并发编程知识精要

📕我是廖志伟，一名Java开发工程师、《Java项目实战——深入理解大型互联网企业通用技术》（基础篇）、（进阶篇）、（架构篇）清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、优快云博客专家、阿里云专家博主、51CTO专家博主、产品软文专业写手、技术文章评审老师、技术类问卷调查设计师、幕后大佬社区创始人、开源项目贡献者。

📘拥有多年一线研发和团队管理经验，研究过主流框架的底层源码(Spring、SpringBoot、SpringMVC、SpringCloud、Mybatis、Dubbo、Zookeeper)，消息中间件底层架构原理(RabbitMQ、RocketMQ、Kafka)、Redis缓存、MySQL关系型数据库、 ElasticSearch全文搜索、MongoDB非关系型数据库、Apache ShardingSphere分库分表读写分离、设计模式、领域驱动DDD、Kubernetes容器编排等。不定期分享高并发、高可用、高性能、微服务、分布式、海量数据、性能调优、云原生、项目管理、产品思维、技术选型、架构设计、求职面试、副业思维、个人成长等内容。

🌾阅读前，快速浏览目录和章节概览可帮助了解文章结构、内容和作者的重点。了解自己希望从中获得什么样的知识或经验是非常重要的。建议在阅读时做笔记、思考问题、自我提问，以加深理解和吸收知识。阅读结束后，反思和总结所学内容，并尝试应用到现实中，有助于深化理解和应用知识。与朋友或同事分享所读内容，讨论细节并获得反馈，也有助于加深对知识的理解和吸收。💡在这个美好的时刻，笔者不再啰嗦废话，现在毫不拖延地进入文章所要讨论的主题。接下来，我将为大家呈现正文内容。

【一、并发编程知识体系】

线程基础

1. 线程生命周期：线程的创建与销毁是并发编程中的基础操作。在Java中，线程的生命周期可以通过Thread类及其内部枚举Thread.State来管理。线程状态包括新建（NEW）、可运行（RUNNABLE）、阻塞（BLOCKED）、等待（WAITING）、超时等待（TIMED_WAITING）和终止（TERMINATED）。线程状态的转换依赖于线程调度策略和线程间的交互。例如，一个线程在执行过程中可能会因为等待某个锁而进入BLOCKED状态，当锁被释放后，线程可能会进入RUNNABLE状态再次参与调度。

2. 线程优先级：线程优先级在Java中通过Thread类中的getPriority()和setPriority()方法进行设置。线程优先级是基于操作系统的线程调度策略，不同操作系统对线程优先级的处理可能有所不同。在Java中，线程优先级分为10个等级，从最低的1到最高的10，优先级高的线程在调度时具有更高的优先级。

3. 守护线程：守护线程（Daemon Thread）是一种特殊的线程，它始终在后台运行，为其他线程提供服务。当没有非守护线程在运行时，守护线程也会自动结束。在Java中，可以通过调用Thread.setDaemon(true)将线程设置为守护线程。

4. 线程池：线程池是一种高效管理线程的工具，它通过限制并复用线程来提高应用程序的响应速度和吞吐量。线程池的核心参数包括核心线程数、最大线程数、线程存活时间、工作队列类型等。在Java中，可以使用Executors工厂类来创建不同类型的线程池。

5. 拒绝策略：当线程池达到最大线程数时，如何处理新提交的任务是线程池管理中的一个关键问题。拒绝策略包括AbortPolicy、CallerRunsPolicy、DiscardPolicy和DiscardOldestPolicy。例如，AbortPolicy策略会在达到最大线程数时抛出RejectedExecutionException异常。

6. 工作队列类型：线程池的工作队列用于存放等待执行的任务。常见的工作队列类型包括LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue和SynchronousQueue。每种队列类型都有其特定的性能特点和适用场景。

7. 同步机制：同步机制是保证线程安全的关键。在Java中，synchronized关键字和ReentrantLock等锁机制可以用来实现同步。悲观锁和乐观锁是两种常见的同步策略。悲观锁假设数据在访问过程中会被修改，因此需要加锁；乐观锁则假设数据在访问过程中不会被修改，只在操作时进行版本号检查。

