并行類269
12.1定制同步類269
12.1.1定制鎖269
12.1.2定制原子操作272
12.2定制線程工廠275
12.3定制線程池277
12.4定制線程執(zhí)行器279
12.5定制周期性任務281
12.6定制與Fork/Join框架相關的并發(fā)類285
12.6.1類ForkJoinWorkerThread285
12.6.2接口ForkJoinPool.ForkJoinWorkerThreadFactory285
12.6.3自定義Fork/Join框架中的線程285
12.6.4自定義任務288
習題291
第13章并行程序設計實例292
13.1桶排序及其并行化292
13.1.1桶排序過程292
13.1.2并行化292
13.2奇偶排序及其并行化297
13.2.1奇偶排序算法的過程297
13.2.2并行化300
13.3加密/解密算法及其并行化306
13.3.1加密/解密過程及相關代碼306
13.3.2并行化314