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每日学习Java之一万个为什么？

news 来源：原创 2025/8/17 15:06:21

文章目录

  • Java 异步编排与同步工具类对比
    • 一、Java 异步编排概述
      • 1. **什么是异步编排？**
      • 2. **核心工具：CompletableFuture**
    • 二、CompletableFuture 的优点
    • 三、同步工具类对比
      • 1. **CountDownLatch**
      • 2. **CyclicBarrier**
      • 3. **Semaphore**
    • 四、CompletableFuture 与同步工具类的对比
    • 五、典型应用场景
      • 1. **CompletableFuture**
      • 2. **CountDownLatch**
      • 3. **CyclicBarrier**
      • 4. **Semaphore**
    • 六、总结
  • `CommandLineRunner` 接口功能详解
    • 一、核心功能
    • 二、接口定义
    • 三、使用方法
      • 1. **实现接口**
      • 2. **添加注解**
    • 四、典型应用场景
    • 五、示例代码
      • 1. **基础示例**
      • 2. **带日志和参数解析**
    • 六、注意事项
      • 1. **执行时机**
      • 2. **异常处理**
      • 3. **命令行参数**
      • 4. **执行顺序**
      • 5. **关闭方法**
    • 七、与 `ApplicationRunner` 的区别
    • 八、最佳实践
    • 九、总结
  • BitMap
  • 分布式缓存Redis
  • 分布式解锁问题
  • RouYi @InnerAuth
  • RBAC权限模型
  • RouYi H5端会员登录

Java 异步编排与同步工具类对比

一、Java 异步编排概述

1. 什么是异步编排？

异步编排（Asynchronous Composition）是指通过组合多个异步任务，实现任务间的依赖关系、并行执行或结果聚合的编程方式。核心目标是提高程序响应速度和系统吞吐量。

2. 核心工具：CompletableFuture

  • Java 8 引入，是 Future 接口的增强版本。
  • 支持链式调用、组合操作（如 thenApply, thenAccept, thenCompose）。
  • 提供异常处理、超时控制、回调机制等功能。
  • 适用场景：需要处理多个异步任务的依赖关系、并行执行、结果聚合等。

二、CompletableFuture 的优点

优点说明
非阻塞式调用通过 supplyAsync 或 runAsync 提交任务后，主线程无需等待结果即可继续执行其他操作。
任务组合能力支持链式调用（如 thenApply 处理结果）、多任务并行（如 thenCombine 合并结果）、任务依赖（如 thenCompose）。
异常处理机制通过 .exceptionally() 或 .handle() 捕获异常并提供兜底逻辑。
回调支持支持 whenComplete、handle 等回调方法，灵活处理任务完成后的逻辑。
资源管理优化可指定自定义线程池，避免阻塞主线程，提升系统并发性能。

三、同步工具类对比

1. CountDownLatch

  • 功能：等待一组线程完成操作后再继续执行。
  • 特点：
    • 计数器只减不增，不可重用。
    • 适用于一次性事件（如初始化、任务分发后等待完成）。
  • 示例：
    CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
for (int i = 0; i < 3; i++) {new Thread(() -> {// 执行任务latch.countDown();}).start();
}
latch.await(); // 主线程等待

2. CyclicBarrier

  • 功能：让一组线程互相等待，直到所有线程都到达屏障点后再同时继续执行。
  • 特点：
    • 计数器可重置，支持多次使用。
    • 适用于分阶段协作（如多线程计算后聚合结果）。
  • 示例：
    CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3, () -> {// 所有线程到达后执行的回调
});
for (int i = 0; i < 3; i++) {new Thread(() -> {// 执行任务barrier.await();}).start();
}

3. Semaphore

  • 功能：控制同时访问某个资源的线程数量。
  • 特点：
    • 通过许可证机制限制资源访问。
    • 适用于资源池管理（如连接池、限流）。
  • 示例：
    Semaphore semaphore = new Semaphore(2); // 最多允许2个线程访问
semaphore.acquire();
try {// 访问资源
} finally {semaphore.release();
}