8. 并发集合：Java并发包（java.util.concurrent）提供了一系列线程安全的集合类，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等。这些集合类利用了分段锁、原子操作等技术，实现了高效的并发访问。

9. 并发工具类：Phaser、Exchanger、FutureTask等工具类提供了并发编程中常用的功能。例如，Phaser可以协调多个线程的执行顺序，Exchanger用于在线程间交换数据，FutureTask用于异步执行任务。

10. 非阻塞算法：非阻塞算法如CAS（Compare-And-Swap）原理、Atomic类、无锁队列等可以提高并发性能。这些算法利用了硬件级别的原子操作，避免了锁的开销。

11. 并发框架：Netty、Akka、Disruptor等并发框架提供了丰富的并发编程功能。例如，Netty采用主从多线程模型，Akka基于Actor模型，Disruptor基于环形缓冲区。

【二、MyBatis知识体系】

SQL映射

1. 注解映射：MyBatis使用注解来简化SQL语句和Java对象之间的映射关系。例如，@Select、@Insert、@Update、@Delete等注解可以用来定义SQL语句。

2. 结果集映射：MyBatis通过ResultMap将SQL查询结果映射到Java对象中。ResultMap定义了列名与Java对象属性之间的映射关系。

3. 关联查询：MyBatis支持关联查询，通过@One、@Many等注解可以定义多表之间的关联关系。

4. 动态SQL：MyBatis支持动态SQL，通过Ognl表达式和 、 、 等标签可以构建动态SQL语句。

5. OGNL表达式：OGNL（Object-Graph Navigation Language）表达式用于动态获取Java对象属性值。OGNL表达式可以访问对象的属性、方法、集合等。

6. 分支语句：MyBatis支持分支语句，通过 、 等标签可以根据条件执行不同的SQL语句。

7. 批量操作：MyBatis支持批量操作，通过 标签可以执行批量插入、更新、删除等操作。

缓存机制

1. 一级缓存：MyBatis在SqlSession级别提供一级缓存，用于缓存查询结果。一级缓存的作用域是SqlSession，当SqlSession关闭时，一级缓存也会被清空。

2. 二级缓存：MyBatis支持自定义二级缓存，通过实现Cache接口可以定义缓存策略。二级缓存的作用域是全局的，多个SqlSession可以共享二级缓存。

3. 自定义缓存：通过实现Cache接口，可以自定义缓存策略，例如，实现缓存数据的加载、更新、删除等操作。

4. 代理模式：MyBatis使用代理模式来实现延迟加载。当访问一个对象时，如果该对象尚未被加载，代理会负责加载对象并将其缓存起来。

MapperProxy插件拦截动态代理执行流程

1. MapperProxy：MyBatis使用MapperProxy代理Mapper接口，实现动态代理。当调用Mapper接口的方法时，实际上是通过代理对象来执行。

2. 插件拦截：MyBatis支持插件拦截，通过实现Interceptor接口可以自定义拦截逻辑。插件可以拦截执行器、事务管理器、SqlSession等。

3. 动态代理执行流程：MyBatis通过动态代理，将Mapper接口的方法调用转换为数据库操作。在执行过程中，插件可以拦截并修改数据库操作。

SqlSession生命周期

1. SqlSession：MyBatis的SqlSession负责管理数据库连接、事务等。SqlSession是MyBatis的核心对象，它提供了数据库操作的方法。

2. 执行器类型：MyBatis提供多种执行器类型，如SimpleExecutor、BatchExecutor、ReuseExecutor等。不同的执行器类型适用于不同的场景。

3. 延迟加载：MyBatis支持延迟加载，通过@Lazy注解可以定义延迟加载策略。

4. 扩展机制：MyBatis提供扩展机制，如自定义类型处理器、拦截器链、方言支持等。这些扩展机制可以增强MyBatis的功能。

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