[JavaEE] - 多线程编程常用类和数据结构(长文精粹)
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目录
引入:
一:Callable和FutureTask类
1:对比Runnable
2:FutureTask类
3:代码示例
示例一:Runnable
编辑示例二:Callable
二:ReentrantLock——可重入锁
1:与synchronized的区别
(1)不会阻塞
(2)公平锁
(3)唤醒机制不同
三:Semaphore——信号量
1:P操作
2:V操作
3:PV代码示例一
4:锁功能
四:CountDownLatch
1:引入
2:代码示例
五:多线程环境使用ArrayList
引入:
1:顺序表使用同步机制
2:套壳封装
3:写时拷贝
(1)添加/修改元素操作
(2)优点
(3)缺点
(4)使用场景
六:多线程环境使用队列
七:多线程环境使用哈希表(面试高频)
引入
1:ConcurrentHashMap
(1)缩小锁粒度
①HashMap中的加锁
②ConcurrentHashMap中的加锁
(2)使用CAS原子操作
(3)扩容的优化
①HashMap扩容机制
②ConcurrentHashMap扩容机制
引入:
通过之前的学习,我们了解到CAS本质上是JVM替我们封装好的,我们没有办法感知到
在java.util.concurrent中存放了一些我们多线程编程时常用的类
是不是非常熟悉,我们把这个packet包简称为(JUC)
一:Callable和FutureTask类
读法:“开了波哦” 译为:调用
1:对比Runnable
Runnable提供run方法,返回值为void——关注过程,不关注执行结果
Callable提供call方法,返回值类型就是执行结果的类型———更关注结果
2:FutureTask类
在Callable中的call方法中完成任务的描述后,我们要想办法发这个任务加载给线程Thread,
但是Thread类中并没有给出Callable的构造方法,于是我们通过FutureTask这个中间类(可以理解为加载任务的装置),作为媒介,发射给Thread
即:
Callable中描述方法——卢本伟来啦~~
FutureTask中加载任务——卢本伟已准备就绪~~
Thread中传入futureTask任务执行——卢本伟启动!!
注:
Callable和FutureTask实例化的时候<>中要写返回结果的类型哦。
futureTask.get()方法是带有阻塞功能的,如果线程还没有执行完毕,get就会被阻塞,等到线程执行完了,return的结果就会被get返回回来
3:代码示例
问题:计算前5000个数字之和
看以下两段代码——用Callable类写的代码比Runnable类写的代码更加优雅~~
示例一:Runnable
package thread;
public class ThreadDemon37 {
private static int sum = 0;//全局变量用来保存最后的结果值
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
int count = 0;//局部变量
@Override
public void run() {
for (int i = 1 ; i <= 5000 ; i++){
count += i;
}
sum = count;
}
});
t1.start();
t1.join();
System.out.println(sum);
}
}
示例二:Callable
此处我们不用再引入额外的成员变量了,直接借助返回值即可
package thread;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
public class ThreadDemon38 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
Callable<Integer> callable = new Callable<Integer>() {
@Override
public Integer call() throws Exception {
int sum = 0;
for (int i = 0; i <= 5000; i++) {
sum += i;
}
return sum;
}
};
//Thread t1 = new Thread(callable);//Thread中没有提供构造函数来传入callable
//引入FutureTask类,未来要完成的任务(任务还未执行)
// 相当于在Callable中确定执行的任务
//在FutureTask装置中完成任务加载——卢本伟准备就绪~~~
//最后引入线程——卢本伟启动!!
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(callable);
Thread t1 = new Thread(futureTask);
t1.start();
t1.join();
System.out.println(futureTask.get());//装置获得一下结果
}
}
补充一点:.futureTask.get()方法本身自带阻塞特性,如果Callable任务还没有执行完,是会一直等待它的返回值结果的
二:ReentrantLock——可重入锁
读音:“瑞安纯特老科” 翻译为:可重入锁
科普:ReentrantLock在很早以前是比没有发展起来的synchronized功能更加强大的,他提供了两个传统的方法lock和unlock,但是在写代码的过程中lock完后往往会忘记unlock解锁,所以一般把unlock操作放到finally里面使用
1:与synchronized的区别
(1)不会阻塞
我们知道synchronized加锁,如果线程“锁竞争”失败,会陷入阻塞等待,使用了ReentrantLodk提供了trylock方法后,如果加不上锁就会返回false,不会阻塞等待。
(2)公平锁
ReentrantLock中加锁依据是:公平锁,所有参与“加锁”的线程会被放进队列里面,按顺序进行加锁。
(3)唤醒机制不同
synchronized提供wait和notify,ReentrantLock搭配Condition,功能比notify强一点
三:Semaphore——信号量
读音:“赛摸佛尔” 翻译为:信号量
科普:因为发明信号量的大佬迪杰斯特拉是个荷兰人,荷兰语的申请和释放首字母分别是P和V。实际上英语是acquire和release
1:P操作
申请一个可用资源,可用资源总数就会-1
2:V操作
释放一个可用资源,可用资源总数就会+1
打个比方:去停车场停车,现在有50个停车位,申请一个停车位(p操作),现有可用停车位为49;出来了一辆车(v操作),现有可用停车位为50;
3:PV代码示例一
package thread;
import java.util.concurrent.Semaphore;
/**
* Created with IntelliJ IDEA.