四、CompletableFuture 与同步工具类的对比

对比维度CompletableFutureCountDownLatchCyclicBarrierSemaphore
用途异步任务组合、依赖处理、结果聚合等待一组线程完成多线程同步屏障控制资源访问数量
是否可重用✅（支持多次使用）❌（一次性的）✅（可重置）✅（许可证可释放）
是否阻塞主线程❌（非阻塞）✅（通过 await() 阻塞）✅（通过 await() 阻塞）❌（通过 acquire() 阻塞）
异常处理✅（支持 .exceptionally()）❌（需手动捕获异常）❌（需手动捕获异常）❌（需手动捕获异常）
适用场景高并发异步任务编排、微服务调用聚合等待多线程初始化完成分阶段协作任务资源池、限流、互斥访问

五、典型应用场景

1. CompletableFuture

  • 微服务调用聚合：同时调用多个远程服务，合并结果。
  • 批量数据处理：并行处理多个独立任务，最后汇总结果。
  • 异步任务链式依赖：A 任务完成后触发 B 任务，B 任务完成后触发 C 任务。

2. CountDownLatch

  • 主线程等待所有子线程完成：如主线程需要收集所有子线程的计算结果。
  • 初始化任务：等待多个初始化任务完成后启动主流程。

3. CyclicBarrier

  • 并行计算分阶段：如 MapReduce 中的多阶段计算任务。
  • 多线程协同：所有线程完成当前阶段后，统一进入下一阶段。

4. Semaphore

  • 连接池管理：限制数据库连接数或 HTTP 客户端连接数。
  • 限流：控制单位时间内访问某个资源的线程数量。

六、总结

工具最佳使用场景
CompletableFuture复杂异步任务编排、非阻塞式高并发处理
CountDownLatch一次性等待多线程完成
CyclicBarrier多线程分阶段协作、屏障同步
Semaphore资源访问控制、限流

建议：

  • 如果需要处理异步任务的依赖关系或聚合结果，优先选择 CompletableFuture。
  • 如果需要简单等待多线程完成，使用 CountDownLatch。
  • 如果需要多线程分阶段同步，使用 CyclicBarrier。
  • 如果需要控制资源访问数量，使用 Semaphore。

CommandLineRunner 接口功能详解

一、核心功能

CommandLineRunner 是 Spring Boot 提供的一个接口，用于在 Spring 应用上下文完全初始化后、应用正式提供服务前 执行特定的代码逻辑。其核心功能包括：

  1. 执行初始化任务
    在应用启动时加载数据、初始化缓存、检查配置等。
  2. 接收命令行参数
    通过 String[] args 直接访问应用启动时传递的命令行参数。
  3. 支持多任务协作
    可以定义多个 CommandLineRunner 实现类，并通过 @Order 注解控制执行顺序。

二、接口定义

@FunctionalInterface
public interface CommandLineRunner {/*** 在 SpringApplication 启动后回调* @param args 来自应用程序的命令行参数* @throws Exception 如果发生错误*/void run(String... args) throws Exception;
}

三、使用方法

1. 实现接口

创建一个类并实现 CommandLineRunner 接口，重写 run 方法。

import org.springframework.boot.CommandLineRunner;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
public class MyStartupRunner implements CommandLineRunner {@Overridepublic void run(String... args) throws Exception {System.out.println("应用启动完成，开始执行初始化操作...");// 业务逻辑（如加载数据、初始化缓存等）if (args.length > 0) {System.out.println("接收到的命令行参数: " + String.join(", ", args));}}
}

2. 添加注解

  • 使用 @Component 注解，Spring 会自动扫描并注册该 Bean。
  • 如果需要控制执行顺序，使用 @Order(int value) 注解。
import org.springframework.core.annotation.Order;@Component
@Order(1) // 执行顺序为1（数字越小优先级越高）
public class FirstRunner implements CommandLineRunner { ... }@Component
@Order(2)
public class SecondRunner implements CommandLineRunner { ... }

四、典型应用场景

场景说明
数据初始化在应用启动时加载初始数据到数据库或缓存中。例如：插入默认用户、角色或权限数据。
配置检查验证配置文件或环境变量是否正确（如检查数据库连接、外部服务地址）。
缓存预热在应用启动时预先加载热点数据到 Redis 或本地缓存中，避免首次请求性能下降。
后台任务启动启动定时任务、消息监听器或异步任务。
命令行参数处理根据启动参数执行特定逻辑（如 --init 参数触发初始化操作）。

