Java Concurrency in Practice
«I was fortunate indeed to have worked with a fantastic team on the design and implementation of the concurrency features added to the Java platform in Java 5.0 and Java 6. Now this same team provides the best explanation yet of these new features, and of concurrency in general. Concurrency is no longer a subject for advanced users only. Every Java developer should read this book.»
—Martin Buchholz
JDK Concurrency Czar, Sun Microsystems
«For the past 30 years, computer performance has been driven by Moore’s Law; from now on, it will be driven by Amdahl’s Law. Writing code that effectively exploits multiple processors can be very challenging. Java Concurrency in Practice provides you with the concepts and techniques needed to write safe and scalable Java programs for today’s—and tomorrow’s—systems.»
—Doron Rajwan
Research Scientist, Intel Corp
«This is the book you need if you’re writing—or designing, or debugging, or maintaining, or contemplating—multithreaded Java programs. If you’ve ever had to synchronize a method and you weren’t sure why, you owe it to yourself and your users to read this book, cover to cover.»
—Ted Neward
Author of Effective Enterprise Java
«Brian addresses the fundamental issues and complexities of concurrency with uncommon clarity. This book is a must-read for anyone who uses threads and cares about performance.»
—Kirk Pepperdine
CTO, JavaPerformanceTuning.com
«This book covers a very deep and subtle topic in a very clear and concise way, making it the perfect Java Concurrency reference manual. Each page is filled with the problems (and solutions!) that programmers struggle with every day. Effectively exploiting concurrency is becoming more and more important now that Moore’s Law is delivering more cores but not faster cores, and this book will show you how to do it.»
—Dr. Cliff Click
Senior Software Engineer, Azul Systems
«I have a strong interest in concurrency, and have probably written more thread deadlocks and made more synchronization mistakes than most programmers. Brian’s book is the most readable on the topic of threading and concurrency in Java, and deals with this difficult subject with a wonderful hands-on approach. This is a book I am recommending to all my readers of The Java Specialists’ Newsletter, because it is interesting, useful, and relevant to the problems facing Java developers today.»
—Dr. Heinz Kabutz
The Java Specialists’ Newsletter
«I’ve focused a career on simplifying simple problems, but this book ambitiously and effectively works to simplify a complex but critical subject: concurrency. Java Concurrency in Practice is revolutionary in its approach, smooth and easy in style, and timely in its delivery—it’s destined to be a very important book.»
—Bruce Tate
Author of Beyond Java
«Java Concurrency in Practice is an invaluable compilation of threading know-how for Java developers. I found reading this book intellectually exciting, in part because it is an excellent introduction to Java’s concurrency API, but mostly because it captures in a thorough and accessible way expert knowledge on threading not easily found elsewhere.»
—Bill Venners
Author of Inside the Java Virtual Machine
Threads are a fundamental part of the Java platform. As multicore processors become the norm, using concurrency effectively becomes essential for building high-performance applications. Java SE 5 and 6 are a huge step forward for the development of concurrent applications, with improvements to the Java Virtual Machine to support high-performance, highly scalable concurrent classes and a rich set of new concurrency building blocks. In Java Concurrency in Practice, the creators of these new facilities explain not only how they work and how to use them, but also the motivation and design patterns behind them.
However, developing, testing, and debugging multithreaded programs can still be very difficuJava Concurrency in Practice arms readers with both the theoretical underpinnings and concrete techniques for building reliable, scalable, maintainable concurrent applications. Rather than simply offering an inventory of concurrency APIs and mechanisms, it provides design rules, patterns, and mental models that make it easier to build concurrent programs that are both correct and performant.
- Basic concepts of concurrency and thread safety
- Techniques for building and composing thread-safe classes
- Using the concurrency building blocks in java.util.concurrent
- Performance optimization dos and don’ts
- Testing concurrent programs
- Advanced topics such as atomic variables, nonblocking algorithms, and the Java Memory Model
Актуальна ли книга «Java Concurrency in Practice» во времена Java 8 и 11?