* Description:
* User: Hua YY
* Date: 2024-09-30
* Time: 10:26
*/
public class ThreadDemon39 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Semaphore semaphore = new Semaphore(1);//资源数限制为1个
semaphore.acquire();
System.out.println("p操作");
semaphore.acquire();//第二次申请
System.out.println("p操作");
semaphore.acquire();//第三次申请
System.out.println("p操作");
}
}
4:锁功能
信号量是更为广义的锁
代码示例:继续沿用解决count计数器++线程安全问题的方式
package thread;
import java.util.concurrent.Semaphore;
/**
* Created with IntelliJ IDEA.
* Description:
* User: Hua YY
* Date: 2024-09-30
* Time: 10:33
*/
public class ThreadDemon40 {
private static int count = 0;
//引入Semaphore进行加锁
private static Semaphore semaphore = new Semaphore(1);
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(() -> {
try {
semaphore.acquire();//加锁
for (int i = 1 ; i <= 50000 ; i++){
count++;
}
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
semaphore.release();//解锁
});
Thread t2 = new Thread(() ->{
try {
semaphore.acquire();//加锁
for (int i = 1 ; i <= 50000 ; i++){
count++;
}
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
semaphore.release();//解锁
});
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
System.out.println(count);
}
}
四:CountDownLatch
1:引入
latch(锁存器)
举个例子,现在下载软件的速度非常快,用的是多线程下载方式,比如要下载一个1G大小的软件,我们把这个任务分成10份,分给10个线程同时进行下载,最后在拼在一起,速度就会快非常多。
这个“拼”的操作,就能被CountDownLatch感知到,比我们用join要更简单方便一些
2:代码示例
package thread;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
/**
* Created with IntelliJ IDEA.
* Description:
* User: Hua YY
* Date: 2024-09-30
* Time: 10:57
*/
public class ThreadDemon41 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(10);//创建10个线程
Random random = new Random();
int time = (random.nextInt(4)+1)*1000;//time的范围[0,4]->[1,5]->[1000,5000]
for(int i = 1 ; i <= 10 ; i++){
int count = i;
Thread t = new Thread(() ->{
try {
Thread.sleep(random.nextInt(time));//产生的随机数的范围
System.out.println("第" + count + "线程的任务执行完毕");
latch.countDown();//告知CountDownLatch有一个任务已经执行完毕了
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
});
t.start();
}
latch.await();//如果CountDownLatch中的任务还没有执行完毕,那么CountDownLatch就会陷入阻塞等待
System.out.println("所有任务都已经执行完毕了");
}
}
五:多线程环境使用ArrayList
引入:
原来的集合类,大部分都是线程不安全的,但是有几个例外:Vector,Stack,HashTable(这几个类现在官已经不太推荐使用了,后续可能会删掉)——因为哪怕实在单线程下也要加锁,这种情况不合理(往下看)
