📕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
线程是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位。在Java中，线程的实现依赖于操作系统提供的线程管理机制。线程的创建通常涉及以下步骤：
- 创建线程类或实现Runnable接口；
- 创建线程对象，并指定其运行的目标；
- 启动线程，使其进入可运行状态。
线程的堆栈空间是独立的，但线程之间共享进程的内存空间，如堆内存、方法区等。这种设计使得线程之间的通信更为高效，但同时也要求开发者注意内存的合理使用。
- 线程生命周期
线程的生命周期包括以下状态：
- 新建（New）：线程对象创建后，进入新建状态，此时线程尚未启动；
- 就绪（Runnable）：线程已经准备好执行，等待CPU时间片；
- 运行（Running）：线程正在执行，拥有CPU时间片；
- 阻塞（Blocked）：线程因等待某些资源（如锁）而无法继续执行；
- 等待（Waiting）：线程处于等待状态，直到其他线程调用notify()或notifyAll()方法唤醒；
- 超时等待（Timed Waiting）：线程处于等待状态，等待指定时间后自动唤醒；
- 终止（Terminated）：线程执行完毕或被其他线程强制终止。
线程状态之间的转换需要遵循一定的规则，如从运行状态切换到阻塞状态，需要释放CPU时间片。
- 线程优先级
线程优先级反映了线程在CPU调度中的优先级。Java中线程优先级分为以下等级：
- 最低优先级（MIN_PRIORITY）：1；
- 正常优先级（NORM_PRIORITY）：5；
- 最高优先级（MAX_PRIORITY）：10。
线程优先级只是提供了一种建议，实际的调度策略由操作系统决定。
- 守护线程
守护线程是一种特殊的线程，它不会阻止程序终止。Java虚拟机退出时，非守护线程仍然可以继续执行，而守护线程会随着主线程的结束而结束。守护线程通常用于执行一些不需要等待的辅助任务。
- 线程池
线程池是一种管理线程的方式，它可以减少线程创建和销毁的开销。线程池的核心参数配置如下：
- 核心线程数（corePoolSize）：线程池维护的最少线程数；
- 最大线程数（maximumPoolSize）：线程池允许的最大线程数；
- 存活时间（keepAliveTime）：当线程数大于核心线程数时，超出核心线程数的线程在空闲时间达到此值后会被终止；
- 工作队列（workQueue）：存放等待执行的任务队列；
- 拒绝策略（rejectedExecutionHandler）：当任务太多无法处理时，如何拒绝新任务。
线程池的实现可以采用多种策略，如固定大小线程池、可伸缩线程池等。
- 拒绝策略
拒绝策略有以下几种：
- CallerRunsPolicy：调用者运行策略，将任务回退给调用者线程；
- AbortPolicy：放弃策略，抛出RejectedExecutionException异常；
- DiscardPolicy：丢弃策略，不处理新任务；
- DiscardOldestPolicy：丢弃最旧策略，丢弃队列中最旧的任务。
- 工作队列类型
工作队列有以下几种类型：
- LinkedBlockingQueue：基于链表的阻塞队列，适用于任务数量较多的情况；
- ArrayBlockingQueue：基于数组的阻塞队列，适用于任务数量有限的情况；
- PriorityBlockingQueue：具有优先级的阻塞队列，适用于需要按优先级处理任务的情况；
- SynchronousQueue：不存储元素的阻塞队列，适用于线程之间直接传递任务的情况。
- 同步机制
同步机制主要有以下几种：
- 悲观锁：假设线程会修改数据，在操作数据时加锁，确保数据一致性；
- 乐观锁：假设线程不会修改数据，在操作数据时采用版本号或时间戳进行检测，确保数据一致性；
- 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；
- 条件变量：允许线程在满足某些条件时等待，直到条件成立再继续执行。
- 并发集合
并发集合主要有以下几种：
- ConcurrentHashMap：线程安全的HashMap，基于分段锁实现；
- CopyOnWriteArrayList：线程安全的List，采用复制整个底层数组的方式实现；
- CopyOnWriteArraySet：线程安全的Set，采用复制整个底层数组的方式实现。
- 并发工具类
并发工具类主要有以下几种：
- Phaser：允许一组线程在执行任务时进行同步；
- Exchanger：允许两个线程交换数据；
- FutureTask：表示异步计算的结果。
