📕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、CSDN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
线程是程序执行的最小单元,是操作系统进行任务调度的核心。在Java中,线程是由JVM管理的,它是轻量级的进程,共享内存资源,但每个线程拥有独立的程序计数器、栈和局部变量。
(1)线程生命周期:线程从创建到销毁,经历了一系列的状态转换。这些状态包括:
- 新建(New):线程对象被创建,但尚未启动。
- 就绪(Runnable):线程准备执行,等待CPU调度。
- 运行(Running):线程正在执行CPU指令。
- 阻塞(Blocked):线程由于某些原因(如等待资源)无法执行。
- 等待(Waiting):线程处于等待状态,直到某个条件成立。
- 超时等待(Timed Waiting):线程处于等待状态,直到超时或条件成立。
- 终止(Terminated):线程执行完毕或被终止。
(2)线程优先级:线程优先级反映了线程在获取CPU资源时的优先程度。Java中,线程优先级分为1-10级,数字越大,优先级越高。默认优先级为5,通常需要根据应用场景调整线程优先级。
(3)守护线程:守护线程(Daemons)是一种特殊的线程,它为其他线程提供服务。当所有非守护线程结束时,守护线程也会自动结束。在Java应用中,通常将守护线程用于处理一些后台任务,如垃圾回收。
(4)线程池:线程池是一种管理线程资源的技术,它可以避免频繁创建和销毁线程的开销,提高程序性能。线程池内部维护一个线程队列,当任务提交时,线程池会根据配置的策略选择合适的线程来执行任务。
- 核心参数配置
(1)拒绝策略:当线程池达到最大线程数时,如何处理新提交的任务?Java提供了四种拒绝策略:
- AbortPolicy:抛出RejectedExecutionException异常。
- CallerRunsPolicy:调用任务的线程尝试执行该任务。
- DiscardPolicy:默默地丢弃任务。
- DiscardOldestPolicy:丢弃队列中最旧的未执行任务。
(2)工作队列类型:线程池的工作队列用于存储等待执行的任务。常见的工作队列类型包括:
- LinkedBlockingQueue:基于链表的阻塞队列,适用于生产者-消费者模式。
- ArrayBlockingQueue:基于数组的阻塞队列,有固定容量。
- SynchronousQueue:无缓冲的阻塞队列,每个插入操作必须等待另一个线程的相应移除操作。
(3)同步机制
- 悲观锁/乐观锁:悲观锁假设并发操作会导致数据不一致,因此对数据进行加锁处理。乐观锁假设并发操作不会导致数据不一致,采用版本号或时间戳等机制来检测冲突。
- 读写锁: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,提高了并发性能。
- 条件变量:条件变量是线程之间通信的一种机制,可以使线程在满足特定条件时等待,直到条件成立时被唤醒。
- 并发集合
(1)ConcurrentHashMap:线程安全的HashMap,采用分段锁技术,将数据分为多个段,每个段由一个锁保护,从而提高并发性能。
(2)CopyOnWrite容器:在写操作时,复制底层数据结构,避免读写冲突,适用于读多写少的场景。
(3)BlockingQueue:线程安全的队列,支持生产者-消费者模式,常用的有:
- LinkedBlockingQueue:基于链表的阻塞队列,适用于生产者-消费者模式。
- ArrayBlockingQueue:基于数组的阻塞队列,有固定容量。
- PriorityBlockingQueue:基于优先级的阻塞队列。
- 并发工具类
(1)Phaser:用于线程间同步的并发工具类,可以控制线程的执行顺序。
(2)Exchanger:用于线程间交换数据的并发工具类。
(3)FutureTask:用于异步执行任务的并发工具类。
- 非阻塞算法
(1)CAS原理:比较并交换(Compare-And-Swap),是一种无锁算法,用于实现并发操作。
(2)Atomic类:提供原子操作的类,如AtomicInteger、AtomicLong等。
(3)无锁队列:基于CAS原理实现的线程安全队列。
- 并发框架
(1)Netty线程模型:采用主从多线程模型,一个Boss线程负责处理连接请求,多个Worker线程负责处理业务逻辑。
(2)Akka Actor模型:基于Actor模型实现的高性能并发框架,具有容错、可伸缩等特点。
(3)Disruptor环形缓冲区:基于环形缓冲区的并发框架,提供高性能的并发编程模型。
二、MyBatis知识体系
- SQL映射
(1)注解映射:使用注解定义SQL映射关系,如@Select、@Insert、@Update、@Delete等。
(2)结果集映射:定义SQL查询结果的映射关系,如@Result、@Results等。
(3)关联查询:定义多表关联查询的映射关系,如@One、@Many等。
(4)动态SQL:使用 、 、 、 等标签实现动态SQL。
- OGNL表达式
OGNL(Object-Graph Navigation Language)是一种表达式语言,用于在MyBatis中实现动态SQL,如#{}、${}等。
- 分支语句
使用 、 、 、 等标签实现条件分支语句。
- 批量操作
使用 标签实现批量插入、批量更新等操作。
- 缓存机制
(1)一级缓存:SqlSession级别的缓存,存储最近执行的SQL语句及其结果。
(2)二级缓存:Mapper级别的缓存,存储Mapper对应的SQL语句及其结果。
(3)自定义缓存:通过实现Cache接口自定义缓存策略。
(4)代理模式:使用MapperProxy代理Mapper接口,实现动态代理。
- 插件拦截
通过实现Interceptor接口自定义插件,拦截SQL执行过程。
- 动态代理执行流程
(1)创建MapperProxy代理对象。
(2)执行代理对象的方法。
(3)拦截器链执行。
(4)执行目标方法。
- SqlSession生命周期
SqlSession是MyBatis的核心对象,负责执行SQL语句、管理事务等。其生命周期包括:创建、使用、提交/回滚、关闭。
- 执行器类型
MyBatis提供多种执行器类型,如SimpleExecutor、ReusingExecutor、BatchExecutor等,用于优化SQL执行性能。
- 延迟加载
使用@Lazy注解实现延迟加载,提高程序性能。
- 扩展机制
通过实现TypeHandler、Interceptor、Plugin等接口,扩展MyBatis功能。
- 类型处理器
TypeHandler用于处理Java类型和数据库类型之间的转换。
- 拦截器链
拦截器链用于拦截SQL执行过程,实现自定义逻辑。
- 方言支持
MyBatis支持多种数据库方言,如MySQL、Oracle、SQL Server等,通过实现VFS(Virtual File System)接口自定义方言。
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