五、示例代码

1. 基础示例

@Component
public class SimpleRunner implements CommandLineRunner {@Overridepublic void run(String... args) throws Exception {System.out.println("应用启动后执行初始化逻辑");if (args.length > 0 && "init".equals(args[0])) {System.out.println("检测到 init 参数，执行初始化操作");}}
}

2. 带日志和参数解析

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.boot.CommandLineRunner;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
public class DataInitializer implements CommandLineRunner {private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(DataInitializer.class);@Overridepublic void run(String... args) throws Exception {logger.info("开始初始化数据...");if (args.length > 0 && "--force-init".equals(args[0])) {// 执行强制初始化逻辑logger.info("执行强制初始化操作");}logger.info("数据初始化完成");}
}

六、注意事项

1. 执行时机

  • CommandLineRunner 的 run 方法会在 Spring 上下文初始化完成后 被调用。
  • 此时，所有 Bean 已经完成初始化，可以安全地调用依赖的 Bean。

2. 异常处理

  • 如果 run 方法抛出异常，Spring Boot 会终止应用启动流程（除非异常被捕获）。
  • 建议在方法内部使用 try-catch 捕获异常并记录日志。

3. 命令行参数

  • 参数通过 String[] args 传递，需手动解析（如 --key=value 格式）。
  • 示例：
    启动命令：java -jar app.jar --init --env=prod
    参数解析：
    for (String arg : args) {if (arg.startsWith("--env=")) {String env = arg.substring(6);System.out.println("环境参数: " + env);}
}

4. 执行顺序

  • 默认情况下，多个 CommandLineRunner 的执行顺序是 无序的。
  • 使用 @Order 注解或实现 Ordered 接口可控制顺序。

5. 关闭方法

  • CommandLineRunner 本身没有关闭逻辑，但可以通过以下方式控制行为：
    • 在 run 方法中添加条件判断（如检查环境参数）。
    • 抛出异常终止应用启动（需谨慎使用）。

七、与 ApplicationRunner 的区别

特性CommandLineRunnerApplicationRunner
参数类型String[] args（原始字符串数组）ApplicationArguments（封装后的参数对象）
适用场景简单参数解析复杂参数处理（支持解析 --key=value 格式）
接口复杂度简单稍复杂

八、最佳实践

  1. 避免长时间阻塞主线程
    如果初始化逻辑耗时较长，建议将任务提交到线程池异步执行。

  2. 依赖检查
    确保 run 方法中调用的 Bean 已正确注入（如数据库连接、外部服务）。

  3. 日志记录
    在关键步骤添加日志，便于调试和监控。

  4. 参数校验
    对命令行参数进行校验，避免因参数错误导致初始化失败。

  5. 幂等性设计
    如果任务可能重复执行（如多次启动应用），确保初始化逻辑具有幂等性。

九、总结

功能说明
核心作用应用启动后执行初始化任务
执行时机Spring 上下文初始化完成后
参数支持直接接收命令行参数
适用场景数据初始化、配置检查、缓存预热等
扩展性支持多个 Runner 并控制执行顺序

通过合理使用 CommandLineRunner，可以显著提升 Spring Boot 应用的灵活性和健壮性。

BitMap

Redis提供了四个常用命令处理二进制数组

  • SETBIT：为数组指定偏移量上的二进制位设置值，偏移量从0开始计数，二进制位的值只能为0/1.（设置下标值）
  • GETBIT：获取某个下标的值
  • BITCOUNT：统计二进制为1的数量
  • BITOP：对多个位数组进行运算

