并发编程知识体系

📕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）、《解密程序员的思维密码——沟通、演讲、思考的实践》作者、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。

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💡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。

并发编程知识体系详解

一、线程基础

在并发编程中，线程是基本单元。以下是线程基础知识的详细解析：

1. 线程生命周期

线程的生命周期是线程从创建到销毁的过程，包括多个状态。在Java中，线程生命周期主要经历以下状态：

• 新建（New）：线程对象被创建但尚未启动。
• 就绪（Runnable）：线程对象已准备好运行，等待CPU调度。
• 运行（Running）：线程正在CPU上执行。
• 阻塞（Blocked）：线程由于某些原因无法执行，如等待某个锁或资源。
• 等待（Waiting）：线程在等待某个条件发生，如被另一个线程的通知。
• 超时等待（Timed Waiting）：线程在等待某个条件发生，但有一个超时时间。
• 终止（Terminated）：线程已完成执行，已从系统中移除。

线程状态之间的转换依赖于线程调度策略和程序逻辑。

2. 线程优先级

线程优先级决定了线程被CPU调度的优先级。Java中的线程优先级是一个整数，范围从1（最低）到10（最高），默认优先级为5。线程优先级是相对的，不同的操作系统和JVM实现可能有所不同。

3. 守护线程

守护线程是一种特殊的线程，它不是应用程序的主线程。守护线程在Java虚拟机（JVM）退出时自动终止。它们通常用于执行后台任务，如垃圾回收。

4. 线程池

线程池是管理线程的一种机制，它预先创建一组线程，并在需要时复用这些线程。线程池的核心参数包括：

• 核心线程数：线程池维护的最小线程数。
• 最大线程数：线程池维护的最大线程数。
• 存活时间：空闲线程的存活时间。
• 队列类型：用于存放等待执行任务的队列类型，如LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue等。
• 拒绝策略：当线程池中的线程数量达到最大值时，拒绝策略决定了如何处理新提交的任务。

5. 拒绝策略

常见的拒绝策略有：

• AbortPolicy：抛出异常。
• CallerRunsPolicy：调用者运行。
• DiscardPolicy：丢弃任务。
• DiscardOldestPolicy：丢弃最早的任务。

6. 工作队列类型

工作队列用于存放等待执行的任务。常见的工作队列类型有：

• LinkedBlockingQueue：基于链表的阻塞队列。
• ArrayBlockingQueue：基于数组的阻塞队列。
• SynchronousQueue：同步队列，无容量限制。

7. 同步机制

同步机制确保多线程环境下对共享资源的正确访问。常见的同步机制有：

• 悲观锁/乐观锁：悲观锁假定并发冲突很常见，乐观锁则假定并发冲突很少发生。
• 读写锁：允许多个线程同时读取资源，但只允许一个线程写入资源。
• 条件变量：允许线程在某个条件不满足时挂起，直到条件满足时被唤醒。

二、并发集合

在并发编程中，正确地使用集合是保证线程安全的关键。以下是一些常用的并发集合：

1. ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap通过分段锁机制来提高并发性能。它将数据结构分为多个段，每个段有自己的锁。

2. CopyOnWrite容器

CopyOnWrite容器在写操作时复制整个底层数据结构，以保证读操作的一致性。

3. BlockingQueue

BlockingQueue是线程安全的队列，支持生产者-消费者模型。

三、并发工具类

以下是一些常用的并发工具类：

1. Phaser

Phaser允许线程在某个点等待其他线程。

2. Exchanger

Exchanger允许两个线程在某个点交换数据。

3. FutureTask

FutureTask代表了一个异步计算的结果。

四、非阻塞算法

非阻塞算法通过减少锁的使用来提高并发性能。以下是一些非阻塞算法：

1. CAS原理

CAS是一种非阻塞算法，它通过比较和交换操作来更新变量。

2. Atomic类

Atomic类提供了原子操作的支持。

3. 无锁队列

无锁队列通过CAS操作来保证线程安全。

五、并发框架

以下是一些流行的并发框架：

1. Netty线程模型

Netty使用主从多线程模型。

2. Akka Actor模型

Akka是一个基于Actor模型的并发框架。

3. Disruptor环形缓冲区

Disruptor是一个高性能的环形缓冲区实现。

MyBatis知识体系详解

一、SQL映射

MyBatis通过XML或注解的方式定义SQL映射，以下是SQL映射的几个关键点：

1. 注解映射

MyBatis支持使用注解来定义SQL映射。

2. 结果集映射

MyBatis通过映射文件或注解来定义结果集的映射关系。

3. 关联查询

MyBatis支持通过嵌套查询或关联查询来处理多表关联。

4. 动态SQL

MyBatis支持使用标签来编写动态SQL。

二、缓存机制

MyBatis提供了两种缓存机制：

1. 一级缓存

一级缓存是SqlSession级别的缓存。

2. 二级缓存

二级缓存是Mapper级别的缓存。

3. 自定义缓存

MyBatis支持自定义缓存。

4. 代理模式

MyBatis使用代理模式来拦截SQL执行。

三、MapperProxy插件拦截

MyBatis通过MapperProxy拦截器来拦截Mapper接口的方法调用。

四、SqlSession生命周期

SqlSession的生命周期包括创建、使用和关闭。

五、执行器类型

MyBatis提供了多种执行器类型。

六、延迟加载

MyBatis支持延迟加载。

七、扩展机制

MyBatis提供了多种扩展机制。

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高并发红包雨项目	https://gitee.com/java_wxid/red-packet-rain
微服务技术集成demo项目	https://gitee.com/java_wxid/java_wxid

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