在这些类内部中,把一些关键的方法都加锁了,导致它们不仅在多线程场景下要加锁,而且在单线程场景下也要加锁。虽然JVM中有“锁消除”机制,但这也不是万能的,加锁带来的资源消耗依旧是不可忽视的(单线程下就没必要加锁了嘛)
1:顺序表使用同步机制
使用synchronized和ReentrantLock进行加锁,上文有提及两者的区别,往上面翻翻~~
2:套壳封装
使用Collections.synchronizedList(new ArrayList)
因为ArrayList本身各种操作都是不带锁的,我们把它作为参数传入,相当于给ArrayList封装一下,套入Collections.synchronizedList()这个壳中,得到一个新的对象,这个新的对象调用关键的方法操作都是带有锁的
3:写时拷贝
使用CopyOnWriteArrayList
(1)添加/修改元素操作
如果我们往一个容器里面添加元素,我们不往这个容器中添加,而是先copy一份新容器,往新的容容里面添加或者修改元素
添加修改完元素之后,在将引用指向新的容器
(2)优点
①可以进行并发读,在“读多写少”的场景下效率非常高(在引用指向新的容器之前,读操作都可以在旧容器上完成)
(3)缺点
①相应的顺序表如果太大,copy的开销也变高了
②“写操作”非常频繁,copy的频率就会非常高,资源的消耗和占用就比较严重
③不能第一时间读到新写的数据
(4)使用场景
服务器加载配置文件的时候,就会把文件内容解析出来放到内存的数据结构中,配置文件体积小,而且修改频率低
六:多线程环境使用队列
这边以前的文章有总结过就不再加以详述
主要以自己加锁和使用BlockingQueue为主
七:多线程环境使用哈希表(面试高频)
引入
在多线程环境下,Hashtbale是线程安全的,因为在Hashtable内部的关键方法中都有进行synchronized加锁操作。
但是HashMap就不行了,在数组的基础上还涉及到链表和树化
1:ConcurrentHashMap
于是我们就加以改进,引入了ConcurrentHashMap(并发HashMap),以下是我们的改进过程
(1)缩小锁粒度
①HashMap中的加锁
当我们尝试对HashMap中的不同链表下的不同元素进行修改操作的时候,就会触发锁竞争
因为这个锁是针对整个HashMap(this)而言的
如下图中我们想修改元素1和元素2,就会触发锁竞争,
重点:
但实际上修改不同链表上的元素操作,并不会触发线程安全问题(加大了加锁的频率,资源浪费)
只有在修改同一个链表下的(相邻必触发:因为操作会涉及到同一个引用)元素可能会触发线程安全问题
于是我们在ConcurrentHashMap中进行了优化
②ConcurrentHashMap中的加锁
锁对象为每个数组中的元素(链表的头结点),此时如果修改同一个链表下的元素,就会触发锁竞争。
理解:相当于把一个大锁拆分成了好多把小锁(这就是缩小锁粒度)
优点:不仅解决了线程安全问题,还降低了加锁的频率,节约了资源
注:这里的锁的数量虽然很多,但并不会增加太多的资源消耗,因为加锁对象(头结点)是现成的,不需要我们再去创建了
(2)使用CAS原子操作
在ConcurrentHashMap中,比如针对哈希表中的元素个数的维护,我们使用CAS就可以减少一些加锁。
用synchronized加锁,咱们不知道加锁处于那种阶段(程度)的加锁——可能是偏向锁,轻量级化加锁,甚至是最后升级为重量级化加锁,这件事都是不可预估的
(3)扩容的优化
负载因子=元素个数/数组长度 ,0.75是一个扩容阈值指标
①HashMap扩容机制
如果数组元素个数太多会进行扩容,链表下元素个数太多会进行树化
扩容:创建一个更大数组,把旧Hash表上的元素一下子搬过去(一把梭哈),如果元素数量非常多,这里的copy操作就会非常的耗费时间,实际表现就是突然间某个操作非常卡
②ConcurrentHashMap扩容机制
扩容时,每次只搬运一部分元素,随着每次的插入/删除/添加/查找操作,都会搬运一部分元素。
内部机制:扩容时,有两份哈希表
插入操作——往新表上插
删除操作——新表旧表都删
查找操作——新表旧表都查
优点:确保每次操作耗费的时间都不长,避免出现卡顿的情况
缺点:整体扩容的时间变长了
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Spring MVC是一个基于Java的实现了MVC设计模式的请求驱动类型的轻量级Web框架,通过把Model,View,Controller分离,将web层进行职责解耦,把复杂的web应用分成逻辑清晰的几部分,简化开发,减少出错,方便组内开发人员之间的配合。 Spring MVC的工作原理了解嘛? image.png Springmvc的优点: (1)可以支持各种视图技术,而不仅仅局限于JSP; (2)与Spring框架集成(如IoC容器、AOP等); (3)清晰的角色分配:前端控制器(dispatcherServlet) , 请求到处理器映射(handlerMapping), 处理器适配器(HandlerAdapter), 视图解析器(ViewResolver)。 (4) 支持各种请求资源的映射策略。 