JAVA多線程設計模式

漫談UML
UML
類圖
類和層次結構的關系
接口與實現
聚合
訪問控制
類間的關聯性
順序圖
處理流程和對象間的協(xié)調
時序圖
Introduction 1 Java語言的線程
Java語言的線程
何謂線程
明為追蹤處理流程，實則追蹤線程
單線程程序
多線程程序
Thread類的run方法和start方法
線程的啟動
線程的啟動(1)——利用Thread類的子類
線程的啟動(2)——利用Runnable接口
線程的暫時停止
線程的共享互斥
synchronized方法
synchronized阻擋
線程的協(xié)調
wait set——線程的休息室
wait方法——把線程放入wait set
notif3，方法——從wait set拿出線程
notifyAll方法——從wait set拿出所有線程
wait、notify、notifyAll是Object類的方法
線程的狀態(tài)移轉
跟線程有關的其他話題
重點回顧
練習問題
Introduction 2 多線程程序的評量標準
多線程程序的評量標準
安全性——不損壞對象
生存性——進行必要的處理
復用性——可再利用類
性能——能快速、大量進行處理
評量標準的總結
重點回顧
練習問題
第1章 Single Threaded Execution——能通過這座橋的，只有一個人
Single Threaded Execution Pattern
范例程序1：不使用Single Threaded Execution Pattern的范例
Main類
并非線程安全(thread-safe)的Gate類
UserThread類
執(zhí)行看看·果然出錯了
為什么會出錯呢
范例程序2：使用Single Threaded Execution Pattern的范例
線程安全的Gate類
synchronized所扮演的角色
Single Threaded Execution Pattern的所有參與者
擴展思考方向的提示
何時使用(適用性)
生命性與死鎖
可重用性與繼承異常
臨界區(qū)的大小與執(zhí)行性能
相關Pattern
Guarded Suspension Pattern(第3章)
Read-Write Lock Pattern(第6章)
Immutable Pattern(第2章)
Thread-Specific Storage Pattern(第11章)
進階說明：關于synchronized
synchronized語法與Before／After Pattern
這個synchronized在保護什么
該以什么單位來保護呢
獲取誰的鎖定來保護的呢
原子的操作
long與double并不是原子的
重點回顧
練習問題
第2章 Immutable——想破壞它也沒辦法
Immutable Pattern
范例程序
使用Immutable Pattern的Person類
Main類
PrintPersonThread類
Immutable Pattern的所有參與者
擴展思考方向的提示
何時使用(適用性)
思考成對的mutable類與immutable類[執(zhí)行性能]
為了保護類的不變性[復用性]
標準類鏈接庫里使用到的Immutable Pattern
相關Pattern
Single Threaded Execution Pattern(第l章)
Read-Write Lock Pattern(第6章)
Flyweight Pattern(參考附錄E[GoF][Yuki01])
進階說明：final
重點回顧
練習問題
第3章 Guarded Suspension——要等到我準備好喔
Guarded Suspension Pattern
范例程序
Request類
RequestQueue類
ClientThread類
ServerThread類
Main類
java．util．LinkedList類的操作
仔細分析getRequest方法
仔細分析putRequest方法
synchronized的意義
wait與鎖定
Guarded Suspension Pattern的所有參與者
擴展思考方向的提示
有條件的synchronized
多線程版的if
忘記更改狀態(tài)與生命性
wait與notif3，／notif3，All的責任[復用性]
各種各樣的稱呼
相關Pattern
Single Threaded Execution Paaem(第1章)
Balking Pattern(第4章)
Producer-Consumer Pattern(第5章)
Future Pattern(第9章)
重點回顧
練習問題
第4章 Balking——不需要的話，就算了吧
Balking Pattern
范例程序
Data類
SaverThread類
ChangerThread類
Main類
Balking Pattern的所有參與者
擴展思考方向的提示
何時使用(適用性)
表達balk結果的方式
相關Paaem
Guarded Suspension Pattern(第3章)
Observer Pattern(參考附錄E[GoF][Yuki01])
進階說明：timeout
B alking PaRem與Guarded Suspension Pattern的中間
wait的結束是什么時候
guarded timed的實現
synchronized沒有timeout，也不能中斷
重點回顧
練習問題
第5章 Producer-Consumer——我來做，你來用
Producer-Consumer Pattern
范例程序
Main類
MakerThread類
EaterThread類
Table類
分析put方法
分析take方法
Producer-Consumer Pattern的所有參與者
擴展思考方向的提示
保護安全性的Channel參與者[復用性]
不能直接傳遞嗎
