本书分了四个部分，第一部分详细讲解JDK高并发核心库，包括JDK1.8、JDK1.9对高并发的支持。第二部分主要讲解Actor模型的实现Akka是如何应用在高并发编程环境中的。第三部分系统讲解RxJava以及Reactive的高并发编程模型。第四部分站拾遗补漏介绍Google Guava、Disruptor等优秀开源框架提供的高并发解决方案。
《Java高并发编程详解：多线程与架构设计》姊妹篇！外企数据服务部技术专家撰写，分享多年Java服务器、大数据程序开发架构经验
实战性强，从底层原理总结和归纳各个技术细节，结合真实的案例深入分析微基准测试、性能度量、Java高并发类库的原理及应用
为什么写这本书
在我的第一本书《Java高并发编程详解：多线程与架构设计》出版之后，我随即开始了第二本书《Java高并发编程详解：深入理解并发核心库》的写作。这本书作为第一本书的延续，主要内容将围绕Java并发包的使用场景展开；同时还增加了JMH基准测试工具的内容（目前，最新的JDK版本中已经引入了该工具，并作为标准库之一发布）；引入了Java 8 Stream的相关内容，尤其是还分析了与高并发相关的并行流；在本书的最后还介绍了性能度量工具Metrics（该类库目前已经成为业界实质上的度量标准，很多开源系统、商业软件中都会采用它）。
如果说我写作第一本书只是一次偶然性的尝试，那么这本书的写作则是一次必然性的使命，是对读者和出版社的一个交代与承诺。为了使得Java高并发编程的相关内容尽可能系统化和完善，必须完成对并发包的介绍。这里，我要向伟大的Doug Lea大师致敬，由于他孜孜不倦的努力、精益求精的敬业态度， Java程序员才能以较低的成本和相对安全的方式来处理非常复杂的高并发多线程场景。
本书中的所有内容都来源于我的网络视频课程。每一套课程推出后都在交流群中引起热烈讨论，我将这些讨论、学习者提出的疑惑以及自己对内容的重新思考全部融入本书中，以使本书中所涉及的知识点尽可能完善与成熟。
读者对象
计算机相关专业的在校学生
Java开发工程师
从事Java系统架构的架构师
使用Java作为开发语言的公司与组织
开设Java课程的专业院校
开设Java课程的培训机构
如何阅读本书
本书共7章，逻辑上可分为四部分。第一部分（第1章）详细介绍了JMH（Java Micro benchmark Harness）基准测试工具的使用细节。该工具是由Oracle JVM开发团队相关成员开发的，借助它，开发者将能足够了解自己所编写的程序代码，以及程序在运行期的精确性能表现。在本书的其他章节中，我们对API之间的性能进行对比时主要也是依赖于该工具，因此在学习本书的其他章节之前，最好能够先掌握该部分内容。笔者在此强烈推荐开发者将JMH纳入自己日常的“兵器库”中，以便随时随地使用。
第二部分（第2～5章）主要围绕Java并发包进行展开，内容包括：Java的原子类型及其底层原理（第2章）；Java的并发工具集（第3章），其中还穿插了Google Guava的部分内容；Java的并发容器（第4章），包括阻塞队列BlockingQueue和并发容器等内容；Java的ExecutorService（第5章），以及Future家族成员的详解。
第三部分（第6章）主要介绍自Java 8 引入的Stream，并且重点解释了具备高并发能力的并行流原理，以及如何自定义并行流等相关内容。
第四部分（第7章）主要介绍Metrics这个比较小巧的度量工具集。目前Metrics已经成为事实上的度量标准，在很多开源软件、框架和平台中都能看到对它的使用，比如Apache的Kafka、Spark、Storm、Spring Cloud等都是使用Metrics作为系统运行性能指标收集的手段。
勘误和支持
由于作者的水平有限，写作时间仓促，书中难免会出现一些错误或者不准确的地方，恳请读者批评指正。如果你在阅读的过程中发现有任何问题，都欢迎将宝贵的意见发送到我的个人邮箱532500648@qq.com。我真挚地期待着你的建议和反馈，由于个人时间有限，在反馈较多的情况下，如果不能第一时间回复你的邮件还望海涵。
致谢
首先，我要感谢我的父亲，即使我早已成年，但在父亲的心里我仍是个孩子，隔三差五地提醒我注意休息，按时吃饭，我每到一个新城市，他都会关注这个城市的天气预报。作为一个七十多岁的老人，自从得知我炒股之后，他甚至开始关注股市的涨跌，生怕大盘不好时我会想不开，真是可怜天下父母心。人到中年回到家中，可以痛痛快快地喊一声“爸”，这已经是老天对我最大的善意了。
感谢我的妻子照顾我的生活，打理家里的琐事，在小孩的养育中承担了太多的责任，将我们两岁的双胞胎宝宝培养得如此暖心和乖巧，使得我有更多的精力和时间投入事业之中。感谢我的妻子的支持和理解，感谢你倾心倾力的付出。
感谢我家的双胞胎宝贝汪子敬、汪子兮兄妹，你们的加入让整个家庭变得更加温暖与温馨，为我们这个家带来欢乐。希望时间慢点走，这样我就可以更多地与你们一起嬉戏、举高高、骑大马、打地鼠、躲猫猫……无论是在路途中还是在工作休息时，你们的视频、照片、欢声与笑语填充着我所有的碎片时间。