Spring MVC的主要组件? (1)前端控制器 DispatcherServlet(不需要程序员开发) 作用:接收请求、响应结果,相当于转发器,有了DispatcherServlet 就减少了其它组件之间的耦合度。 (2)处理器映射器HandlerMapping(不需要程序员开发) 作用:根据请求的URL来查找Handler (3)处理器适配器HandlerAdapter 注意:在编写Handler的时候要按照HandlerAdapter要求的规则去编写,这样适配器HandlerAdapter才可以正确的去执行Handler。 (4)处理器Handler(需要程序员开发) (5)视图解析器 ViewResolver(不需要程序员开发) 作用:进行视图的解析,根据视图逻辑名解析成真正的视图(view) (6)视图View(需要程序员开发jsp) View是一个接口, 它的实现类支持不同的视图类型(jsp,freemarker,pdf等等) springMVC和struts2的区别有哪些? (1)springmvc的入口是一个servlet即前端控制器(DispatchServlet),而struts2入口是一个filter过虑器(StrutsPrepareAndExecuteFilter)。 (2)springmvc是基于方法开发(一个url对应一个方法),请求参数传递到方法的形参,可以设计为单例或多例(建议单例),struts2是基于类开发,传递参数是通过类的属性,只能设计为多例。 (3)Struts采用值栈存储请求和响应的数据,通过OGNL存取数据,springmvc通过参数解析器是将request请求内容解析,并给方法形参赋值,将数据和视图封装成ModelAndView对象,最后又将ModelAndView中的模型数据通过reques域传输到页面。Jsp视图解析器默认使用jstl。 SpringMVC怎么样设定重定向和转发的? (1)转发:在返回值前面加"forward:",譬如"forward:user.do?name=method4" (2)重定向:在返回值前面加"redirect:",譬如"redirect:http://www.baidu.com" SpringMvc怎么和AJAX相互调用的? 通过Jackson框架就可以把Java里面的对象直接转化成Js可以识别的Json对象。具体步骤如下 : (1)加入Jackson.jar (2)在配置文件中配置json的映射 (3)在接受Ajax方法里面可以直接返回Object,List等,但方法前面要加上@ResponseBody注解。 如何解决POST请求中文乱码问题,GET的又如何处理呢? (1)解决post请求乱码问题: 在web.xml中配置一个CharacterEncodingFilter过滤器,设置成utf-8; <filter> <filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name> <filter-class>org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter</filter-class> <init-param> <param-name>encoding</param-name> <param-value>utf-8</param-value> </init-param> </filter> <filter-mapping> <filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name> <url-pattern>/*</url-pattern> </filter-mapping> (2)get请求中文参数出现乱码解决方法有两个: ①修改tomcat配置文件添加编码与工程编码一致,如下: <ConnectorURIEncoding="utf-8" connectionTimeout="20000" port="8080" protocol="HTTP/1.1" redirectPort="8443"/> ②另外一种方法对参数进行重新编码: String userName = new String(request.getParamter("userName").getBytes("ISO8859-1"),"utf-8") ISO8859-1是tomcat默认编码,需要将tomcat编码后的内容按utf-8编码。 Spring MVC的异常处理 ? 统一异常处理: Spring MVC处理异常有3种方式: (1)使用Spring MVC提供的简单异常处理器SimpleMappingExceptionResolver; (2)实现Spring的异常处理接口HandlerExceptionResolver 自定义自己的异常处理器; (3)使用@ExceptionHandler注解实现异常处理; 统一异常处理的博客:https://blog.csdn.net/ctwy291314/article/details/81983103 SpringMVC的控制器是不是单例模式,如果是,有什么问题,怎么解决? 是单例模式,所以在多线程访问的时候有线程安全问题,不要用同步,会影响性能的,解决方案是在控制器里面不能写成员变量。(此题目类似于上面Spring 中 第5题 有两种解决方案) SpringMVC常用的注解有哪些? @RequestMapping:用于处理请求 url 映射的注解,可用于类或方法上。