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如何設計一個高并發系統?
問你這個題目,就必須要使出全身吃奶勁了。為啥?
因為你沒看到現在很多公司招聘的介紹里都是說啥,有高并發經驗者優先!
所以如果你確實有真才實學,在互聯網公司里干過高并發系統,那你確實拿offer基本如探囊取物,沒啥問題。
高并發(High Concurrency)是互聯網分布式系統架構設計中必須考慮的因素之一,它通常是指,通過設計保證系統能夠同時并行處理很多請求。
高并發相關常用的一些指標有響應時間(Response Time),吞吐量(Throughput),每秒查詢率QPS(Query Per Second),并發用戶數等。
響應時間:系統對請求做出響應的時間。例如系統處理一個HTTP請求需要200ms,這個200ms就是系統的響應時間。
吞吐量:單位時間內處理的請求數量。
QPS:每秒響應請求數。在互聯網領域,這個指標和吞吐量區分的沒有這么明顯。
并發用戶數:同時承載正常使用系統功能的用戶數量。例如一個即時通訊系統,同時在線量一定程度上代表了系統的并發用戶數。
第一章主要介紹了并行計算相關的一些基本概念,樹立讀者對并行計算的基本認識;介紹了兩個重要的并行性能評估定律,以及Java內存模型JMM。
1.1 何去何從的并行計算
1.2 你必須知道的幾個概念
1.3 并發級別
1.4 有關并行的兩個重要定律
1.5 回到Java:JMM
第二章介紹了Java并行程序開發的基礎,包括Java中Thread的基本使用方法等,也詳細介紹了并行程序容易引發的一些錯誤和誤用
2.1 有關線程你必須知道的事
2.2 初始線程:線程的基本操作
2.3 volatile與Java內存模型(JMM)
2.4 分門別類的管理:線程組
2.5 駐守后臺:守護線程(Daemon)
2.6 先干重要的事:線程優先級
2.7 線程安全的概念與synchronized
2.8 程序中的幽靈:隱蔽的錯誤
第三章介紹了JDK內部對并行程序開發的支持,主要介紹JUC中一些工具的使用方法、各自特點及他們的內部實現原理
3.1 多線程的團隊協作:同步控制
3.2 線程復用:線程池
3.3 不要重復發明輪子:JDK的并發容器
第四章介紹了在開發過程中可以進行的對鎖的優化,也進一步簡要描述了Java虛擬機層面對并行程序的優化支持。此外,還花費了一定篇幅介紹了有關無鎖的計算
4.1 有助于提高“鎖”性能的幾點建議
4.2 Java虛擬機對鎖優化所做的努力
4.3 人手一支筆:ThreadLocal
4.4 無鎖
4.5 有關死鎖的問題
第五章介紹了并行程序設計中常見的一些設計模式以及一些典型的并行算法和使用方法,其中包括重要的Java NIO和AIO的介紹
5.1 探討單例模式
5.2 不變模式
5.3 生產者-消費者模式
5.4 高性能的生產者-消費者:無鎖的實現
5.5 Future模式
5.6 并行流水線
5.7 并行搜索
5.8 并行排序
5.9 并行算法:矩陣乘法
5.10 準備好了再通知我:網絡NIO
5.11 讀完了再通知我:AIO
第六章介紹了Java 8 中為并行計算做的新的改進,包括并行流、CompletableFuture、StampedLock 和 LongAdder。
6.1 Java 8的函數式編程簡介
6.2 函數式編程基礎
6.3 一步一步走入函數式編程
6.4 并行流與并行排序
6.5 增強的Future:CompletableFuture
6.6 讀寫鎖的改進:StampedLock
6.7 原子類的增強
第七章主要介紹了高并發框架Akka的基本使用方法,并使用Akka框架實現了一個簡單的粒子群算法,模擬超高并發的場景
7.1 新并發模型:Actor
7.2 Akka之Hello World
7.3 有關消息投遞的一些說明
7.4 Actor的生命周期
7.5 監督策略
7.6 選擇Actor
7.7 消息收件箱(Inbox)
7.8 消息路由
7.9 Actor的內置狀態轉換
7.10 詢問模式:Actor中的Future
7.11 多個Actor同時修改數據:Agent
7.12 像數據庫一樣操作內存數據:軟件事務內存
7.13 一個有趣的例子:并發粒子群的實現
第八章介紹了使用eclipse進行多線程調試的方法,并演示了通過eclipse進行多線程調試重現ArrayList 的線程不安全問題
8.1 準備實驗樣本
8.2 正式起航
8.3 掛起整個虛擬機
8.4 調試進入ArrayList內部
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