📕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。
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一、并发编程知识体系
- 线程基础
线程是程序执行的最小单位，是操作系统能够进行运算调度的最小单位。线程的独立性体现在每个线程都可以独立地执行任务，互不干扰。这种设计使得并发编程成为可能，允许多个任务同时执行，从而提高程序的响应性和效率。
线程的共享性意味着线程可以访问同一进程内的资源，如内存、文件描述符等。这种资源共享机制简化了程序设计，但同时也引入了线程安全问题，需要通过同步机制来保证数据的一致性。
线程的异步性使得线程的执行顺序不确定，这要求程序设计者必须考虑到线程间的交互和依赖关系，合理设计线程的调度策略和同步机制。
- 线程生命周期
线程生命周期包括以下状态：
（1）新建（New）：线程对象被创建后，处于新建状态。此时线程尚未启动，也没有分配资源。
（2）就绪（Runnable）：线程被创建后，调用start()方法进入就绪状态。此时线程已经准备好执行，等待被调度执行。
（3）运行（Running）：线程获得CPU时间，开始执行。线程的执行状态可能因为中断、阻塞等原因而改变。
（4）阻塞（Blocked）：线程因等待某个资源或事件而阻塞。例如，线程在等待一个锁时，会进入阻塞状态。
（5）等待（Waiting）：线程进入等待状态，直到被其他线程唤醒。线程在等待某些条件成立时，会进入等待状态。
（6）超时等待（Timed Waiting）：线程在等待状态中设置超时时间，超过时间后自动唤醒。这种机制允许线程在一定时间内等待某个条件，如果条件在超时时间内未满足，线程会自动唤醒。
（7）终止（Terminated）：线程执行完毕，进入终止状态。此时线程已经完成了任务，可以回收其占用的资源。
- 线程优先级
线程优先级表示线程执行的重要程度，Java中线程优先级分为以下级别：
（1）最低优先级（MIN_PRIORITY）：线程优先级最低，通常为1。
（2）较低优先级（LOWER_PRIORITY）：线程优先级低于正常优先级，通常为2。
（3）正常优先级（NORM_PRIORITY）：线程优先级为默认值，通常为5。
（4）较高优先级（HIGHER_PRIORITY）：线程优先级高于正常优先级，通常为6。
（5）最高优先级（MAX_PRIORITY）：线程优先级最高，通常为10。
线程优先级仅作为调度器的建议，实际执行顺序可能因系统负载、线程状态等因素而有所不同。
- 守护线程
守护线程是一种特殊的线程，它不会阻止程序运行。当所有非守护线程结束时，守护线程也会结束。Java虚拟机退出时，即使还有守护线程在运行，也会强制停止所有守护线程。
守护线程通常用于执行一些不需要用户交互的辅助任务，如垃圾回收、日志记录等。
- 线程池
线程池是管理一组线程的容器，它可以减少线程创建和销毁的开销，提高程序运行效率。线程池核心参数配置如下：
（1）核心线程数：线程池中始终存在的线程数量。核心线程数决定了线程池的并发能力。
（2）最大线程数：线程池允许的最大线程数量。当任务数量超过核心线程数时，线程池会创建新的线程来执行任务。
（3）空闲线程存活时间：空闲线程在终止前可以存活的时间。超过这个时间，空闲线程会被回收。
（4）拒绝策略：当任务无法被线程池执行时，采用的拒绝策略。常见的拒绝策略包括：抛出异常、丢弃任务、调用拒绝方法等。
- 工作队列类型
线程池的工作队列有以下类型：
（1）LinkedBlockingQueue：基于链表的阻塞队列，具有无界特性。
（2）ArrayBlockingQueue：基于数组的阻塞队列，具有有界特性。
（3）PriorityBlockingQueue：具有优先级的阻塞队列，元素按照优先级排序。
（4）SynchronousQueue：同步队列，无存储空间。每个插入操作必须等待另一个线程的删除操作。
- 同步机制
同步机制包括以下几种：
（1）悲观锁：假设并发操作会破坏数据一致性，在操作开始前加锁，操作结束后释放锁。常见的悲观锁实现方式包括synchronized关键字、ReentrantLock等。
（2）乐观锁：假设并发操作不会破坏数据一致性，通过版本号或时间戳来检测冲突。常见的乐观锁实现方式包括CAS（Compare-And-Swap）操作。
（3）读写锁：允许多个线程同时读取数据，但只有一个线程可以写入数据。常见的读写锁实现方式包括ReentrantReadWriteLock等。
（4）条件变量：线程在等待某个条件成立时，可以暂时挂起，等待条件成立后再次唤醒。常见的条件变量实现方式包括Object.wait()、Object.notify()等。
- 并发集合
并发集合包括以下几种：
（1）ConcurrentHashMap：线程安全的HashMap，基于分段锁实现。ConcurrentHashMap将数据分为多个段，每个段由一个锁保护，从而提高并发性能。
（2）CopyOnWrite容器：当读取操作远多于写入操作时，使用CopyOnWrite容器可以提高性能。CopyOnWrite容器在每次写入操作时，都会创建一个新的容器副本，从而避免对共享数据的并发修改。
（3）BlockingQueue：线程安全的队列，支持生产者-消费者模式。BlockingQueue提供了阻塞的插入和删除操作，使得生产者和消费者可以高效地协同工作。
- 并发工具类
并发工具类包括以下几种：
（1）Phaser：支持多个线程协调的并发工具类。Phaser允许线程在执行过程中进行同步，例如，在某个阶段等待所有线程完成后再继续执行。
（2）Exchanger：支持两个线程交换数据的并发工具类。Exchanger允许两个线程在某个点交换数据，然后继续执行。