分布式缓存Redis

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分布式解锁问题

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RouYi @InnerAuth

网关清除请求头信息，防止伪造内部交互。

@Aspect
@Component
public class InnerAuthAspect implements Ordered
{@Around("@annotation(innerAuth)")public Object innerAround(ProceedingJoinPoint point, InnerAuth innerAuth) throws Throwable{String source = ServletUtils.getRequest().getHeader(SecurityConstants.FROM_SOURCE);// 内部请求验证if (!StringUtils.equals(SecurityConstants.INNER, source)){throw new InnerAuthException("没有内部访问权限，不允许访问");}String userid = ServletUtils.getRequest().getHeader(SecurityConstants.DETAILS_USER_ID);String username = ServletUtils.getRequest().getHeader(SecurityConstants.DETAILS_USERNAME);// 用户信息验证if (innerAuth.isUser() && (StringUtils.isEmpty(userid) || StringUtils.isEmpty(username))){throw new InnerAuthException("没有设置用户信息，不允许访问 ");}return point.proceed();}/*** 确保在权限认证aop执行前执行*/@Overridepublic int getOrder(){return Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE + 1;}
}

RBAC权限模型

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RouYi H5端会员登录

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前端面试测试题目（一）

一、Vue的双向绑定机制&#xff08;v-model底层实现原理&#xff09; Vue的双向绑定核心由 响应式系统 和 指令语法糖 共同实现&#xff0c;具体原理如下&#xff1a; 响应式系统 Vue通过数据劫持和依赖收集实现数据变化到视图的同步&#xff1a; • 数据劫持&#xff1a;在Vue…...

编程日记 2025/8/16 10:48:27

最优化方法Python计算：无约束优化应用——线性回归分类器

一、线性回归分类器 假设样本数据为 ( x i , y i ) (\boldsymbol{x}_i, y_i) (xi​,yi​)&#xff0c;其中 i 1 , 2 , … , m i 1, 2, \dots, m i1,2,…,m。标签 y i y_i yi​ 取值于 k k k 个整数 { 1 , 2 , … , k } \{1, 2, \dots, k\} {1,2,…,k}&#xff0c;从而构…...

编程日记 2025/8/17 10:39:46

【汇正自控阀门集团】签约智橙PLM，智橙助泵阀“以国代进”

签约智橙&#xff0c;汇正阀门的“以国代进”举措 随着阀门市场竞争日益激烈、市场需求日益多样化&#xff0c;无论是出口海外、以国代进&#xff0c;还是进军新能源、造船、油气等投资景气的下游市场&#xff0c;阀门企业能否在快速迭代产品、保持技术领先的同时&#xff0c;…...

编程日记 2025/8/16 10:48:23

【macOS】iTerm2介绍

iTerm2 和 iTerm 是 macOS 上两个不同的终端模拟器&#xff0c;虽然名字相似&#xff0c;但它们是两个独立的项目&#xff0c;且 iTerm2 是 iTerm 的现代化继承者。以下是它们的核心区别和演进关系&#xff1a; 1. 历史背景 项目诞生时间状态开发者iTerm2002 年已停止维护Greg…...

编程日记 2025/8/17 9:57:09

2025年五一假期旅游市场新趋势：理性消费、多元场景与科技赋能

2025年五一假期&#xff0c;国内旅游市场再次迎来爆发式增长&#xff0c;官方数据显示&#xff0c;假期期间国内出游人次达3.14亿&#xff0c;游客总消费1802.69亿元。尽管数据规模亮眼&#xff0c;但深入分析可发现&#xff0c;旅游市场正经历结构性变革——消费行为趋于理性、…...

编程日记 2025/8/16 10:48:21

第3章 模拟法

3.1 模拟法概述 模拟法设计思想 模拟法通过将现实问题抽象成计算机可识别的符号与操作&#xff0c;按逻辑顺序“模拟”其过程&#xff0c;从而得到结果&#xff1b;它不依赖复杂公式或高深技巧&#xff0c;只需理清问题背景与实现步骤即可。 示例&#xff1a;鸡兔同笼问题 题…...

编程日记 2025/8/17 12:01:08

16.状态模式：思考与解读

原文地址:状态模式&#xff1a;思考与解读 更多内容请关注&#xff1a;深入思考与解读设计模式 引言 在开发软件系统时&#xff0c;特别是当对象的行为会随着状态的变化而变化时&#xff0c;系统往往会变得复杂。你是否遇到过这样的情况&#xff1a;一个对象的行为在不同的状…...

