普通的项目非分布式项目中的技术点思考(学习随记)

学习路线

在学习Java的路程中，最开始学习JavaSe，在Java基础学完后，开始接触JavaWeb，开始接触框架，Spring框架，SpringBoot框架、数据库框架、在学习一下中间件，就可以完成工作中crud的基础操作，去实现功能了。
但如果一直crud，就无法进步，下一步，就应该更近一步的去学习。
设计模式、代码重构、架构设计、技术选型等等，需要不断深入学习。
有时候做的项目可能并不会涉及分布式，可能就是一些业务，但可能在业务上，也有值得去思考、去深入学习的地方。

一个‘毫无技术含量’的单机系统能有什么技术？

下面是一个单机系统可能涉及的技术，客户端请求进Tomcat，之后进入系统业务代码，同时系统接入数据库DB，再接入一些如Redis、MQ这样的中间件。

池化技术

在连数据库的时候，一般会配置一个数据库连接池，在配置连接池后，其实可以思考，为什么要去配置连接池？很简单，其实就是比例连接的频繁创建和销毁的开销，以达到复用的目的。这其实也可以再深入，为什么创建和销毁连接花销很大，其中就可以再去深入了解操作系统内核相关的知识。

同时，还可以引申出其他的池化技术，比如象池，线程池，内存池，理解这些池在项目中的用处。

多线程

多个线程共同执行任务时，如何提升性能？在使用锁时，理解锁优化，锁升级的过程。如何使用路由把不同的请求，仍给不同的线程池。优化，尽量做串行化无锁编程（比如把每个请求放入一个队列里，由线程去处理，一个线程池一个线程专门处理这些并发请求，这样做，比4个线程并行抢锁性能更高）。

异步处理

很多项目中的代码都是同步处理业务请求，但我们也应该考虑什么地方适合去异步处理任务。这个时候，我们可以深入去了解CompleteFuture在项目的运用。
比如，当一个前端http请求进入后端时，并不仅仅是接受请求，然后开始处理任务。但如果某个业务执行很慢，但请求又频繁，这样会导致多个线程阻塞，影响性能。这种时候就可以考虑使用CompleteFuture实现异步处理，通过回调的方法提高系统的响应速度和吞吐量。

ThreadLocal

将资源和线程绑定，实现无锁编程。
举个例子，比如在JavaWeb开发中，往往都会从Session中获取用户信息，这些信息需要在服务层或DAO层进行使用。为了避免在每个服务层或DAO层方法中都需要传递这些信息，我们可以使用ThreadLocal将这些信息保存在当前线程中，这样在整个线程中都可以轻松地访问这些信息，而不需要在方法间来回传递。例如：

public class UserContext {
    private static final ThreadLocal<UserInfo> userInfoThreadLocal = new ThreadLocal<>();

    public static void setUserInfo(UserInfo userInfo) {
        userInfoThreadLocal.set(userInfo);
    }

    public static UserInfo getUserInfo() {
        return userInfoThreadLocal.get();
    }

    public static void clear() {
        userInfoThreadLocal.remove();
    }
}

// 在方法中使用
public void doSomething() {
    UserInfo userInfo = UserContext.getUserInfo();
    // ...
}

在每个请求处理的时候，我们可以在拦截器中设置当前用户信息，例如：

public class UserInterceptor extends HandlerInterceptorAdapter {

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        UserInfo userInfo = getCurrentUserInfo();
        UserContext.setUserInfo(userInfo);
        return true;
    }

    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
        UserContext.clear();
    }

    private UserInfo getCurrentUserInfo() {
        // 从Session中获取用户信息
        return new UserInfo();
    }
}

在此之后，UserContext中的userInfoThreadLocal将会持有当前用户信息，并且每个线程都是线程安全的

缓存过滤

在销售系统中，可以使用缓存过滤无效购买请求，如何保证缓存和数据库一致性。

业务隔离

不同的线程池处理不同的业务