并发编程核心知识

关注

原创 2025-06-30 12:12:33 749 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

📕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】

线程基础线程是并发编程的核心，它允许程序在单个进程中同时执行多个任务。在多核处理器和操作系统中，线程能够有效地提高程序的执行效率。线程的实现依赖于操作系统的线程调度机制。线程的独立性体现在每个线程都有自己独立的栈空间、局部变量和程序计数器，它们之间的操作不会相互干扰。然而，线程的并行性也带来了资源竞争和同步的问题，需要通过同步机制来保证数据的一致性和程序的正确性。
线程生命周期线程的生命周期可以分为多个状态，每个状态代表着线程在执行过程中的不同阶段。线程的创建、销毁和转换状态都是通过操作系统和线程库来实现的。线程状态之间的转换需要满足特定的条件，例如，线程从阻塞状态转换为就绪状态通常需要等待某个事件的发生。
线程优先级线程优先级反映了操作系统分配CPU资源时对线程的偏好。在Java中，线程优先级分为10个等级，优先级高的线程获得更多的CPU时间片。然而，线程的优先级并不是绝对的，系统负载、线程调度算法等因素都可能影响线程的实际执行时间。
守护线程守护线程是一种特殊的线程，它运行在后台，不参与程序的正常流程。当所有非守护线程结束时，Java虚拟机（JVM）会退出。因此，守护线程不会阻止程序的正常退出。在实际应用中，守护线程通常用于执行一些后台任务，如垃圾回收。
线程池线程池是一种线程资源管理机制，它能够有效地控制线程的创建、销毁和执行过程。线程池的核心参数包括核心线程数、最大线程数、工作队列和拒绝策略。核心线程数决定了线程池在空闲时的最小线程数，最大线程数限制了线程池的最大线程数，工作队列用于存储等待执行的任务，拒绝策略则定义了当任务无法被线程池处理时的行为。
同步机制同步机制是保证线程安全的关键，它包括互斥锁、条件变量、信号量等。互斥锁（如synchronized关键字）可以确保同一时间只有一个线程访问共享资源。条件变量允许线程在某些条件下挂起，直到条件成立时被唤醒。信号量则用于控制多个线程对共享资源的访问。
并发集合并发集合是为了支持多线程环境而设计的集合类，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等。这些集合类通常采用分段锁、CAS算法等技术来保证线程安全。
BlockingQueue BlockingQueue是一种线程安全的队列，它支持生产者-消费者模型。BlockingQueue提供了丰富的操作接口，如put、take、offer、poll等，用于处理线程间的生产者-消费者关系。
并发工具类 Phaser是一种线程同步工具，它允许线程在达到某个同步点之前阻塞。Exchanger允许两个线程交换数据。FutureTask用于表示异步计算的结果。非阻塞算法，如CAS算法，可以用于实现无锁队列。
CAS原理 CAS（Compare-And-Swap）是一种无锁算法，它通过比较内存中的值和预期值，如果相等，则将内存中的值更新为新的值。CAS算法可以用于实现无锁队列、无锁计数器等。
Atomic类 Atomic类提供了一系列原子操作，如AtomicInteger、AtomicLong等。这些类可以用于实现无锁的线程安全数据结构，如无锁队列、无锁环形缓冲区等。
无锁队列无锁队列是一种不使用锁的并发队列，它通过CAS算法实现线程安全。无锁队列具有高吞吐量和低延迟的优点，但实现起来比较复杂。
并发框架 Netty是一个高性能、可扩展的网络框架，它基于NIO（非阻塞IO）实现。Akka Actor模型是一种基于消息传递的并发模型，它将程序分解为多个Actor，Actor之间通过消息进行通信。Disruptor环形缓冲区是一种高性能的并发队列，它通过环形缓冲区实现线程安全。

【二、MyBatis知识体系】

SQL映射 MyBatis通过XML或注解的方式将SQL语句与Java对象进行映射。这种映射方式提高了开发效率，使得Java代码和数据库操作分离。
注解映射 MyBatis提供了多种注解，如@Select、@Insert、@Update、@Delete等，用于定义SQL语句。这些注解使得Java代码更加简洁易读。
结果集映射 MyBatis可以将查询结果映射到Java对象中，包括单列映射、多列映射、复杂类型映射等。结果集映射是MyBatis的核心功能之一。
关联查询 MyBatis支持关联查询，可以将多个表的数据映射到同一个Java对象中。这提高了数据库操作效率，减少了数据访问层次。
动态SQL MyBatis支持动态SQL，可以根据条件动态拼接SQL语句。这提高了SQL语句的灵活性和可维护性。
OGNL表达式 OGNL表达式用于在MyBatis中进行动态SQL拼接。OGNL表达式语法简洁，功能强大，可以方便地实现复杂的条件判断和对象操作。
分支语句 MyBatis支持分支语句，可以根据条件执行不同的SQL语句。这提高了SQL语句的灵活性。
批量操作 MyBatis支持批量操作，可以提高数据库操作效率。批量操作可以减少网络传输次数，降低数据库压力。
缓存机制 MyBatis提供了两种缓存机制：一级缓存和二级缓存。一级缓存用于缓存查询结果，二级缓存用于缓存实体对象。缓存机制可以显著提高数据库查询性能。
自定义缓存 MyBatis允许自定义缓存，实现更复杂的缓存策略。自定义缓存可以满足特定的业务需求，提高系统性能。
代理模式 MyBatis使用代理模式实现Mapper接口，将SQL语句映射到数据库操作。代理模式可以降低代码耦合度，提高代码可维护性。
MapperProxy MapperProxy是MyBatis中用于实现Mapper接口的代理类。MapperProxy负责拦截对Mapper接口的调用，并将调用转换为对应的SQL执行。
插件拦截 MyBatis支持插件拦截，可以对SQL执行过程进行拦截和扩展。插件拦截可以提高系统可扩展性，满足特定的业务需求。
动态代理执行流程 MyBatis使用动态代理技术实现Mapper接口，动态代理执行流程如下：创建Mapper接口的代理对象，调用代理对象的接口方法，根据方法名称查找对应的Mapper XML或注解，执行SQL语句并返回结果。
SqlSession生命周期 SqlSession是MyBatis的核心对象，它负责管理数据库连接、执行SQL语句等。SqlSession生命周期包括创建、使用和关闭三个阶段。
执行器类型 MyBatis提供了多种执行器类型，如SimpleExecutor、ReuseExecutor、BatchExecutor等。这些执行器类型具有不同的特点和适用场景。
延迟加载 MyBatis支持延迟加载，可以在需要时才加载关联对象。延迟加载可以提高系统性能，减少数据库访问压力。
扩展机制 MyBatis提供了扩展机制，允许自定义插件、拦截器等。扩展机制可以提高系统可扩展性，满足特定的业务需求。
类型处理器 MyBatis提供了类型处理器，用于将数据库类型转换为Java类型。类型处理器可以提高数据转换的效率和准确性。
拦截器链 MyBatis支持拦截器链，可以对SQL执行过程进行拦截和扩展。拦截器链可以提高系统可扩展性，满足特定的业务需求。
方言支持 MyBatis支持多种数据库方言，如MySQL、Oracle、SQL Server等。方言支持提高了MyBatis的通用性和可移植性。

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！