感谢徐景辉（东软集团移动互联网研发部技术总监）一如既往地为我提供帮助，在我的职业生涯中，你一直作为我的导师和榜样，给我启迪，给我思路。感谢你继续为我的新书写推荐序。
感谢Andrew Davidson（定居在香港的澳大利亚人，OSL公司首席技术官）在写作本书的过程中为我提供宝贵的建议和相关的资料，你对我的每次求助都是有求必应，能够耐心地听我用蹩脚的英语表达我遇到的问题。感谢你再次抽出宝贵的个人时间为本书写推荐序。
感谢Srimanth Rudraraju（印度裔的英国人，EY安永金融服务咨询部云总监）提出的宝贵建议，当我将部分章节翻译成英文版本发送给你审阅时，你不仅耐心地读完，而且与我讨论其中的一些细节，还提出了你的看法。同样感谢你为本书写推荐序。在与你共事的那段日子里，你旺盛的精力和强大的脑容量令我印象深刻。
感谢Igal（来自美国加州，软件架构师，Apache软件基金会成员，开源软件Tomcat PMC成员，出版了多本图书，发表了多篇论文，拥有个人专利发明，Stack overflow的贡献者）。因在Stack overflow社区对相关问题进行讨论，得以与你相识，感谢你为我答疑解惑，同时感谢你耐心地阅读本书翻译成英文版的部分章节，并为本书写推荐序。
感谢我所在的公司，感谢我所在的团队，如此优秀的你们在工作中给了我很多支持和帮助，与你们共事我很荣幸，你们教会了我很多，也帮我分担了很多，感谢你们。
谨以此书，献给我最亲爱的家人，以及众多热爱Java开发的朋友们。
汪文君（Alex Wang）
2020年5月于兰州
计算机\程序设计
本书的主要内容和特色：
由浅入深、循序渐进地介绍Java高并发核心库的精髓，帮助读者掌握相关内容的技术细节。
内容讲解以真实问题为导向，层层递进，环环紧扣，详细阐述每一个解决方案的来龙去脉。
大量的实际案例，原理剖析和实战代码相结合，让读者能够更加清晰深入地理解每一个技术细节的用法和实用技巧。
详细介绍Java微基准测试工具集JMH与平台级性能指标数据度量工具Metrics的使用方法，帮助读者快速开发出高效、健壮的并发应用程序。
Foreword 推荐序一
恭喜汪文君老师又写新书了。
强烈推荐所有以成为Java高手、架构师为目标的读者阅读本书。本书深入讲述了Java高并发编程的相关内容，覆盖面广而全，可以将其看作Java高并发编程的一本百科全书。Java高并发编程是Java编程比较高阶的部分，讲述这部分内容的书不多，这本书的出版可以看作一个里程碑。
在知识体系方面，本书既有广度又有深度。在广度方面，本书覆盖了Java高并发编程的语法、高级用法与Profiler、类型详解、开发工具、高并发的数据机构及原理、实践编程的详细用法、框架的用法，以及典型场景下的应用案例。在深度方面，本书不仅对基于Java高并发编程的所有类的说明、用法与经典案例都进行了详尽的论述，而且对Java在这方面的最新发展与应用给出了深入浅出的解释。
随着近几年云原生、容器化、分布式计算的逐渐发展和普及，以及微服务架构的演进与兴起，Java高并发编程在设计与编程中的地位越来越重要。Java高并发编程已经成为架构师、资深编程人员进行分布式协作设计、服务设计、模块开发所必需的基本功，也是理解、使用、优化Web容器、JEE容器、云原生基础设施组件所不可或缺的基本技能。
在本书中，大家不仅能够学到深度、专业的编程知识，还能感受到汪文君老师专注地提高编程技能的态度，始终如一地贡献、分享Java专业知识与经验的精神，以及持续学习、持续成长的进取精神。在这些方面，他同样是我学习的楷模。
我们在学习书中的内容时，一定要动手编码，实践书中的知识。理论上，成为专业人员要经历四个阶段：无意识无能、有意识无能、有意识能力、无意识能力。通过不断学习、持续地实践和编程，最终将编程能力内化为个人的无意识能力。让我们的专业之路从这本书开始吧！
东软集团移动互联网事业部首席技术官 徐景辉
推荐序二 Foreword
首先，我很荣幸可以再次受到邀请为Alex的新作写推荐序，Alex的第二本书《Java高并发编程详解：深入理解并发核心库》是一本内容非常全面的参考图书，该书可以帮助你充分了解和使用JVM生态圈中最重要的技术内容之一——Java并发核心库。
本书比较全面地探讨了并发核心库的各个方面，从基准测试JMH开始，到原子类型、并发工具、并发容器、ExecutorService、Java 8 Stream知识，以及最后的性能度量工具库Metrics，每一个细节的概念、使用方法、适合的应用场合、应避免使用的场合书中都进行了详细解释，并且都配备了非常详细的实例，可以帮助读者快速建立对其的理解和认识。
对于想学习Java并发编程的人或有一定经验的开发人员来说，如果他们希望有什么资料能在以后的工作中为自己提供专业的参考，那么我强烈推荐这本书。
OSL公司首席技术官 Andrew Davidson