用于类上,则表示类中的所有响应请求的方法都是以该地址作为父路径。 @RequestBody:注解实现接收http请求的json数据,将json转换为java对象。 @ResponseBody:注解实现将conreoller方法返回对象转化为json对象响应给客户。 SpingMvc中的控制器的注解一般用那个,有没有别的注解可以替代? 一般用@Controller注解,也可以使用@RestController,@RestController注解相当于@ResponseBody + @Controller,表示是表现层,除此之外,一般不用别的注解代替。 如果在拦截请求中,我想拦截get方式提交的方法,怎么配置? 可以在@RequestMapping注解里面加上method=RequestMethod.GET。 怎样在方法里面得到Request,或者Session? 直接在方法的形参中声明request,SpringMVC就自动把request对象传入。 如果想在拦截的方法里面得到从前台传入的参数,怎么得到? 直接在形参里面声明这个参数就可以,但必须名字和传过来的参数一样。 如果前台有很多个参数传入,并且这些参数都是一个对象的,那么怎么样快速得到这个对象? 直接在方法中声明这个对象,SpringMVC就自动会把属性赋值到这个对象里面。 SpringMVC中函数的返回值是什么? 返回值可以有很多类型,有String, ModelAndView。ModelAndView类把视图和数据都合并的一起的。 SpringMVC用什么对象从后台向前台传递数据的? 通过ModelMap对象,可以在这个对象里面调用put方法,把对象加到里面,前台就可以拿到数据。 怎么样把ModelMap里面的数据放入Session里面? 可以在类上面加上@SessionAttributes注解,里面包含的字符串就是要放入session里面的key。 SpringMvc里面拦截器是怎么写的: 有两种写法,一种是实现HandlerInterceptor接口,另外一种是继承适配器类,接着在接口方法当中,实现处理逻辑;然后在SpringMvc的配置文件中配置拦截器即可: <!-- 配置SpringMvc的拦截器 --> <mvc:interceptors> <!-- 配置一个拦截器的Bean就可以了 默认是对所有请求都拦截 --> <bean id="myInterceptor" class="com.zwp.action.MyHandlerInterceptor"></bean> <!-- 只针对部分请求拦截 --> <mvc:interceptor> <mvc:mapping path="/modelMap.do" /> <bean class="com.zwp.action.MyHandlerInterceptorAdapter" /> </mvc:interceptor> </mvc:interceptors> 注解原理: 注解本质是一个继承了Annotation的特殊接口,其具体实现类是Java运行时生成的动态代理类。我们通过反射获取注解时,返回的是Java运行时生成的动态代理对象。通过代理对象调用自定义注解的方法,会最终调用AnnotationInvocationHandler的invoke方法。该方法会从memberValues这个Map中索引出对应的值。而memberValues的来源是Java常量池 三、Mybatis篇 什么是MyBatis? MyBatis是一个可以自定义SQL、存储过程和高级映射的持久层框架。 讲下MyBatis的缓存 MyBatis的缓存分为一级缓存和二级缓存,一级缓存放在session里面,默认就有, 二级缓存放在它的命名空间里,默认是不打开的,使用二级缓存属性类需要实现Serializable序列化接口, 可在它的映射文件中配置<cache/> Mybatis是如何进行分页的?分页插件的原理是什么? 1)Mybatis使用RowBounds对象进行分页,也可以直接编写sql实现分页,也可以使用Mybatis的分页插件。 2)分页插件的原理:实现Mybatis提供的接口,实现自定义插件,在插件的拦截方法内拦截待执行的sql,然后重写sql。 举例:select * from student,拦截sql后重写为:select t.* from (select * from student)t limit 0,10 简述Mybatis的插件运行原理,以及如何编写一个插件? 1)Mybatis仅可以编写针对ParameterHandler、ResultSetHandler、StatementHandler、 Executor这4种接口的插件,Mybatis通过动态代理, 为需要拦截的接口生成代理对象以实现接口方法拦截功能, 每当执行这4种接口对象的方法时,就会进入拦截方法, 具体就是InvocationHandler的invoke方法,当然, 只会拦截那些你指定需要拦截的方法。 2)实现Mybatis的Interceptor接口并复写intercept方法, 然后在给插件编写注解,指定要拦截哪一个接口的哪些方法即可, 记住,别忘了在配置文件中配置你编写的插件。 Mybatis动态sql是做什么的?