并发编程核心知识-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/JavaCodePro/article/details/149351317

📕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

并发编程是现代计算机科学中一个关键的领域，它涉及到如何高效地管理多个线程或进程的执行，以实现资源的优化利用和程序的响应性提升。以下是对并发编程知识体系的深入剖析。

线程基础

线程是并发编程的核心单元，它允许操作系统在单个程序中同时执行多个任务。以下是线程基础知识的一些关键点：

线程生命周期：线程的生命周期包括创建、就绪、运行、阻塞、等待和终止等状态。线程的创建通常由操作系统负责，而线程的调度则依赖于操作系统的调度算法。
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。操作系统通常根据线程的优先级来决定线程的执行时机，高优先级的线程更有可能获得CPU时间。
守护线程：守护线程是一种特殊的线程，它服务于其他线程。当所有的非守护线程结束时，守护线程也会自动结束。
线程池：线程池是一种复用线程资源的机制，它可以在需要时创建线程，并在任务完成后回收线程，从而减少线程创建和销毁的开销。

核心参数配置、拒绝策略、工作队列类型

线程池的配置对于确保线程池的性能至关重要，以下是一些关键参数：

核心参数配置：核心线程数决定了线程池在空闲时保持活动的线程数量。最大线程数则决定了线程池可以创建的最大线程数。
拒绝策略：当线程池达到最大线程数且工作队列已满时，拒绝策略决定了如何处理新提交的任务。常见的拒绝策略包括：丢弃任务、丢弃当前任务并抛出异常、丢弃最旧的任务等。
工作队列类型：工作队列是线程池中用于存放等待执行任务的队列。常见的队列类型包括：阻塞队列、优先级队列、同步队列等。

同步机制

同步机制是确保多线程安全访问共享资源的关键技术，以下是一些常见的同步机制：

悲观锁/乐观锁：悲观锁假设并发访问会导致数据冲突，因此在操作数据前必须加锁。乐观锁则假设数据冲突很少发生，通过版本号或时间戳来检测冲突。
读写锁：读写锁允许多个线程同时读取数据，但在写入数据时需要独占访问。
条件变量：条件变量允许线程在某些条件下暂停执行，直到其他线程通知它们继续执行。

并发集合

并发集合是专为并发环境设计的集合类，它们提供了线程安全的操作。以下是一些常用的并发集合：

ConcurrentHashMap：它提供了线程安全的HashMap实现，支持高并发访问。
CopyOnWrite容器：适用于读多写少的场景，每次修改都会创建一个新的副本。
BlockingQueue：它是一个线程安全的队列，支持阻塞操作，常用于生产者-消费者模式。

并发工具类

以下是一些常用的并发工具类：

Phaser：它是一个灵活的同步工具，支持多个线程在某个点进行同步。
Exchanger：它允许两个线程在某个点交换数据。
FutureTask：它是一个可以用来表示异步计算结果的Future实现。

非阻塞算法

非阻塞算法是避免使用锁和同步机制，通过其他方式保证数据一致性和线程安全。以下是一些常见的非阻塞算法：

CAS原理：Compare-And-Swap（比较并交换）是一种原子操作，它通过比较内存中的值和期望的值来更新内存中的值。
Atomic类：Java提供了Atomic类，如AtomicInteger、AtomicLong等，它们提供了原子操作的方法。
无锁队列：无锁队列通过CAS操作实现，如ConcurrentLinkedQueue。

并发框架

以下是一些流行的并发框架：

Netty线程模型：Netty采用主从多线程模型，提高网络应用的性能和稳定性。
Akka Actor模型：Akka基于Actor模型，支持无锁编程。
Disruptor环形缓冲区：Disruptor是一个高性能的并发队列，用于处理高并发场景。

二、MyBatis知识体系

MyBatis是一个优秀的持久层框架，它简化了数据库操作。以下是对MyBatis知识体系的深入探讨。

SQL映射

MyBatis的核心是SQL映射，它将Java对象与SQL语句关联起来。以下是SQL映射的一些关键点：

注解映射：MyBatis支持使用注解来定义SQL映射，这可以简化XML配置。
结果集映射：结果集映射定义了Java对象与数据库表之间的映射关系。
关联查询：MyBatis支持处理多表关联查询，如一对一、一对多、多对多。
动态SQL：MyBatis支持根据条件动态生成SQL语句。

OGNL表达式、分支语句、批量操作

MyBatis提供了丰富的表达式和操作，支持动态SQL的编写。以下是这些操作的详细说明：

OGNL表达式：OGNL（Object-Graph Navigation Language）是一种表达式语言，用于动态获取对象属性。
分支语句：MyBatis支持根据条件执行不同的SQL片段。
批量操作：MyBatis支持批量插入、更新和删除操作，这可以显著提高数据库操作的效率。

缓存机制

MyBatis提供了缓存机制，以提高查询效率。以下是缓存机制的详细说明：

一级缓存：SqlSession级别的缓存，用于缓存单个SqlSession的查询结果。
二级缓存：全局缓存，用于缓存整个应用的查询结果。
自定义缓存：MyBatis支持自定义缓存实现，如Redis、Memcached等。
代理模式：MyBatis通过代理模式实现缓存功能，如MapperProxy。

MapperProxy、插件、动态代理、执行流程

MyBatis内部使用动态代理技术实现Mapper接口。以下是这些技术的详细说明：

MapperProxy：MyBatis使用动态代理技术实现Mapper接口，代理方法调用。
插件：MyBatis允许自定义插件，如拦截器、类型处理器等。
动态代理：MyBatis通过动态代理技术实现拦截器和类型处理器。
执行流程：MyBatis的执行流程包括参数处理、执行器处理、结果处理等。

SqlSession生命周期、执行器类型、延迟加载、扩展机制

MyBatis提供SqlSession管理数据库会话，支持延迟加载和扩展机制。以下是这些机制的详细说明：

SqlSession生命周期：SqlSession从创建到销毁的过程。
执行器类型：MyBatis提供多种执行器类型，如SimpleExecutor、BatchExecutor等。
延迟加载：在需要时才加载关联对象，提高性能。
扩展机制：MyBatis提供扩展机制，如插件、拦截器等。

类型处理器、拦截器链、方言支持

MyBatis提供了类型处理器、拦截器链和方言支持。以下是这些支持的详细说明：

类型处理器：将数据库类型转换为Java类型。
拦截器链：拦截器链用于拦截SQL执行过程中的某些操作，如查询、更新等。
方言支持：支持多种数据库方言，如MySQL、Oracle等。

通过以上对并发编程和MyBatis知识体系的深入剖析，我们可以更全面地理解这两个技术领域，并在实际开发中更好地应用它们。

优快云

📥博主的人生感悟和目标

希望各位读者大大多多支持用心写文章的博主，现在时代变了，信息爆炸，酒香也怕巷子深，博主真的需要大家的帮助才能在这片海洋中继续发光发热，所以，赶紧动动你的小手，点波关注❤️，点波赞👍，点波收藏⭐，甚至点波评论✍️，都是对博主最好的支持和鼓励！

- 💂 博客主页： Java程序员廖志伟
- 👉 开源项目： Java程序员廖志伟
- 🌥 哔哩哔哩： Java程序员廖志伟
- 🎏 个人社区： Java程序员廖志伟
- 🔖 个人微信号： SeniorRD

📙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！