Foreword 推荐序三
以我从事云计算平台研发架构及咨询近10年的经验来看，弹性云，以及服务组件免费、资源付费的模式将是一个成熟的模式，而这就要求开发人员在节省资源的前提下能够开发出高性能的应用程序，合理充分地利用软硬件的资源，并且以廉价的成本为企业创造高性能的服务产品。这看起来似乎很难，没错！这确实不太容易。想象一下，我们基于AWS lambda架构设计开发的Serverless程序，在同等CPU、内存等其他服务调用的情况下，如果程序员能够开发并受理更多的业务量、提供更多的并发量，势必会更多地受到老板的喜爱和公司的重视。
这一观点同样也适用于现在越来越多的基于物联网的硬件设备。一般情况下，基于物联网的硬件终端，其软硬件配置短时间内很难达到普通PC甚至用于生产环境的服务器的水平，那么在有限的资源上开发出响应速度快、运算能力强的计算程序就显得尤为重要了。
本书中所讲述的内容给出了部分解决之道，Alex非常详细地介绍了Java并发包中的并发知识及技术细节，通过对它们的学习与应用，相信普通的开发者也可以开发出高性能、高吞吐量的应用程序。
Alex是一个非常有耐心的人，本书内容的系统化组织、知识点的细致讲述深深地吸引了我，本书的完成将是非常耗费时间的一次写作之旅，我很佩服他对基准测试的深刻认识以及对原子类型的完美解读。
作为一个Java程序员，哦不，作为一个基于JVM语言开发程序的工程师，我强烈推荐此书作为你的参考书籍。
EY安永金融服务咨询部云总监 Srimanth Rudraraju
推荐序四 Foreword
“开发正确的程序是比较难的，开发正确的高并发多线程应用则更是难上加难。”我已经记不清这句话出自何处，但是我完全认同这句话所表达的观点。
我已经有20多年的软件开发经验，并且现在仍然乐于此道。正如Alex一样，我也喜欢琢磨和分析每一次软件开发过程中遇到的细节，这也是为什么我们彼此在仅有的几次社区探讨之后，就经常保持沟通与联络，我欣赏他愿意为了所从事的事业投入大量的热情和时间的精神。
让我们重新回到关于本书的话题中来。本书内容涵盖非常广泛，系统性地且有条理地讲述了Java并发包中的每一个常用工具及类。这些类与工具是全体Java从业人员多年的宝贵积累和产物，是通过无数次的探讨和实践总结归纳出的最佳实践。Alex将它们悉数详细解释给读者，这是一件非常了不起的事情，他一定也为此牺牲了很多陪伴家人的时间。
开发正确的高并发多线程程序是极为困难的，不过不用担心，学习并且使用优秀的并发库就可以帮我们屏蔽这些令人担忧的问题，这也是本书的价值所在。
希望该书的读者在阅读和学习之后能有一定的收获。
软件架构师、Apache软件基金会成员、开源软件Tomcat PMC成员 Igal
推荐序一
推荐序二
推荐序三
推荐序四
前 言
第1章 JMH 1
1.1 JMH简介 1
1.2 JMH快速入门 1
1.2.1 用main方法进行测试 1
1.2.2 用JMH进行微基准测试 3
1.3 JMH的基本用法 6
1.3.1 @Benchmark标记基准测试方法 7
1.3.2 Warmup以及Measurement 8
1.3.3 四大BenchmarkMode 10
1.3.4 OutputTimeUnit 14
1.3.5 三大State的使用 14
1.3.6 @Param的妙用 19
1.3.7 JMH的测试套件（Fixture） 23
1.3.8 CompilerControl 26
1.4 编写正确的微基准测试以及高级用法 27
1.4.1 编写正确的微基准测试用例 28
1.4.2 一些高级的用法 38
1.5 JMH的Profiler 45
1.5.1 StackProfiler 45
1.5.2 GcProfiler 47
1.5.3 ClassLoaderProfiler 51
1.5.4 CompilerProfiler 54
1.6 本章总结 56
第2章 Java并发包之原子类型详解 57
2.1 AtomicInteger详解 58
2.1.1 性能测试对比 58
2.1.2 AtomicInteger的基本用法 61
2.1.3 AtomicInteger内幕 66
2.1.4 AtomicInteger总结 68
2.2 AtomicBoolean详解 69
2.2.1 AtomicBoolean的基本用法 69
2.2.2 AtomicBoolean内幕 71
2.2.3 Try Lock显式锁的实现 71
2.2.4 AtomicBoolean总结 74
2.3 AtomicLong详解 74
2.4 AtomicReference详解 76
2.4.1 AtomicReference的应用场景 77
2.4.2 AtomicReference的基本用法 83
2.4.3 AtomicReference的内幕 84
2.4.4 AtomicReference总结 86
2.5 AtomicStampedReference详解 86