Статья, перевод которой мы предлагаем сегодня, в очередной раз напоминает о важности нестареющей книги «Java Concurrency in practice» под авторством Брайана Гёца (Brian Goetz).
Даты комментариев к этой статье в оригинале подсказывают, что автор обновляет и заново публикует ее не в первый раз. Поэтому мы позволили себе также обновить ссылку на упоминаемую в статье книгу Рауля-Габриэля Урма, Марио Фуско и Алана Майкрофта, которая выходила в издательстве «Manning» под названием «Java 8 in Action». У нас готовится перевод нового издания под названием «Modern Java». Но пока давайте поговорим о классике. Вы приглашаетесь под кат.
Читатель под ником Shobhit задал мне этот вопрос в комментариях к статье о 12 продвинутых книг по Java для программистов среднего уровня – часть 1. Вопрос в самом деле хороший, и, думаю, у многих Java-программистов возникали подобные сомнения, когда в наше время кто-нибудь рекомендовал им прочесть «Java Concurrency in Practice». Когда эта книга только вышла, в 2006 году, весь мир Java еще никак не мог разобраться с нововведениями в области конкурентности, сделанными в Java 1.5. Думаю, тогда была предпринята первая серьезная попытка улучшить в Java встроенную поддержку многопоточности и конкурентности. Тогда многие программисты еще даже не подозревали о новых инструментах, появившихся в API, например о CountDownLatch, CyclicBarrier, ConcurrentHashMap и многих других. Книга служила им отлаженным введением в работу с этими инструментами, рассказывала, как с их помощью можно писать высокопроизводительные конкурентные приложения Java.
Именно таково общее представление об этой книге, и в таком ключе опишут ее вам многие разработчики, если вы спросите «А как вам «Java Concurrency in Practice»»? Однако, я воспринимаю эту книгу немного иначе, и именно поэтому до сих пор рекомендую ее всем новичкам, знакомящимся с Java, либо разработчикам среднего уровня, желающим освоить концепции, связанные с конкурентностью.
Важнейший материал, с которым вас познакомит эта книга – четкие концепции и основы конкурентного программирования, в частности, видимость, упорядочивание, потокобезопасность, неизменяемость, параллелизм, т.д.
Также она объясняет, почему в большинстве случаев конкурентные приложения на Java пишутся неправильно, почему Java-программисты допускают распространенные ошибки, приводящие к проблемам с многопоточностью, среди которых: условия гонки, мертвая блокировка, активная блокировка, интерференция в памяти и просто некорректные вычисления.
В книге используются эмотиконы, сопровождающие описание «как делать неправильно», прежде, чем познакомить читателя с верным и качественным решением проблемы. Так книга не только помогает бороться с заблуждениями, которые сохраняются у многих Java-разработчиков, но и прививать в Java-сообществе верную информацию о том, как работать с многопоточностью и конкурентностью.
Вне всяких сомнений, многопоточность и конкурентность сложны. Их нелегко правильно реализовать в коде, не менее трудно понять и объяснить. Я знаю много программистов, попросту не способных наглядно изобразить, как разные потоки взаимодействуют с одним и тем же элементом кода, оперируя разными данными.
Как и классический пример с рекурсией, одним программистам многопоточность очень легко дается на практике, а другим многопоточность сложно осмыслить и применить в прикладном сценарии.
Наибольший вклад книги Java Concurrency in Practice в развитие мира Java заключается не в том, чтобы упростить конкурентность, а в том, чтобы дать о ней верную и точную информацию, которой не хватало. С тех пор я провел множество собеседований и знаю, что программисты всегда не вполне точно представляют себе устройство потоков и то, как они работают.