都有哪些动态sql?能简述一下动态sql的执行原理不? 1)Mybatis动态sql可以让我们在Xml映射文件内, 以标签的形式编写动态sql,完成逻辑判断和动态拼接sql的功能。 2)Mybatis提供了9种动态sql标签:trim|where|set|foreach|if|choose|when|otherwise|bind。 3)其执行原理为,使用OGNL从sql参数对象中计算表达式的值, 根据表达式的值动态拼接sql,以此来完成动态sql的功能。 #{}和${}的区别是什么? 1)#{}是预编译处理,${}是字符串替换。 2)Mybatis在处理#{}时,会将sql中的#{}替换为?号,调用PreparedStatement的set方法来赋值(有效的防止SQL注入); 3)Mybatis在处理${}时,就是把${}替换成变量的值。 为什么说Mybatis是半自动ORM映射工具?它与全自动的区别在哪里? Hibernate属于全自动ORM映射工具, 使用Hibernate查询关联对象或者关联集合对象时, 可以根据对象关系模型直接获取,所以它是全自动的。 而Mybatis在查询关联对象或关联集合对象时, 需要手动编写sql来完成,所以,称之为半自动ORM映射工具。 Mybatis是否支持延迟加载?如果支持,它的实现原理是什么? 1)Mybatis仅支持association关联对象和collection关联集合对象的延迟加载, association指的就是一对一,collection指的就是一对多查询。 在Mybatis配置文件中, 可以配置是否启用延迟加载lazyLoadingEnabled=true|false。 2)它的原理是,使用CGLIB创建目标对象的代理对象, 当调用目标方法时,进入拦截器方法, 比如调用a.getB.getName, 拦截器invoke方法发现a.getB是null值, 那么就会单独发送事先保存好的查询关联B对象的sql, 把B查询上来,然后调用a.setB(b), 于是a的对象b属性就有值了, 接着完成a.getB.getName方法的调用。 这就是延迟加载的基本原理。 MyBatis与Hibernate有哪些不同? 1)Mybatis和hibernate不同,它不完全是一个ORM框架, 因为MyBatis需要程序员自己编写Sql语句, 不过mybatis可以通过XML或注解方式灵活配置要运行的sql语句, 并将java对象和sql语句映射生成最终执行的sql, 最后将sql执行的结果再映射生成java对象。 2)Mybatis学习门槛低,简单易学,程序员直接编写原生态sql, 可严格控制sql执行性能,灵活度高,非常适合对关系数据模型要求不高的软件开发, 例如互联网软件、企业运营类软件等,因为这类软件需求变化频繁, 一但需求变化要求成果输出迅速。但是灵活的前提是mybatis无法做到数据库无关性, 如果需要实现支持多种数据库的软件则需要自定义多套sql映射文件,工作量大。 3)Hibernate对象/关系映射能力强,数据库无关性好, 对于关系模型要求高的软件(例如需求固定的定制化软件) 如果用hibernate开发可以节省很多代码,提高效率。 但是Hibernate的缺点是学习门槛高,要精通门槛更高, 而且怎么设计O/R映射,在性能和对象模型之间如何权衡, 以及怎样用好Hibernate需要具有很强的经验和能力才行。 总之,按照用户的需求在有限的资源环境下只要能做出维护性、 扩展性良好的软件架构都是好架构,所以框架只有适合才是最好。 MyBatis的好处是什么? 1)MyBatis把sql语句从Java源程序中独立出来,放在单独的XML文件中编写, 给程序的维护带来了很大便利。 2)MyBatis封装了底层JDBC API的调用细节,并能自动将结果集转换成Java Bean对象, 大大简化了Java数据库编程的重复工作。 3)因为MyBatis需要程序员自己去编写sql语句, 程序员可以结合数据库自身的特点灵活控制sql语句, 因此能够实现比Hibernate等全自动orm框架更高的查询效率,能够完成复杂查询。 简述Mybatis的Xml映射文件和Mybatis内部数据结构之间的映射关系? Mybatis将所有Xml配置信息都封装到All-In-One重量级对象Configuration内部。 在Xml映射文件中,<parameterMap>标签会被解析为ParameterMap对象, 其每个子元素会被解析为ParameterMapping对象。 <resultMap>标签会被解析为ResultMap对象, 其每个子元素会被解析为ResultMapping对象。 每一个<select>、<insert>、<update>、<delete> 标签均会被解析为MappedStatement对象, 标签内的sql会被解析为BoundSql对象。 什么是MyBatis的接口绑定,有什么好处? 接口映射就是在MyBatis中任意定义接口,然后把接口里面的方法和SQL语句绑定, 我们直接调用接口方法就可以,这样比起原来了SqlSession提供的方法我们可以有更加灵活的选择和设置. 接口绑定有几种实现方式,分别是怎么实现的? 