编程日记 2025/8/16 10:48:18

ActiveMQ 源码剖析：消息存储与通信协议实现（二）

四、KahaDB 消息存储实现细节 &#xff08;一&#xff09;存储原理分析 KahaDB 作为 ActiveMQ 从 5.4 版本开始的默认消息存储引擎&#xff0c;其基于日志文件的存储原理具有独特的设计和优势 。在 KahaDB 的存储目录&#xff08;如${activemq.data}/kahadb&#xff09;下&am…...

编程日记 2025/8/16 10:48:16

明远智睿SD2351核心板：工业AIoT时代的创新引擎

在当今工业互联网飞速发展的浪潮中&#xff0c;人工智能&#xff08;AI&#xff09;与物联网&#xff08;IoT&#xff09;的深度融合正以前所未有的态势重塑着传统制造业的格局。从自动化生产线的精准控制到智能仓储的高效管理&#xff0c;从设备运行的实时监测到产品质量的严格…...

编程日记 2025/8/17 10:55:06

iPhone 和 Android 在日期格式方面的区别

整篇文章由iPhone 和 Android 在日期格式方面有所不同引起，大致介绍了，两种时间标准，以及在 JavaScript 下的格式转换方法。 Unix 时间戳是从1970年1月1日(UTC/GMT的午夜)开始所经过的秒数,不考虑闰秒。 iPhone 和 Android 在日期格式方面有所不同。其中，iPhone（iOS）使…...

编程日记 2025/8/16 10:29:12

使用VSCode在Windows 11上编译运行项目

使用VSCode在Windows 11上编译运行项目 VSCode是一个功能强大的跨平台代码编辑器&#xff0c;可以很好地支持C/C项目开发。以下是使用VSCode在Windows 11上编译运行此项目的详细步骤。 1. 安装VSCode 访问VSCode官网下载并安装VSCode安装完成后&#xff0c;启动VSCode 2. 安…...

编程日记 2025/8/16 12:32:55

边缘计算，运维架构从传统的集中式向分布式转变

在当今数字化时代&#xff0c;边缘计算的崛起正在改变着运维的格局。随着物联网、5G 等技术的快速发展&#xff0c;越来越多的数据和应用正在向边缘设备迁移&#xff0c;这给运维团队带来了新的挑战和机遇。 一、边缘计算崛起带来的运维挑战 边缘计算将计算和数据存储靠近数据…...

编程日记 2025/8/16 12:32:53

【基础篇】prometheus热更新解读

文章目录 本篇内容讲解热更新参数源码解读本篇总结本篇内容讲解 prometheus热更新源码解读 热更新参数 –web.enable-lifecycle ： 代表开启热更新配置 修改配置文件发http请求# curl -X POST -vvv localhost:9090/-/reload * About to connect() to localhost port 9090 (…...

编程日记 2025/8/16 12:32:50

为了结合后端而学习前端的学习日志（1）——纯CSS静态卡片案例

前端设计专栏 使用纯CSS创建简洁名片卡片的学习实践 在这篇技术博客中&#xff0c;我将分享我的前端学习过程&#xff0c;如何使用纯HTML和CSS创建一个简洁美观的名片式卡片&#xff0c;就像我博客首页展示的那样。这种卡片设计非常适合作为个人简介、产品展示或团队成员介绍…...

编程日记 2025/8/17 14:23:07

汽车服务小程序功能点开发

汽车养护服务功能 智能保养预约&#xff1a;根据车辆品牌、型号及行驶里程&#xff0c;自动推荐保养项目&#xff0c;支持线上预约 4S 店或合作维修厂&#xff0c;选择服务时间与地点。故障诊断与维修&#xff1a;车主上传车辆故障现象&#xff0c;系统智能初步诊断&#xff0…...

编程日记 2025/8/17 14:38:07

SENSE2020BSI sCMOS科学级相机主要参数及应用场景

SENSE2020BSI sCMOS科学级相机是一款面向宽光谱成像需求的高性能科学成像设备&#xff0c;结合了背照式&#xff08;Back-Side Illuminated, BSI&#xff09;CMOS技术与先进信号处理算法&#xff0c;适用于天文观测、生物医学成像、工业检测等领域。以下是其核心特点及技术细节…...

编程日记 2025/8/17 8:29:16