- 非阻塞算法
非阻塞算法主要有以下几种：
- CAS原理：Compare-And-Swap，比较并交换，用于实现无锁算法；
- Atomic类：提供原子操作的类，如AtomicInteger、AtomicLong等；
- 无锁队列：基于CAS原理实现的线程安全队列。
- 并发框架
并发框架主要有以下几种：
- Netty：高性能的NIO框架，用于开发网络应用；
- Akka Actor模型：基于Actor模型的并发框架，适用于高并发场景；
- Disruptor：高性能的并发框架，采用环形缓冲区实现。
二、MyBatis知识体系
- SQL映射
SQL映射是指将Java对象与数据库表之间的映射关系，通过MyBatis提供的注解或XML配置实现。这种映射关系包括字段映射、关联映射等。
- 注解映射
MyBatis提供的注解映射有以下几种：
- @Select：用于查询操作，指定SQL语句或SQL片段；
- @Insert：用于插入操作，指定SQL语句或SQL片段；
- @Update：用于更新操作，指定SQL语句或SQL片段；
- @Delete：用于删除操作，指定SQL语句或SQL片段。
- 结果集映射
结果集映射是指将数据库查询结果映射到Java对象中，MyBatis提供以下几种映射方式：
- 自动映射：根据列名和属性名自动映射；
- 选择映射：根据列名和属性名选择性地映射；
- 自定义映射：通过@Results注解自定义映射关系。
- 关联查询
关联查询是指查询涉及多个表的数据，MyBatis提供以下几种关联查询方式：
- 一对一：通过@One注解实现，指定关联表和关联字段；
- 一对多：通过@Many注解实现，指定关联表和关联字段；
- 多对多：通过@Many注解实现，指定关联表和关联字段。
- 动态SQL
动态SQL是指根据不同条件执行不同的SQL语句，MyBatis提供以下几种动态SQL方式：
- ：根据条件判断是否执行SQL片段；
- ：根据条件判断执行不同的SQL片段；
- ：遍历集合，生成循环SQL片段。
- OGNL表达式
OGNL（Object-Graph Navigation Language）是一种表达式语言，用于访问对象的属性和方法。MyBatis支持OGNL表达式，用于动态SQL。
- 分支语句
分支语句是指根据条件执行不同的SQL片段，MyBatis提供以下几种分支语句：
- ：根据条件判断执行不同的SQL片段；
- ：当所有when条件都不满足时执行。
- 批量操作
批量操作是指同时执行多个SQL语句，MyBatis提供以下几种批量操作方式：
- ：遍历集合，生成循环SQL片段；
- ：删除操作；
- ：插入操作；
- ：更新操作。
- 缓存机制
MyBatis提供以下两种缓存机制：
- 一级缓存：基于SqlSession的缓存，仅在同一个SqlSession中有效；
- 二级缓存：基于namespace的缓存，可在不同SqlSession中共享。
- 自定义缓存
自定义缓存是指通过实现Cache接口自定义缓存机制，MyBatis支持自定义缓存。
- 代理模式
MyBatis采用代理模式实现Mapper接口的动态代理，提供动态代理执行流程。
- MapperProxy
MapperProxy是MyBatis提供的动态代理类，负责实现Mapper接口的方法。
- 插件拦截
MyBatis提供插件拦截机制，允许用户自定义插件拦截数据库操作。
- 执行流程
MyBatis执行流程如下：
- 解析XML配置文件；
- 构建SqlSession；
- 构建ExecutorType；
- 构建StatementHandler；
- 构建ParameterHandler；
- 构建ResultHandler；
- 执行数据库操作。
- SqlSession生命周期
SqlSession生命周期包括以下阶段：
- 创建SqlSession；
- 执行数据库操作；
- 关闭SqlSession。
- 执行器类型
MyBatis提供以下几种执行器类型：
- SimpleExecutor：简单执行器，适用于单条SQL语句；
- ReuseExecutor：重用执行器，适用于多条SQL语句；
- BatchExecutor：批量执行器，适用于批量操作。
- 延迟加载
延迟加载是指在实际需要时才加载关联数据，MyBatis支持延迟加载。
- 扩展机制
MyBatis提供以下扩展机制：
- 类型处理器：处理Java类型和数据库类型之间的转换；
- 拦截器链：拦截数据库操作，如查询、更新、删除等；
- 方言支持：支持不同的数据库方言。
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