Многие программисты, даже успевшие поработать с Java 4-5 лет, не понимают, как устроены изменчивые переменные; все, что они знают – что при работе с изменчивой переменной нужно при каждом сравнении проверять, какое значение находится в основной памяти. Это правда, но только часть правды.
Им не рассказывали о модели памяти Java, о том, как изменчивая переменная может влиять на порядок следования кода и выполнение вычислительных инструкций в его основе. Речь о применении динамической компиляции (JIT) и виртуальной машины Java (JVM) для оптимизации; такая оптимизация может приводить к тонким логическим ошибкам.
Людям не рассказывают, как изменчивые переменные позволяют увидеть, что было сделано в одном потоке, прежде чем обращаться к переменной из другого потока и пр. Не все знают, что такое барьер памяти, и как он влияет на видимость.
Именно по книге Java Concurrency in Practice многие Java-программисты изучили все эти концепции. Должен признать, что и сам я, пока не прочитал ее, во многом заблуждался по поводу многих существенных вопросов многопоточности и конкурентности, в частности, порядка следования, видимости и неявных эффектов со стороны финальных переменных и безопасной публикации. Книга помогла мне во всем этом разобраться.
Кстати, если какие-то разделы книги покажутся вам немного непонятными – поверьте, не вам одному. Здесь следует поблагодарить доктора Хайнца Кабуца (Heinz Kabutz), изложившего материал книги в упрощенном виде в своем курсе Java Concurrency in Practice Bundle.
Если даже этот материал покажется вам слишком сложным – у Хайнца есть и другой курс, Mastering Threads, помогающий разобраться в многопоточности любому среднестатистическому Java-программисту.
Теперь давайте поговорим о Java 8, то есть, о том, что изменилось от Java 1.5 до Java 8. В JDK появилось множество новых инструментов для внедрения конкурентности и проектирования более качественных конкурентных приложений Java. В JDK 7 появился пул fork-join, в Java 8 – CompleteableFutures . Гораздо важнее, что, начиная с Java 8, стал закрепляться новый, более функциональный стиль программирования, обеспечиваемый при помощи лямбда-выражений.
Также у нас появились потоки (stream) и параллельные потоки (parallel streams), позволяющие разработчикам пользоваться преимуществами конкурентности, не программируя ее. Вся идея о том, чтобы забрать реализацию конкурентности у разработчиков приложений и перепоручить ее разработчикам API немного упрощает ситуацию с конкурентностью в Java и снижает риски при ее внедрении.
Также это означает, что в Java можно выполнять массовые операции во множестве потоков при помощи всего пары методов, и не писать при этом ни единой строки кода, связанной с потоками, ключевым словом synchronized или методами ожидания и уведомления (wait-notify).
Несомненно, любому Java-разработчику требуется изучить эти новые инструменты, чтобы не отставать развития технологии – в чем, конечно, очень поможет книга вроде «Modern Java In Action». Она не только познакомит вас со всеми нововведениями языка Java, но и поможет научиться использовать их при выполнении повседневных задач, понять мотивацию этих нововведений и получить общее представление о современном языке Java.
Хотя, книга Java Concurrency in Practice в ее текущем виде не освещает всех этих важных концепций и инструментов, она все равно остается бесценной для изучения ключевых возможностей языка Java, связанных с потоками, конкурентностью и многопоточностью.
Книга Гёца по-прежнему обязательна к прочтению для любого Java-разработчика, желающего изучить и освоить многопоточность и конкурентность – самые сильные стороны Java при разработке приложений.
С учетом всего вышесказанного я, как и многие Java-разработчики по всему миру, хотел бы увидеть и обновленное издание Java Concurrency in Practice, где рассматривались бы инструменты и методологии, появившиеся в Java 6, 7, 8, 9, 10 и может быть даже в Java 11. Ведь появились обновленные версии Effective Java и Head First design patterns, рассматривающие Java 8 и демонстрирующие, насколько проще реализовывать различные паттерны при помощи новых возможностей Java 8.