（3）FutureTask：支持异步执行任务的并发工具类。FutureTask允许线程异步地执行任务，并获取任务执行结果。
- 非阻塞算法
非阻塞算法包括以下几种：
（1）CAS（Compare-And-Swap）原理：原子操作，用于实现无锁编程。CAS操作包括三个操作数：内存位置、预期值和新值。如果内存位置的值与预期值相等，则将内存位置的值更新为新值。
（2）Atomic类：提供原子操作的类，如AtomicInteger、AtomicLong等。Atomic类通过内部锁机制保证操作的原子性。
（3）无锁队列：基于CAS原理实现的线程安全队列。无锁队列在插入和删除操作时，不使用锁机制，从而提高并发性能。
- 并发框架
并发框架包括以下几种：
（1）Netty线程模型：基于NIO的异步事件驱动框架。Netty提供了高性能、可扩展的网络通信框架，适用于构建高性能的分布式系统。
（2）Akka Actor模型：基于Actor模型的并发框架，具有高可用性和容错性。Akka Actor模型将并发编程抽象为消息传递，简化了并发编程的复杂性。
（3）Disruptor环形缓冲区：基于环形缓冲区的并发框架，具有高性能和低延迟。Disruptor通过环形缓冲区实现高效的并发数据传输，适用于高并发场景。
二、MyBatis知识体系
- SQL映射
MyBatis通过XML或注解的方式定义SQL映射，实现实体类与数据库表之间的映射关系。SQL映射定义了实体类属性与数据库表列之间的对应关系，以及SQL查询语句。
- 注解映射
MyBatis支持使用注解进行SQL映射，提高开发效率。通过在实体类或Mapper接口上添加注解，可以简化SQL映射的定义。
- 结果集映射
MyBatis将数据库查询结果映射到实体类，支持自定义结果集映射。结果集映射定义了数据库表列与实体类属性之间的对应关系，以及如何处理嵌套结果集。
- 关联查询
MyBatis支持多表关联查询，通过配置一对一、一对多、多对多关系，实现实体类之间的关联。关联查询允许在查询过程中获取关联实体类的数据。
- 动态SQL
MyBatis支持动态SQL，可以根据条件动态拼接SQL语句。动态SQL通过OGNL表达式或SQL片段实现，提高了SQL语句的灵活性。
- OGNL表达式
MyBatis使用OGNL表达式进行数据绑定，实现动态SQL。OGNL表达式支持对实体类属性进行访问、条件判断、循环等操作。
- 分支语句
MyBatis支持使用分支语句实现条件查询。分支语句允许根据条件选择不同的SQL语句执行。
- 批量操作
MyBatis支持批量插入、批量更新、批量删除等操作。批量操作可以显著提高数据库操作效率。
- 缓存机制
MyBatis提供一级缓存和二级缓存机制，提高查询性能。一级缓存缓存单个SqlSession查询结果，二级缓存缓存整个应用程序的查询结果。
- 自定义缓存
MyBatis支持自定义缓存，实现更灵活的缓存策略。自定义缓存可以通过实现Cache接口或使用插件来实现。
- 代理模式
MyBatis使用代理模式实现Mapper接口，降低开发难度。代理模式允许开发者通过接口调用Mapper方法，而不需要直接操作数据库。
- MapperProxy插件
MyBatis使用MapperProxy插件拦截动态代理执行流程，实现拦截器功能。MapperProxy插件可以用于实现日志记录、性能监控等功能。
- SqlSession生命周期
SqlSession是MyBatis的核心对象，负责执行数据库操作。SqlSession生命周期包括以下阶段：
（1）创建SqlSession：通过SqlSessionFactory创建SqlSession。SqlSessionFactory负责创建SqlSession实例。
（2）执行数据库操作：使用SqlSession执行数据库操作。SqlSession提供了多种方法，如selectOne、selectList、insert、update、delete等。
（3）关闭SqlSession：释放数据库连接，关闭SqlSession。关闭SqlSession时，会自动提交未提交的事务，并关闭数据库连接。
- 执行器类型
MyBatis提供多种执行器类型，如SimpleExecutor、BatchExecutor、ReuseExecutor等，满足不同场景的需求。执行器类型决定了数据库操作的执行方式，如批量操作、事务管理等。
- 延迟加载
MyBatis支持延迟加载，提高查询性能。延迟加载允许在查询过程中只加载必要的实体类属性，从而减少数据库访问次数。
- 扩展机制
MyBatis提供扩展机制，允许自定义插件、拦截器、类型处理器等。扩展机制使得MyBatis可以适应不同的开发需求。
- 类型处理器
MyBatis使用类型处理器将数据库类型转换为Java类型。类型处理器负责将数据库数据类型转换为Java对象类型。
- 拦截器链
MyBatis使用拦截器链实现拦截功能，如日志、性能监控等。拦截器链允许在数据库操作过程中添加自定义逻辑。
- 方言支持
MyBatis支持多种数据库方言，如MySQL、Oracle、SQL Server等。方言支持使得MyBatis可以与不同数据库进行交互。
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📙经过多年在优快云创作上千篇文章的经验积累，我已经拥有了不错的写作技巧。同时，我还与清华大学出版社签下了四本书籍的合约，并将陆续出版。这些书籍包括了基础篇、进阶篇、架构篇的📌《Java项目实战—深入理解大型互联网企业通用技术》📌，以及📚《解密程序员的思维密码--沟通、演讲、思考的实践》📚。具体出版计划会根据实际情况进行调整，希望各位读者朋友能够多多支持！
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