并发编程精髓

📕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

1. 线程基础 线程是程序执行的最小单元，是操作系统能够进行运算调度的最小单位。在Java中，线程的创建通常通过继承Thread类或实现Runnable接口来实现。线程的生命周期管理是通过线程状态转换来实现的，这些状态包括：

   • 创建（Thread实例）：线程被创建后处于新建状态，此时线程的运行环境尚未完全设置。
   • 就绪（可运行状态）：线程已经准备好运行，等待CPU调度的状态。
   • 运行：线程获得CPU资源开始执行，这个状态是线程生命周期中最短暂的状态。
   • 阻塞：线程由于某些原因（如等待锁、I/O操作等）无法继续执行，进入阻塞状态。
   • 等待（被其他线程阻塞）：线程调用sleep()、wait()等方法进入等待状态，直到其他线程调用notify()或notifyAll()。
   • 超时等待（超时后变为就绪状态）：线程在调用wait()方法时可以指定超时时间，超时后线程将变为就绪状态。
   • 终止（结束运行）：线程执行完毕或被其他线程中断，进入终止状态。

线程优先级在Java中是通过一个整数来表示的，范围从1（最低优先级）到10（最高优先级）。Java虚拟机（JVM）在调度线程时会考虑线程的优先级，但具体调度策略取决于JVM的实现。

守护线程（Daemon Thread）是一种特殊的线程，它为其他非守护线程提供服务。当所有的非守护线程结束时，即使守护线程还在运行，JVM也会退出。守护线程通常用于后台任务，如垃圾回收。

线程池是一种管理线程的机制，它可以减少线程创建和销毁的开销，提高程序的性能。线程池的核心参数配置包括：

• 核心线程数：线程池在启动时创建的线程数量。
• 最大线程数：线程池可以创建的最大线程数量。
• 队列容量：工作队列的容量，用于存放等待执行的任务。
• 队列类型：工作队列的类型，如LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue等，不同的队列类型有不同的性能和适用场景。
• 拒绝策略：当任务无法被线程池处理时，如何处理这些任务，如抛出异常、丢弃任务等。

2. 核心参数配置、拒绝策略、工作队列类型 线程池的拒绝策略是处理无法被线程池处理的任务的关键。常见的拒绝策略有：

   • AbortPolicy：抛出RejectedExecutionException异常，直接拒绝任务。
   • CallerRunsPolicy：调用者运行策略，将任务回退到调用者线程。
   • DiscardPolicy：丢弃任务，不抛出异常。
   • DiscardOldestPolicy：丢弃最老的任务，并尝试执行当前任务。

3. 同步机制 同步机制是确保线程安全的关键，它包括：

   • 悲观锁/乐观锁：悲观锁通常使用synchronized关键字或ReentrantLock等锁来实现，它假设并发访问会导致数据不一致，因此对共享资源加锁。乐观锁则通过版本号或时间戳等方式来检测并发冲突。
   • 读写锁：读写锁允许多个线程同时读取共享资源，但写操作需要独占锁，以保证数据一致性。
   • 条件变量：条件变量允许线程在某个条件不满足时等待，直到条件满足后继续执行。

4. 并发集合 并发集合是专门为多线程环境设计的集合，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等，它们提供了线程安全的操作。

5. 并发工具类 并发工具类如Phaser、Exchanger、FutureTask等，为并发编程提供了丰富的功能。

6. 非阻塞算法 非阻塞算法如CAS原理、Atomic类、无锁队列等，通过硬件指令和软件实现保证了操作的原子性和线程安全。

7. 并发框架 并发框架如Netty、Akka、Disruptor等，提供了更高级别的抽象和更易用的并发编程模型。

二、MyBatis知识体系

1. SQL映射 MyBatis通过映射文件将Java对象与数据库表进行映射，支持注解映射和XML映射。

2. OGNL表达式、分支语句、批量操作 OGNL表达式是一种强大的表达式语言，用于在MyBatis中进行数据绑定和计算。

3. 缓存机制 MyBatis的缓存机制包括一级缓存和二级缓存，以及自定义缓存。

4. 代理模式、MapperProxy、插件、拦截 MyBatis使用代理模式来实现Mapper接口的动态代理，插件和拦截器是MyBatis扩展机制的重要组成部分。

5. SqlSession生命周期、执行器类型、延迟加载、扩展机制 SqlSession是MyBatis的核心对象，它负责管理数据库会话。MyBatis提供了不同的执行器类型，如SimpleExecutor、ReuseExecutor、BatchExecutor。

6. 类型处理器、拦截器链、方言支持 MyBatis的类型处理器负责将数据库类型转换为Java类型，拦截器链和方言支持增加了MyBatis的灵活性和可扩展性。

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