并发编程与MyBatis深度解析

📕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)、《解密程序员的思维密码——沟通、演讲、思考的实践》作者、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。

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Java程序员廖志伟

💡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。

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一、并发编程知识体系

并发编程是计算机科学中的一个核心领域,它涉及到如何有效地利用多核处理器和并行计算资源,以实现任务的并行执行,从而提高程序的执行效率和响应速度。以下是对并发编程知识体系的深入解析。

线程基础

线程是程序执行的基本单元,是操作系统进行资源分配和调度的最小单位。以下是线程基础概念的详细解释:

  1. 线程标识:每个线程在操作系统中都有一个唯一的标识符,通常是一个非负整数,称为线程ID。线程ID在创建线程时由操作系统分配,并保持唯一性。

  2. 线程状态:线程的状态反映了其执行过程中的不同阶段。常见状态包括:

    • 新建状态:线程创建后尚未启动。
    • 就绪状态:线程已准备好执行,等待CPU调度。
    • 运行状态:线程正在CPU上执行。
    • 阻塞状态:线程因等待某些资源(如锁)而无法执行。
    • 等待状态:线程在等待某个事件的发生,如I/O操作完成。
    • 终止状态:线程执行完毕或因异常而结束。
  3. 线程优先级:线程优先级决定了线程在多线程环境中的执行顺序。操作系统根据线程优先级和调度算法来决定哪个线程应该获得CPU资源。优先级通常在创建线程时设置,并且可以动态调整。

线程生命周期

线程的生命周期是一个复杂的过程,涉及到多个阶段。以下是线程生命周期的详细解析:

  1. 新建状态:通过Thread类或其子类创建后,线程处于新建状态,此时线程还没有被启动。

  2. 就绪状态:通过调用start()方法,线程进入就绪状态,等待被调度器选中。

  3. 运行状态:调度器选中线程后,线程进入运行状态,开始执行代码。

  4. 阻塞状态:线程由于某些原因(如等待资源)而无法继续执行,进入阻塞状态。

  5. 等待状态:线程在等待某个事件(如锁的释放)时进入等待状态。

  6. 终止状态:线程执行完毕或因异常而结束,进入终止状态。

线程优先级与守护线程
  1. 线程优先级:线程优先级决定了线程在多线程环境中的执行顺序。Java中线程优先级分为1到10共10个等级,优先级高的线程更容易被调度执行。

  2. 守护线程:守护线程是一种特殊的线程,它服务其他线程,当所有非守护线程结束时,程序将退出。守护线程通常用于执行后台任务,如垃圾回收。

线程池

线程池是一种管理线程的方法,它可以提高程序的性能,避免频繁创建和销毁线程的开销。以下是线程池的核心参数配置:

  1. 核心线程数:线程池中的核心线程数,即使没有任务提交,这些线程也会一直在线程池中。

  2. 最大线程数:线程池中允许的最大线程数。

  3. 线程存活时间:线程没有任务执行时,可以存活的时间。

  4. 工作队列:用于存放等待执行的任务。

  5. 拒绝策略:当任务过多,无法放入工作队列时,线程池如何处理新提交的任务。

同步机制

同步机制是确保线程安全的关键,以下是一些常用的同步机制:

  1. 悲观锁:假设在操作过程中数据可能会被修改,因此在整个操作过程中,都会加锁,直到操作完成。

  2. 乐观锁:假设在操作过程中数据不会被修改,因此只在读取数据时加锁,操作完成后检查数据是否被修改。

  3. 读写锁:允许多个线程同时读取数据,但只允许一个线程写入数据。

  4. 条件变量:线程在等待某个条件成立时,可以暂时放弃锁,等待条件成立后再继续执行。

并发集合

Java并发集合是一系列专门为并发操作设计的集合,以下是一些常用的并发集合:

  1. ConcurrentHashMap:线程安全的HashMap,支持高并发访问。

  2. CopyOnWriteArrayList:线程安全的List,适用于读多写少的场景。

  3. BlockingQueue:线程安全的队列,支持生产者-消费者模式。

并发工具类

以下是一些常用的并发工具类:

  1. Phaser:用于控制多个线程的并发执行。

  2. Exchanger:用于在线程之间交换数据。

  3. FutureTask:用于异步执行任务。

非阻塞算法与CAS原理

非阻塞算法是指线程在执行过程中,不会因为等待某个条件而阻塞,而是通过其他方式绕过这个条件。CAS(Compare-And-Swap)是一种常见的非阻塞算法,它通过原子操作来实现线程间的同步。

Atomic类与无锁队列

Atomic类提供了一系列原子操作的方法,用于实现无锁编程。无锁队列是一种基于CAS原理实现的线程安全队列。

并发框架

以下是一些常用的并发框架:

  1. Netty:基于NIO的异步、事件驱动的网络框架。

  2. Akka:基于Actor模型的并发框架,用于构建高并发、高可用、高可扩展的应用程序。

  3. Disruptor:基于环形缓冲区的并发框架,用于实现高性能的并发编程。

二、MyBatis知识体系

MyBatis是一个基于Java的持久层框架,它可以将SQL语句映射到Java对象,简化了数据库操作。以下是对MyBatis知识体系的深入解析。

SQL映射

SQL映射是指将Java对象与数据库表之间的关系进行映射,以下是一些常见的映射方式:

  1. 注解映射:使用注解来映射Java对象与数据库表之间的关系。

  2. XML映射:使用XML文件来映射Java对象与数据库表之间的关系。

结果集映射

结果集映射是指将数据库查询结果映射到Java对象,以下是一些常见的映射方式:

  1. 自动映射:根据Java对象属性名与数据库列名进行映射。

  2. 手动映射:使用resultMap元素进行手动映射。

关联查询

关联查询是指查询多个数据库表之间的关系,以下是一些常见的关联查询方式:

  1. 一对一关联:使用<one-to-one>元素进行一对一关联。

  2. 一对多关联:使用<one-to-many>元素进行一对多关联。

  3. 多对多关联:使用<many-to-many>元素进行多对多关联。

动态SQL

动态SQL是指根据不同的条件,动态生成SQL语句。以下是一些常见的动态SQL方式:

  1. `标签 :根据条件动态生成SQL语句。

  2. `标签 :根据多个条件动态生成SQL语句。

  3. `标签 :遍历集合,动态生成SQL语句。

OGNL表达式与分支语句

OGNL(Object-Graph Navigation Language)是一种表达式语言,用于在MyBatis中进行数据绑定。以下是一些常见的OGNL表达式:

  1. 属性访问object.property

  2. 方法调用object.method()

  3. 条件判断#if(condition)

批量操作

批量操作是指一次性执行多个数据库操作,以下是一些常见的批量操作方式:

  1. `标签 :遍历集合,执行批量操作。
缓存机制

MyBatis提供了两种缓存机制:

  1. 一级缓存:会话缓存,只对当前会话有效。

  2. 二级缓存:映射器缓存,可以跨会话共享。

自定义缓存与代理模式

自定义缓存是指用户根据自身需求,实现自己的缓存策略。代理模式是指使用代理类来控制对目标对象的访问。

MapperProxy与插件拦截

MapperProxy是MyBatis内部用于代理Mapper接口的类。插件拦截是指拦截MyBatis的执行流程,实现自定义功能。

SqlSession生命周期与执行器类型

SqlSession是MyBatis的会话对象,负责管理数据库连接、事务等。以下是SqlSession的生命周期:

  1. 创建SqlSession:通过SqlSessionFactory创建SqlSession。

  2. 执行SQL语句:通过SqlSession执行SQL语句。

  3. 关闭SqlSession:关闭SqlSession,释放资源。

MyBatis提供了多种执行器类型,如简单执行器、批量执行器等。

延迟加载与扩展机制

延迟加载是指将关联查询的结果延迟到需要时再加载。扩展机制是指用户可以根据自己的需求,扩展MyBatis的功能。

类型处理器与拦截器链

类型处理器是指将数据库数据转换为Java对象属性值的工具。拦截器链是指MyBatis的拦截器机制,用于拦截MyBatis的执行流程。

方言支持

方言是指针对不同数据库的SQL语法差异,MyBatis提供了方言支持,如MySQL方言、Oracle方言等。

通过以上对并发编程和MyBatis知识体系的深入解析,相信大家对这两个领域有了更深入的了解。在实际开发过程中,我们可以根据具体需求,灵活运用这些知识点,提高程序的性能和可维护性。

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Java程序员廖志伟

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数字图像隐写术是一种将秘密信息嵌入到数字图像中的技术,它通过利用人类视觉系统的局限性,在保持图像视觉质量的同时隐藏信息。这项技术广泛应用于信息安全、数字水印和隐蔽通信等领域。 典型隐写技术主要分为以下几类: 空间域隐写:直接在图像的像素值中进行修改,例如LSB(最低有效位)替换方法。这种技术简单易行,但对图像处理操作敏感,容易被检测到。 变换域隐写:先将图像转换到频域(如DCT或DWT域),然后在变换系数中嵌入信息。这类方法通常具有更好的鲁棒性,能抵抗一定程度的图像处理操作。 自适应隐写:根据图像的局部特性动态调整嵌入策略,使得隐写痕迹更加分散和自然,提高了安全性。 隐写分析技术则致力于检测图像中是否存在隐藏信息,主要包括以下方法: 统计分析方法:检测图像统计特性的异常,如直方图分析、卡方检测等。 机器学习方法:利用分类器(如SVM、CNN)学习隐写图像的区分特征。 深度学习方法:通过深度神经网络自动提取隐写相关特征,实现端到端的检测。 信息提取过程需要密钥或特定算法,通常包括定位嵌入位置、提取比特流和重组信息等步骤。有效的隐写系统需要在容量、不可见性和鲁棒性之间取得平衡。 随着深度学习的发展,隐写反隐写的技术对抗正在不断升级,推动了这一领域的持续创新。
本文旨在阐述如何借助C++编程语言构建人工神经网络的基础框架。我们将采用面向对象的设计思想,系统性地定义网络中的基本单元——如模拟生物神经元的计算节点、调节信号传递强度的连接参数以及决定节点输出特性的非线性变换函数。这种模块化的代码组织方式有助于明确各组件间的数据流动协同工作机制。 随后,我们将详细探讨神经网络训练过程的核心算法实现,重点以误差反向传播方法为例。通过精确的数学推导高效的代码编写,使网络能够依据输入数据自动调整内部参数,从而在迭代学习中持续优化其性能,提升对特定任务的处理能力。 为具体展示神经网络的实用价值,本文将以手写数字识别作为实践范例。该案例将演示如何训练一个网络模型,使其能够准确分类0至9的手写数字图像。完整的C++实现过程将逐步呈现,包括数据预处理、模型构建、训练循环及性能评估等关键环节。通过亲手编码实现这一应用,读者可更直观地领会神经网络的工作原理及其解决实际问题的潜力。 综上所述,本文通过理论结合实践的方式,引导读者从零起步掌握使用C++实现神经网络的关键技术。这一过程不仅有助于理解神经网络的基本算法训练机制,也为后续在人工智能领域开展更深入的研究应用奠定了扎实的基础。作为智能计算领域的核心方法之一,神经网络技术具有广泛的应用前景,期望本文的内容能为相关学习实践提供有益的参考。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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