Channel參與者負荷派生的問題
要以什么順序傳遞Data參與者
[中間者的存在]隱含的意義
只有一個Consumer參與者時會如何
相關PaRem
Mediator PaRern(參考附錄E[GoF][Yukiol])
Worker Thread Pattern(第8章)
Command Pattern(參考附錄E[GoF][Yuki01])
Strategy Pattern(參考附錄E[GoF][Yuki01])
進階說明：InterruptedException異常
可能會花一些時間，但是可以取消掉
后面接著throws InterruptedException的方法
sleep方法與interrupt方法
wait方法與interrupt方法
ioin方法與interrupt方法
interrupt方法只是改變中斷狀態(tài)而已
isInterrupted方法——檢查中斷狀態(tài)
Thread．interrupted方法——檢查并清除中斷狀態(tài)
Thread類的stop方法不能使用
重點回顧
練習問題
第6章 Read-Write Lock——大家想看就看吧，不過看的時候不能寫喔．
Read-Write Lock Pattern
范例程序
Main類
Data類
WriterThread類
ReaderThread類
ReadWriteLock類
執(zhí)行結果
檢驗警戒條件
Read-Write Lock Pattern的所有參與者
擴展思考方向的提示
利用同時“讀取"不會沖突的特性，提高程序的性能
適合讀取操作繁重時
適合讀取比寫入次數頻繁時
鎖定的意義
相關Pattern
Immutable Pattern(第2章)。
Single Threaded Execution Pattern(第1章)
Guarded Suspension Pattern(第3章)
Before／After Pattern(參考附錄E[Lea])
Strategized Locking Pattern(參考附錄E[POSA2])
重點回顧
練習問題
第7章 Thread·Per-Message——這個工作交給你了
Thread-Per-Message Pattern
范例程序
Main類
Host類
Helper類
Thread-Per-Message Pattern的所有參與者一
擴展思考方向的提示
提升響應性，降低延遲時間
適合在操作順序無所謂時使用
不需要返回值的時候
應用在服務器的制作
調用方法+啟動線程一傳送消息
相關Pattern
Future Pattern(第9章)
Worker Thread Pattern(第8章)
進階說明：進程與線程
重點回顧
練習問題
第8章 Worker Thread——等到工作來，來了就工作
Worker Thread PaRern
范例程序
Main類
ClientThread類
Request類
Channel類
WorkerThread類
Worker Thread Paaern的所有參與者
擴展思考方向的提示
啟動線程是繁重的操作
控制承載量
invocation與execution的分離
Runnable接口的意義
多態(tài)的Request參與者
只有一條Worker參與者
相關Pattern
Producer-Consumer Pattern(第5章)
Thread-Per-Message Pattern(第7章)
Command Pattern(參考附錄E[GoF][Yuki01])
Future Pattern(第9章)
Flyweight Pattern(參考附錄E[GoF][Yukiol])
Thread-Specific Storage Pattern(第11章)
Active Obiect Pattern(第12章)
進階說明：Swing的Event-Dispatching Thread
何謂Event-Dispatching Thread
Event-dispatching thread只有一條
Event-dispatching thread會調用Listener
注冊Listener的意義
Event-dispatching thread也處理畫面的重繪
javax．swing．SwingUtilities類
Swing的單線程規(guī)則
重點回顧
練習問題
第9章 Future——先給您這張?zhí)嶝泦?br />Future Pattern
范例程序
Main類
Host類
Data接口
FutureData類
RealData類
Future Pattern的所有參與者
擴展思考方向的提示
能夠提升throughput嗎
異步方法調用的“返回值”
分離“準備返回值”與“使用返回值”
變形——不讓人等待的Future參與者
變形——會改變的Future參與者
誰需要考慮到多線程[復用性]
回調與Future Pattern
相關Pattern
Thread-Per-Message PaRem(第7章)
Builder Pattern(參考附錄E[GoF][Yuki01])
Proxy Pattern(參考附錄E[GoF][Yuki01])
Guarded Suspension Pattem(第3章)
重點回顧
Thread-Specific Storage Pattern(第11章)
Active Obiect Pattern(第12章)
進階說明：Swing的Event-Dispatching Thread
何謂Event-Dispatching Thread
Event-dispatching thread只有一條
Event-dispatching thread會調用Listener
注冊Listener的意義
Event-dispatching thread也處理畫面的重繪
javax．swing．SwingUtilities類
Swing的單線程規(guī)則
