第1章　走入并行世界 1
1.1　何去何從的并行計算 1
1.1.1　忘掉那該死的并行 2
1.1.2　可怕的現實：摩爾定律的失效 4
1.1.3　柳暗花明：不斷地前進 5
1.1.4　光明或是黑暗 6
1.2　你必須知道的幾個概念 6
1.2.1　同步（Synchronous）和異步（Asynchronous） 7
1.2.2　并發（Concurrency）和并行（Parallelism） 8
1.2.3　臨界區 9
1.2.4　阻塞（Blocking）和非阻塞（Non-Blocking） 9
1.2.5　死鎖（Deadlock）、饑餓（Starvation）和活鎖（Livelock） 9
1.3　并發級別 11
1.3.1　阻塞（Blocking） 11
1.3.2　無饑餓（Starvation-Free） 11
1.3.3　無障礙（Obstruction-Free） 12
1.3.4　無鎖（Lock-Free） 12
1.3.5　無等待（Wait-Free） 13
1.4　有關并行的兩個重要定律 13
1.4.1　Amdahl定律 13
1.4.2　Gustafson定律 16
1.4.3　Amdahl定律和Gustafson定律是否相互矛盾 16
1.5　回到Java：JMM 17
1.5.1　原子性（Atomicity） 18
1.5.2　可見性（Visibility） 20
1.5.3　有序性（Ordering） 22
1.5.4　哪些指令不能重排：Happen-Before規則 27
1.6　參考文獻 27
第2章　Java并行程序基礎 29
2.1　有關線程你必須知道的事 29
2.2　初始線程：線程的基本操作 32
2.2.1　新建線程 32
2.2.2　終止線程 34
2.2.3　線程中斷 38
2.2.4　等待（wait）和通知（notify） 41
2.2.5　掛起（suspend）和繼續執行（resume）線程 44
2.2.6　等待線程結束（join）和謙讓（yield） 48
2.3　volatile與Java內存模型（JMM） 50
2.4　分門別類的管理：線程組 52
2.5　駐守后臺：守護線程（Daemon） 54
2.6　先干重要的事：線程優先級 55
2.7　線程安全的概念與synchronized 57
2.8　程序中的幽靈：隱蔽的錯誤 61
2.8.1　無提示的錯誤案例 61
2.8.2　并發下的ArrayList 62
2.8.3　并發下詭異的HashMap 63
2.8.4　初學者常見問題：錯誤的加鎖 66
2.9　參考文獻 68
第3章　JDK并發包 70
3.1　多線程的團隊協作：同步控制 70
3.1.1　synchronized的功能擴展：重入鎖 71
3.1.2　重入鎖的好搭檔：Condition條件 80
3.1.3　允許多個線程同時訪問：信號量（Semaphore） 83
3.1.4　ReadWriteLock讀寫鎖 85
3.1.5　倒計時器：CountDownLatch 87
3.1.6　循環柵欄：CyclicBarrier 89
3.1.7　線程阻塞工具類：LockSupport 92
3.2　線程復用：線程池 95
3.2.1　什么是線程池 96
3.2.2　不要重復發明輪子：JDK對線程池的支持 97
3.2.3　刨根究底：核心線程池的內部實現 102
3.2.4　超負載了怎么辦：拒絕策略 106
3.2.5　自定義線程創建：ThreadFactory 109
3.2.6　我的應用我做主：擴展線程池 110
3.2.7　合理的選擇：優化線程池線程數量 112
3.2.8　堆棧去哪里了：在線程池中尋找堆棧 113
3.2.9　分而治之：Fork/Join框架 117
3.3　不要重復發明輪子：JDK的并發容器 121
3.3.1　超好用的工具類：并發集合簡介 121
3.3.2　線程安全的HashMap 122
3.3.3　有關List的線程安全 123
3.3.4　高效讀寫的隊列：深度剖析ConcurrentLinkedQueue 123
3.3.5　高效讀取：不變模式下的CopyOnWriteArrayList 129
3.3.6　數據共享通道：BlockingQueue 130
3.3.7　隨機數據結構：跳表（SkipList） 134
3.4　參考資料 136
第4章　鎖的優化及注意事項 138
4.1　有助于提高“鎖”性能的幾點建議 139
4.1.1　減小鎖持有時間 139
4.1.2　減小鎖粒度 140
4.1.3　讀寫分離鎖來替換獨占鎖 142
4.1.4　鎖分離 142
4.1.5　鎖粗化 144
4.2　Java虛擬機對鎖優化所做的努力 146
4.2.1　鎖偏向 146
4.2.2　輕量級鎖 146
4.2.3　自旋鎖 146
4.2.4　鎖消除 146
4.3　人手一支筆：ThreadLocal 147
4.3.1　ThreadLocal的簡單使用 148
4.3.2　ThreadLocal的實現原理 149