接口绑定有两种实现方式,一种是通过注解绑定,就是在接口的方法上面加 上@Select@Update等注解里面包含Sql语句来绑定, 另外一种就是通过xml里面写SQL来绑定,在这种情况下, 要指定xml映射文件里面的namespace必须为接口的全路径名. 什么情况下用注解绑定,什么情况下用xml绑定? 当Sql语句比较简单时候,用注解绑定;当SQL语句比较复杂时候,用xml绑定,一般用xml绑定的比较多 MyBatis实现一对一有几种方式?具体怎么操作的? 有联合查询和嵌套查询,联合查询是几个表联合查询,只查询一次, 通过在resultMap里面配置association节点配置一对一的类就可以完成; 嵌套查询是先查一个表,根据这个表里面的结果的外键id, 去再另外一个表里面查询数据,也是通过association配置, 但另外一个表的查询通过select属性配置。 Mybatis能执行一对一、一对多的关联查询吗?都有哪些实现方式,以及它们之间的区别? 能,Mybatis不仅可以执行一对一、一对多的关联查询, 还可以执行多对一,多对多的关联查询,多对一查询, 其实就是一对一查询,只需要把selectOne修改为selectList即可; 多对多查询,其实就是一对多查询,只需要把selectOne修改为selectList即可。 关联对象查询,有两种实现方式,一种是单独发送一个sql去查询关联对象, 赋给主对象,然后返回主对象。另一种是使用嵌套查询,嵌套查询的含义为使用join查询, 一部分列是A对象的属性值,另外一部分列是关联对象B的属性值, 好处是只发一个sql查询,就可以把主对象和其关联对象查出来。 MyBatis里面的动态Sql是怎么设定的?用什么语法? MyBatis里面的动态Sql一般是通过if节点来实现,通过OGNL语法来实现, 但是如果要写的完整,必须配合where,trim节点,where节点是判断包含节点有 内容就插入where,否则不插入,trim节点是用来判断如果动态语句是以and 或or 开始,那么会自动把这个and或者or取掉。 Mybatis是如何将sql执行结果封装为目标对象并返回的?都有哪些映射形式? 第一种是使用<resultMap>标签,逐一定义列名和对象属性名之间的映射关系。 第二种是使用sql列的别名功能,将列别名书写为对象属性名, 比如T_NAME AS NAME,对象属性名一般是name,小写, 但是列名不区分大小写,Mybatis会忽略列名大小写,
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windows下进程间通信的(13种方法)-摘 要 本文讨论了进程间通信与应用程序间通信的含义及相应的实现技术,并对这些技术的原理、特性等进行了深入的分析和比较。 ---- 关键词 信号 管道 消息队列 共享存储段 信号灯 远程过程调用 Socket套接字 MQSeries 1 引言 ---- 进程间通信的主要目的是实现同一计算机系统内部的相互协作的进程之间的数据共享与信息交换,由于这些进程处于同一软件和硬件环境下,利用操作系统提供的的编程接口,用户可以方便地在程序中实现这种通信;应用程序间通信的主要目的是实现不同计算机系统中的相互协作的应用程序之间的数据共享与信息交换,由于应用程序分别运行在不同计算机系统中,它们之间要通过网络之间的协议才能实现数据共享与信息交换。进程间通信和应用程序间通信及相应的实现技术有许多相同之处,也各有自己的特色。即使是同一类型的通信也有多种的实现方法,以适应不同情况的需要。 ---- 为了充分认识和掌握这两种通信及相应的实现技术,本文将就以下几个方面对这两种通信进行深入的讨论:问题的由来、解决问题的策略和方法、每种方法的工作原理和实现、每种实现方法的特点和适用的范围等。 2 进程间的通信及其实现技术 ---- 用户提交给计算机的任务最终都是通过一个个的进程来完成的。在一组并发进程中的任何两个进程之间,如果都不存在公共变量,则称该组进程为不相交的。在不相交的进程组中,每个进程都独立于其它进程,它的运行环境与顺序程序一样,而且它的运行环境也不为别的进程所改变。运行的结果是确定的,不会发生与时间相关的错误。 ---- 但是,在实际中,并发进程的各个进程之间并不是完全互相独立的,它们之间往往存在着相互制约的关系。进程之间的相互制约关系表现为两种方式: ---- (1) 间接相互制约:共享CPU ---- (2) 直接相互制约:竞争和协作 ---- 竞争——进程对共享资源的竞争。为保证进程互斥地访问共享资源,各进程必须互斥地进入各自的临界段。 ---- 协作——进程之间交换数据。为完成一个共同任务而同时运行的一组进程称为同组进程,它们之间必须交换数据,以达到协作完成任务的目的,交换数据可以通知对方可以做某事或者委托对方做某事。 ---- 共享CPU问题由操作系统的进程调度来实现,进程间的竞争和协作由进程间的通信来完成。进程间的通信一般由操作系统提供编程接口,由程序员在程序中实现。UNIX在这个方面可以说最具特色,它提供了一整套进程间的数据共享与信息交换的处理方法——进程通信机制(IPC)。因此,我们就以UNIX为例来分析进程间通信的各种实现技术。 ---- 在UNIX中,文件(File)、信号(Signal)、无名管道(Unnamed Pipes)、有名管道(FIFOs)是传统IPC功能;新的IPC功能包括消息队列(Message queues)、共享存储段(Shared memory segment)和信号灯(Semapores)。 ---- (1) 信号 ---- 信号机制是UNIX为进程中断处理而设置的。它只是一组预定义的值,因此不能用于信息交换,仅用于进程中断控制。例如在发生浮点错、非法内存访问、执行无效指令、某些按键(如ctrl-c、del等)等都会产生一个信号,操作系统就会调用有关的系统调用或用户定义的处理过程来处理。 ---- 信号处理的系统调用是signal,调用形式是: ---- signal(signalno,action) ---- 其中,signalno是规定信号编号的值,action指明当特定的信号发生时所执行的动作。 ---- (2) 无名管道和有名管道 ---- 无名管道实际上是内存中的一个临时存储区,它由系统安全控制,并且独立于创建它的进程的内存区。管道对数据采用先进先出方式管理,并严格按顺序操作,例如不能对管道进行搜索,管道中的信息只能读一次。 ---- 无名管道只能用于两个相互协作的进程之间的通信,并且访问无名管道的进程必须有共同的祖先。 ---- 系统提供了许多标准管道库函数,如: pipe——打开一个可以读写的管道; close——关闭相应的管道; read——从管道中读取字符; write——向管道中写入字符; ---- 有名管道的操作和无名管道类似,不同的地方在于使用有名管道的进程不需要具有共同的祖先,其它进程,只要知道该管道的名字,就可以访问它。管道非常适合进程之间快速交换信息。 ---- (3) 消息队列(MQ) ---- 消息队列是内存中独立于生成它的进程的一段存储区,一旦创建消息队列,任何进程,只要具有正确的的访问权限,都可以访问消息队列,消息队列非常适合于在进程间交换短信息。 ---- 消息队列的每条消息由类型编号来分类,这样接收进程可以选择读取特定的消息类型——这一点与管道不同。消息队列在创建后将一直存在,直到使用msgctl系统调用或iqcrm -q命令删除它为止。 ---- 系统提供了许多有关创建、使用和管理消息队列的系统调用,如: ---- int msgget(key,flag)——创建一个具有flag权限的MQ及其相应的结构,并返回一个唯一的正整数msqid(MQ的标识符); ---- int msgsnd(msqid,msgp,msgsz,msgtyp,flag)——向队列中发送信息; ---- int msgrcv(msqid,cmd,buf)——从队列中接收信息; ---- int msgctl(msqid,cmd,buf)——对MQ的控制操作; ---- (4) 共享存储段(SM) ---- 共享存储段是主存的一部分,它由一个或多个独立的进程共享。各进程的数据段与共享存储段相关联,对每个进程来说,共享存储段有不同的虚拟地址。系统提供的有关SM的系统调用有: ---- int shmget(key,size,flag)——创建大小为size的SM段,其相应的数据结构名为key,并返回共享内存区的标识符shmid; ---- char shmat(shmid,address,flag)——将当前进程数据段的地址赋给shmget所返回的名为shmid的SM段; ---- int shmdr(address)——从进程地址空间删除SM段; ---- int shmctl (shmid,cmd,buf)——对SM的控制操作; ---- SM的大小只受主存限制,SM段的访问及进程间的信息交换可以通过同步读写来完成。同步通常由信号灯来实现。SM非常适合进程之间大量数据的共享。 ---- (5) 信号灯 ---- 在UNIX中,信号灯是一组进程共享的数据结构,当几个进程竞争同一资源时(文件、共享内存或消息队列等),它们的操作便由信号灯来同步,以防止互相干扰。 ---- 信号灯保证了某一时刻只有一个进程访问某一临界资源,所有请求该资源的其它进程都将被挂起,一旦该资源得到释放,系统才允许其它进程访问该资源。信号灯通常配对使用,以便实现资源的加锁和解锁。 ---- 进程间通信的实现技术的特点是:操作系统提供实现机制和编程接口,由用户在程序中实现,保证进程间可以进行快速的信息交换和大量数据的共享。但是,上述方式主要适合在同一台计算机系统内部的进程之间的通信。 3 应用程序间的通信及其实现技术 ---- 同进程之间的相互制约一样,不同的应用程序之间也存在竞争和协作的关系。UNIX操作系统也提供一些可用于应用程序之间实现数据共享与信息交换的编程接口,程序员可以通过自己编程来实现。如远程过程调用和基于TCP/IP协议的套接字(Socket)编程。但是,相对普通程序员来说,它们涉及的技术比较深,编程也比较复杂,实现起来困难较大。 ---- 于是,一种新的技术应运而生——通过将有关通信的细节完全掩盖在某个独立软件内部,即底层的通讯工作和相应的维护管理工作由该软件内部来实现,用户只需要将通信任务提交给该软件去完成,而不必理会它的具体工作过程——这就是所谓的中间件技术。 ---- 我们在这里分别讨论这三种常用的应用程序间通信的实现技术——远程过程调用、会话编程技术和MQSeries消息队列技术。其中远程过程调用和会话编程属于比较低级的方式,程序员参与的程度较深,而MQSeries消息队列则属于比较高级的方式,即中间件方式,程序员参与的程度较浅。 ---- 4.1 远程过程调用(RPC)