重點回顧
練習問題
練習問題
第10章 Two-Phase Termination——快把玩具收拾好，去睡覺吧
Two-Phase Termination Pattern
范例程序
CountupThread類
Main類
Two-Phase Termination Patt．em的所有參與者
擴展思考方向的提示
不可以使用Thread類的stop方法
只檢查標識是不夠周全的
只測試中斷狀態(tài)也是不夠的
進行繁重的處理前，先檢查終止請求
join方法與isAlive方法
程序的結束與addShutdownHook方法
優(yōu)雅終止的線程
相關Pattern
Before／After Pattern(參考附錄E[Lea])
Multiphase Cancellation Pattern(參考附錄E[Lea])
Multi-Phase Startup Pattern
Balking Pattern(第4章)
進階說明： 中斷狀態(tài)與InterruptedException異常的相互轉換
中斷狀態(tài)一InterruptedException異常的轉換
InterruptedException異常一轉換為中斷狀態(tài)
InterruptedException異常一轉換為InterruptedException異常
重點回顧
練習問題
第11章 Thread·Specific Storage——每個線程的保管箱
Thread-Specific Storage Pattern．
關于java．1ang．ThreadLocal類
java．1ang．ThreadLocal是保管箱間
范例程序1：沒有使用Thread-Specific Storage Pattern的范例
Log類
Main類
范例程序2：使用Thread-Specific Storage PaRem的范例
線程特有的TSLog類
Log類
ClientThread類
Main類
Thread-Specific Storage Pattern的所有參與者
擴展思考方向的提示
局部變量與java．1ang．ThreadLocal類
放置線程特有信息的地方
不必擔心被其他線程訪問
throughput的提升取決于實現
隱藏context的危險性
相關Pattern
Singleton Pattern(參考附錄E[GoF][Yuki01])
Worker Thread Pattern(第8章)
Single Threaded Execution Pattern(第1章)
Proxy Pattern(參考附錄E[GoF][Yuki01])
進階說明：Actor-based與Task-based
主體與客體
Actor-based的思維
Task-based的思維
實際上兩個開發(fā)方式是混用的
重點回顧
練習問題
第12章 Active Object——接受異步消息的主動對象
Active Object Pattern
范例程序
使用端：Main類
使用端：MakerClientThread類
使用端：DisplayClientThread類
“主動對象”端：ActiveObject接口
“主動對象”端：ActiveObjectFactory類
“主動對象”端：Proxy類
“主動對象”端：SchedulerThread類
“主動對象”端：ActivationQueue類
“主動對象”端：MethodRequest類
“主動對象”端：MakeStringRequest類
“主動對象”端：DisplayStringRequest類
“主動對象”端：Result類
“主動對象”端：FutureResult類
“主動對象”端：RealResult類
“主動對象”端：Servant類
執(zhí)行范例程序
Active Obiect Pattern的所有參與者
擴展思考方向的提示
到底做了什么事呢
PaRem是否適合使用要考慮問題的規(guī)模
注意并發(fā)性
新增方法
Scheduler參與者的角色
“主動對象”之間的對話
邁向分布處理——將線程的界限移到機器的界限
相關Pattern
Producer-Consumer Pattern(第5章)
Future Pattern(第9章)
Worker Thread Pattern(第8章)
Thread-Specific Storage Pattern(第11章)
重點回顧
練習問題
總結 多線程程序設計的模式語言
多線程程序設計的模式語言
Pattern與Pattern Language
Single Threaded Execution Pattern(第1章)——能通過這座橋的，只有一個人
Immutable Pattern(第2章)——想破壞它也沒辦法
Guarded Suspension Pattern(第3章)——等到我準備好
Balking Pattern(第4章)——不需要的話，就算了吧
Producer-Consumer Pattern(第5章)——你來做，我來用
Read-Write Lock Pattem(第6章)——大家想看就看吧，不過看的時候不能寫喔
Thread-Per-Message Pattern(第7章)——這個工作交給你了
Worker Thread Pattern(第8章)——等到工作來，來了就工作
Future Pattern(第9章)——先給您這張?zhí)嶝泦?br />Two-Phase Termination Pattern(第10章)——快把玩具收拾好，去睡覺吧
Thread-Specific Storage Pattem(第11章)——每個線程的保管箱
Active Object Pattern(第12章)——接受異步消息的主動對象
尾聲
附錄A 練習問題的解答
附錄B Java的內存模型
附錄C Java線程的優(yōu)先級
附錄D 線程相關的主要API
附錄E 參考文獻