2.5.1 CAS算法ABA问题 86
2.5.2 AtomicStampedReference详解 87
2.5.3 AtomicStampedReference总结 89
2.6 AtomicArray详解 89
2.7 AtomicFieldUpdater详解 90
2.7.1 原子性更新对象属性 90
2.7.2 注意事项 91
2.7.3 AtomicFieldUpdater总结 93
2.8 sun.misc.Unsafe详解 93
2.8.1 如何获取Unsafe 94
2.8.2 JNI、Java和C/C++混合编程 95
2.8.3 危险的Unsafe 98
2.8.4 sun.misc.Unsafe总结 100
2.9 本章总结 100
第3章 Java并发包之工具类详解 102
3.1 CountDownLatch工具详解 102
3.1.1 等待所有子任务结束 103
3.1.2 CountDownLatch的其他方法及总结 106
3.2 CyclicBarrier工具详解 107
3.2.1 等待所有子任务结束 107
3.2.2 CyclicBarrier的循环特性 110
3.2.3 CyclicBarrier的其他方法以及总结 114
3.2.4 CyclicBarrier VS. CountDownLatch 116
3.3 Exchanger工具详解 116
3.3.1 一对线程间的数据交换 116
3.3.2 Exchanger的方法详解 121
3.3.3 Exchanger总结 123
3.4 Semaphore工具详解 124
3.4.1 Semaphore限制同时在线的用户数量 124
3.4.2 使用Semaphore定义try lock 127
3.4.3 Semaphore其他方法详解 129
3.4.4 扩展Semaphore增强release 135
3.4.5 Semaphore总结 138
3.5 Phaser工具详解 138
3.5.1 Phaser的基本用法 138
3.5.2 Phase（阶段）以及Phaser方法详解 144
3.5.3 Phaser层级关系 148
3.5.4 Phaser总结 149
3.6 Lock&ReentrantLock详解 150
3.6.1 Lock及ReentrantLock方法详解 150
3.6.2 正确使用显式锁Lock 152
3.6.3 ReentrantLock VS. Synchronized关键字 158
3.6.4 显式锁Lock总结 164
3.7 ReadWriteLock&ReentrantRead-WriteLock详解 165
3.7.1 读写锁的基本使用方法 165
3.7.2 读写锁的方法 167
3.7.3 基准测试性能对比 167
3.7.4 读写锁总结 170
3.8 Condition详解 171
3.8.1 初识Condition 171
3.8.2 Condition接口方法详解 174
3.8.3 使用Condition之生产者消费者 177
3.8.4 Condition总结 181
3.9 StampedLock详解 181
3.9.1 读写锁的饥饿写问题 182
3.9.2 StampedLock的使用 183
3.9.3 与其他锁的性能对比 185
3.9.4 StampedLock总结 191
3.10 Guava之Monitor详解 192
3.10.1 Monitor及Guard 192
3.10.2 Monitor的其他方法 194
3.10.3 Monitor总结 194
3.11 Guava之RateLimiter详解 194
3.11.1 RateLimiter的基本使用 195
3.11.2 RateLimiter的限流操作——漏桶算法 196
3.11.3 令牌环桶算法 201
3.11.4 RateLimiter总结 204
3.12 本章总结 204
第4章 Java并发包之并发容器详解 205
4.1 链表 206
4.1.1 基本的链表 206
4.1.2 优先级链表 210
4.1.3 跳表（SkipList） 213
4.1.4 链表总结 221
4.2 BlockingQueue（阻塞队列） 221
4.2.1 ArrayBlockingQueue 222
4.2.2 PriorityBlockingQueue 226
4.2.3 LinkedBlockingQueue 228
4.2.4 DelayQueue 228
4.2.5 SynchronousQueue 231
4.2.6 LinkedBlockingDeque 233
4.2.7 LinkedTransferQueue 234
4.2.8 BlockingQueue总结 236
4.3 ConcurrentQueue（并发队列） 237
4.3.1 并发队列的性能 239
