📕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 线程是并发编程的核心,它允许程序并行执行多个任务,从而提高程序执行效率。线程的实现依赖于操作系统的调度。在Java中,线程通过Thread类实现。线程的创建、运行和终止是并发编程的基础。
(1)线程的创建:Java提供了两种创建线程的方式,一种是继承Thread类,重写run()方法;另一种是实现Runnable接口,并在实现类中重写run()方法。创建线程后,通过调用start()方法启动线程。
(2)线程的同步:在多线程环境中,共享资源的访问需要同步,以避免竞态条件。Java提供了synchronized关键字、Lock接口及其实现类等同步机制。
(3)线程通信:Java提供了wait()、notify()、notifyAll()等方法实现线程间的通信。
- 线程生命周期 线程从创建到销毁经历了多个状态,了解线程生命周期对于调试和优化程序至关重要。
(1)新建(New):线程对象创建后,尚未启动,处于新建状态。
(2)就绪(Runnable):线程调用start()方法后,进入就绪状态,等待CPU调度。
(3)运行(Running):线程获得CPU资源开始执行。
(4)阻塞(Blocked):线程因等待某些资源而处于阻塞状态,如等待锁、等待I/O操作等。
(5)等待(Waiting):线程调用wait()方法进入等待状态,等待其他线程调用notify()或notifyAll()方法。
(6)超时等待(Timed Waiting):线程调用wait(long timeout)或sleep(long millis)方法进入超时等待状态,等待一定时间后自动唤醒。
(7)终止(Terminated):线程执行完毕或调用stop()方法后进入终止状态。
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线程优先级 线程优先级决定了线程在获得CPU资源时的优先程度。Java线程优先级分为1-10级,数字越大优先级越高。线程优先级设置可以通过setPriority(int优先级)方法实现。
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守护线程 守护线程是服务于其他线程的线程,当所有非守护线程执行完毕后,守护线程也会自动结束。在Java中,通过调用setDaemon(true)方法将线程设置为守护线程。
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线程池 线程池是管理一组线程的容器,可以提高系统吞吐量。线程池的核心参数配置包括核心线程数、最大线程数、存活时间、工作队列和拒绝策略。
(1)核心线程数:线程池在运行时保持的线程数量。
(2)最大线程数:线程池允许的最大线程数量。
(3)存活时间:空闲线程在终止前可以保持的最大时间。
(4)工作队列:存放等待执行任务的队列。
(5)拒绝策略:当线程池无法处理新任务时的处理策略,如丢弃任务、抛出异常等。
- 同步机制 同步机制可以保证多个线程访问共享资源时的正确性和顺序。常用的同步机制包括:
(1)悲观锁:认为每次访问共享资源都可能发生冲突,需要加锁。
(2)乐观锁:认为每次访问共享资源不会发生冲突,使用版本号或时间戳等方式检测冲突。
(3)读写锁:允许多个线程同时读取共享资源,但只允许一个线程写入共享资源。
(4)条件变量:允许线程在满足特定条件时等待,直到条件满足后继续执行。
- 并发集合 Java并发集合是专门为多线程环境设计的集合类,包括:
(1)ConcurrentHashMap:线程安全的HashMap,基于分段锁实现。
(2)CopyOnWriteArrayList:线程安全的ArrayList,适用于读多写少的场景,通过复制原有数组实现。
(3)CopyOnWriteArraySet:线程安全的HashSet,适用于读多写少的场景,与CopyOnWriteArrayList类似。
- 并发工具类 常用的并发工具类有:
(1)Phaser:用于协调多个线程的执行顺序,类似于CyclicBarrier。
(2)Exchanger:用于在线程之间交换数据。
(3)FutureTask:代表异步计算的结果。
(4)非阻塞算法:使用CAS(Compare-And-Swap)操作实现线程安全。
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CAS原理 CAS操作是一种无锁算法,包括三个操作数:内存位置V、预期值A和新值B。当内存位置V的值等于预期值A时,将内存位置V的值修改为新值B,否则不做任何操作。