4.3.3　對性能有何幫助 155
4.4　無鎖 157
4.4.1　與眾不同的并發策略：比較交換（CAS） 158
4.4.2　無鎖的線程安全整數：AtomicInteger 159
4.4.3　Java中的指針：Unsafe類 161
4.4.4　無鎖的對象引用：AtomicReference 162
4.4.5　帶有時間戳的對象引用：AtomicStampedReference 165
4.4.6　數組也能無鎖：AtomicIntegerArray 168
4.4.7　讓普通變量也享受原子操作：AtomicIntegerFieldUpdater 169
4.4.8　挑戰無鎖算法：無鎖的Vector實現 171
4.4.9　讓線程之間互相幫助：細看SynchronousQueue的實現 176
4.5　有關死鎖的問題 179
4.6　參考文獻 183
第5章　并行模式與算法 184
5.1　探討單例模式 184
5.2　不變模式 187
5.3　生產者-消費者模式 190
5.4　高性能的生產者-消費者：無鎖的實現 194
5.4.1　無鎖的緩存框架：Disruptor 195
5.4.2　用Disruptor實現生產者-消費者案例 196
5.4.3　提高消費者的響應時間：選擇合適的策略 199
5.4.4　CPU Cache的優化：解決偽共享問題 200
5.5　Future模式 204
5.5.1　Future模式的主要角色 206
5.5.2　Future模式的簡單實現 207
5.5.3　JDK中的Future模式 210
5.6　并行流水線 212
5.7　并行搜索 216
5.8　并行排序 218
5.8.1　分離數據相關性：奇偶交換排序 218
5.8.2　改進的插入排序：希爾排序 221
5.9　并行算法：矩陣乘法 226
5.10　準備好了再通知我：網絡NIO 230
5.10.1　基于Socket的服務端的多線程模式 230
5.10.2　使用NIO進行網絡編程 235
5.10.3　使用NIO來實現客戶端 243
5.11　讀完了再通知我：AIO 245
5.11.1　AIO EchoServer的實現 245
5.11.2　AIO Echo客戶端實現 248
5.12　參考文獻 249
第6章　Java 8與并發 251
6.1　Java 8的函數式編程簡介 251
6.1.1　函數作為一等公民 252
6.1.2　無副作用 252
6.1.3　申明式的（Declarative） 253
6.1.4　不變的對象 254
6.1.5　易于并行 254
6.1.6　更少的代碼 254
6.2　函數式編程基礎 255
6.2.1　FunctionalInterface注釋 255
6.2.2　接口默認方法 256
6.2.3　lambda表達式 259
6.2.4　方法引用 260
6.3　一步一步走入函數式編程 263
6.4　并行流與并行排序 267
6.4.1　使用并行流過濾數據 267
6.4.2　從集合得到并行流 268
6.4.3　并行排序 268
6.5　增強的Future：CompletableFuture 269
6.5.1　完成了就通知我 269
6.5.2　異步執行任務 270
6.5.3　流式調用 272
6.5.4　CompletableFuture中的異常處理 272
6.5.5　組合多個CompletableFuture 273
6.6　讀寫鎖的改進：StampedLock 274
6.6.1　StampedLock使用示例 275
6.6.2　StampedLock的小陷阱 276
6.6.3　有關StampedLock的實現思想 278
6.7　原子類的增強 281
6.7.1　更快的原子類：LongAdder 281
6.7.2　LongAdder的功能增強版：LongAccumulator 287
6.8　參考文獻 288
第7章　使用Akka構建高并發程序 289
7.1　新并發模型：Actor 290
7.2　Akka之Hello World 290
7.3　有關消息投遞的一些說明 293
7.4　Actor的生命周期 295
7.5　監督策略 298
7.6　選擇Actor 303
7.7　消息收件箱（Inbox） 303
7.8　消息路由 305
7.9　Actor的內置狀態轉換 308
7.10　詢問模式：Actor中的Future 311
7.11　多個Actor同時修改數據：Agent 313
7.12　像數據庫一樣操作內存數據：軟件事務內存 316
7.13　一個有趣的例子：并發粒子群的實現 319
7.13.1　什么是粒子群算法 320
7.13.2　粒子群算法的計算過程 320
7.13.3　粒子群算法能做什么 322
7.13.4　使用Akka實現粒子群 323
7.14　參考文獻 330
第8章　并行程序調試 331
8.1　準備實驗樣本 331
8.2　正式起航 332
8.3　掛起整個虛擬機 334
8.4　調試進入ArrayList內部 336