4.3.2 并发队列在使用中需要注意的问题 241
4.3.3 并发队列总结 245
4.4 ConcurrentMap（并发映射） 245
4.4.1 ConcurrentHashMap简介 245
4.4.2 ConcurrentSkipListMap简介 247
4.4.3 并发映射总结 247
4.5 写时拷贝算法（Copy On Write） 248
4.5.1 CopyOnWrite读实现操作分析 249
4.5.2 CopyOnWrite写实现操作分析 249
4.5.3 CopyOnWrite总结 250
4.6 高并发无锁（Lock Free）数据结构的实现 250
4.6.1 高并发无锁链表的实现 250
4.6.2 Lock Free数据结构的测试 253
4.6.3 本节总结 255
4.7 本章总结 255
第5章 Java并发包之ExecutorService详解 256
5.1 Executor&ExecutorService详解 256
5.1.1 ThreadPoolExecutor详解 257
5.1.2 ScheduledExecutorService详解 265
5.1.3 关闭ExecutorService 271
5.1.4 Executors详解 273
5.1.5 ExecutorService总结 276
5.2 Future和Callback 277
5.2.1 Future详解 277
5.2.2 ExecutorService与Future 280
5.2.3 Future的不足之处 282
5.2.4 Google Guava的Future 282
5.2.5 Future总结 284
5.3 ForkJoinPool 详解 284
5.3.1 Fork/Join Framework介绍 284
5.3.2 ForkJoinTask详解 285
5.3.3 ForkJoinPool总结 289
5.4 CompletionService详解 289
5.4.1 ExecutorService执行批量任务的缺陷 289
5.4.2 CompletionService详解 291
5.4.3 CompletionService总结 294
5.5 CompletableFuture详解 294
5.5.1 CompletableFuture的基本用法 294
5.5.2 任务的异步运行 296
5.5.3 异步任务链 296
5.5.4 合并多个Future 298
5.5.5 多Future的并行计算 299
5.5.6 错误处理 299
5.5.7 JDK 9对CompletableFuture的进一步支持 300
5.5.8 CompletableFuture总结 300
5.6 本章总结 301
第6章 Java Streams详解 302
6.1 Stream介绍及其基本操作 302
6.1.1 如何创建Stream 303
6.1.2 Stream之Intermediate操作 306
6.1.3 Stream之Terminal操作 312
6.1.4 NumericStream详解 317
6.1.5 Stream总结 320
6.2 Collector在Stream中的使用 320
6.2.1 初识Collector 321
6.2.2 Collectors用法详解 324
6.2.3 自定义Collector 335
6.2.4 Collector总结 336
6.3 Parallel Stream详解 337
6.3.1 并行流Parallel Stream 337
6.3.2 Spliterator 详解 340
6.3.3 Spliterator总结 343
6.4 本章总结 344
第7章 Metrics（Powerful Toolkit For Measure） 345
7.1 Metrics快速入门 345
7.1.1 如何监控度量应用程序 345
7.1.2 Metrics环境搭建 346
7.2 五大Metric详解 346
7.2.1 Meter 347
7.2.2 Gauge 349
7.2.3 Counter 360
7.2.4 Histogram 362
7.2.5 Timer 370
7.3 Reporter详解 372
7.3.1 ConsoleReporter 373
7.3.2 LogReporter 376
7.3.3 JMXReporter 378
7.3.4 CsvReporter 379
7.4 Metrics Plugins 380
7.4.1 Health Check 381
7.4.2 JVM Instrumentation 386
7.5 深入Metrics源码 387
7.5.1 MetricRegistry如何工作 388
7.5.2 Reporter如何工作 392
7.5.3 拾遗补漏 394
7.6 本章总结 396