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Atomic类 Java提供了Atomic类,用于实现线程安全的原子操作,包括:
(1)AtomicInteger:线程安全的整型变量。
(2)AtomicLong:线程安全的长整型变量。
(3)AtomicReference:线程安全的引用类型变量。
- 无锁队列 无锁队列是一种基于CAS操作实现的线程安全队列,包括:
(1)ConcurrentLinkedQueue:基于链表的并发队列。
(2)ConcurrentLinkedDeque:基于链表的并发双端队列。
- 并发框架 常用的并发框架有:
(1)Netty:高性能的NIO框架,基于Reactor模式实现。
(2)Akka:基于Actor模型的并发框架,适用于分布式系统。
(3)Disruptor:基于环形缓冲区的并发框架,提供高性能的消息传递机制。
二、MyBatis知识体系
- SQL映射 MyBatis通过XML文件或注解方式定义SQL映射,将Java对象与数据库表进行映射。
(1)XML映射:通过XML文件定义SQL映射,包括SQL语句、参数映射、结果映射等。
(2)注解映射:通过注解方式实现SQL映射,简化XML配置。
- 注解映射 MyBatis提供了注解方式实现SQL映射,包括:
(1)@Select:用于定义查询SQL。
(2)@Insert:用于定义插入SQL。
(3)@Update:用于定义更新SQL。
(4)@Delete:用于定义删除SQL。
-
结果集映射 MyBatis通过resultMap标签实现结果集映射,将数据库表与Java对象进行映射。
-
关联查询 MyBatis支持关联查询,通过@One和@Many注解实现一对多、多对多关系。
-
动态SQL MyBatis支持动态SQL,通过 、 、 、 等标签实现SQL的动态拼接。
-
OGNL表达式 OGNL(Object-Graph Navigation Language)是一种表达式语言,用于在MyBatis中访问对象属性。
-
分支语句 MyBatis支持分支语句,通过 、 、 等标签实现。
-
批量操作 MyBatis支持批量操作,通过 标签实现。
-
缓存机制 MyBatis支持一级缓存和二级缓存。
(1)一级缓存:会话级缓存,在同一个会话中共享。
(2)二级缓存:全局缓存,在所有会话中共享。
-
自定义缓存 MyBatis支持自定义缓存,通过实现Cache接口实现。
-
代理模式 MyBatis使用代理模式实现Mapper接口,通过动态代理创建Mapper实例。
-
MapperProxy MapperProxy是MyBatis中用于创建Mapper实例的代理类。
-
插件拦截 MyBatis支持插件拦截,通过实现Interceptor接口实现。
-
动态代理执行流程 MyBatis使用动态代理技术实现Mapper接口,执行流程如下:
(1)通过MapperProxy创建Mapper实例。
(2)调用Mapper方法时,代理类拦截调用。
(3)根据Mapper接口和注解信息,动态生成SQL语句。
(4)执行SQL语句并返回结果。
- SqlSession生命周期 SqlSession是MyBatis的核心对象,代表与数据库的会话。其生命周期包括:
(1)创建SqlSession。
(2)执行SQL语句。
(3)提交事务。
(4)关闭SqlSession。
- 执行器类型 MyBatis提供以下执行器类型:
(1)SimpleExecutor:简单执行器。
(2)ReuseExecutor:重用预处理语句的执行器。
(3)BatchExecutor:批量执行器。
-
延迟加载 MyBatis支持延迟加载,通过@Lazy注解实现。
-
扩展机制 MyBatis支持扩展机制,包括:
(1)类型处理器:实现TypeHandler接口,自定义类型转换。
(2)拦截器链:实现Interceptor接口,自定义拦截器。
(3)方言支持:实现Dialect接口,自定义方言。
总结:
本文详细介绍了并发编程和MyBatis的相关知识点,从线程基础、线程池、同步机制到MyBatis的SQL映射、缓存机制、动态代理等。通过这些知识点的串联,可以帮助读者更好地理解和应用并发编程和MyBatis。在实际开发中,应根据项目需求选择合适的并发编程模型和MyBatis特性,以提高系统性能和开发效率。
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