📕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。

🌾阅读前,快速浏览目录和章节概览可帮助了解文章结构、内容和作者的重点。了解自己希望从中获得什么样的知识或经验是非常重要的。建议在阅读时做笔记、思考问题、自我提问,以加深理解和吸收知识。阅读结束后,反思和总结所学内容,并尝试应用到现实中,有助于深化理解和应用知识。与朋友或同事分享所读内容,讨论细节并获得反馈,也有助于加深对知识的理解和吸收。💡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。

一、并发编程知识体系
并发编程是现代软件开发中不可或缺的一部分,它涉及到如何使多个任务在同一时间点执行,以提高系统的响应性和效率。以下是对并发编程知识体系的详细解析,并补充其技术实现细节。
线程基础
线程是并发编程的核心概念,它是程序中执行运算的最小单位。
线程生命周期:
- 新建态:通过
Thread
类或其子类创建后,尚未启动。在这个阶段,线程对象被创建,但尚未分配资源,因此无法执行任何操作。 - 就绪态:调用
start()
方法后,线程等待被分配CPU资源。此时线程已经准备好执行,但尚未获得CPU时间片。 - 运行态:线程获得CPU资源,开始执行。线程在运行态中,会根据CPU调度策略执行相应的任务。
- 阻塞态:由于某些原因(如I/O操作、等待锁等)导致线程暂停执行。线程在阻塞态时,不会占用CPU资源。
- 终止态:线程执行完毕或被终止。终止态的线程将不再参与任何线程调度。
线程优先级: 线程优先级决定了线程在CPU资源有限时的调度顺序。Java中,线程优先级分为10个等级,范围从1(最低)到10(最高)。线程优先级不是绝对的,操作系统会根据实际情况进行调整。
守护线程: 守护线程是服务线程,它不参与程序的主要任务,而是为其他线程提供服务。当所有非守护线程结束时,程序会自动退出。在Java虚拟机中,守护线程的终止不会导致虚拟机退出。
线程池: 线程池是一组预先创建的线程,用于执行多个任务。它有以下核心参数配置:
- 核心线程数:线程池中的核心线程数量。核心线程在创建时就被创建,并且会一直存在,除非系统资源不足。
- 最大线程数:线程池允许的最大线程数量。当任务数量超过核心线程数时,线程池会创建额外的线程来处理任务。
- 队列类型:用于存储等待执行的任务。常见的队列类型包括:数组阻塞队列、链表阻塞队列、优先级队列等。
- 拒绝策略:当任务数量超过最大线程数和队列容量时,如何处理新任务。常见的拒绝策略包括:抛出异常、丢弃任务、丢弃队列头部任务、调用拒绝处理者等。
同步机制: 同步机制用于控制对共享资源的访问,确保线程安全。常见的同步机制包括:
悲观锁/乐观锁:
- 悲观锁:假设在执行过程中,其他线程会修改数据,因此在操作数据前加锁。Java中,悲观锁的实现方式包括
synchronized
关键字、ReentrantLock
等。 - 乐观锁:假设在执行过程中,其他线程不会修改数据,因此采用版本号或时间戳等机制进行冲突检测。Java中,乐观锁的实现方式包括
AtomicInteger
、AtomicLong
等。
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。Java中,读写锁的实现方式包括ReentrantReadWriteLock
。
条件变量: 条件变量用于等待某个条件成立,然后唤醒一个或多个线程。Java中,条件变量的实现方式包括Object.wait()
、Object.notify()
、Object.notifyAll()
等。
并发集合: 并发集合是线程安全的集合类,包括ConcurrentHashMap
、CopyOnWriteArrayList
等。这些集合类内部采用了多种同步机制,如分段锁、乐观锁等,以确保线程安全。
ConcurrentHashMap: ConcurrentHashMap
是线程安全的HashMap实现,它采用分段锁技术,提高并发性能。分段锁将数据分为多个段,每个段有自己的锁,从而允许多个线程同时访问不同的段。
CopyOnWrite容器: CopyOnWriteArrayList
等容器在每次修改操作时,都会创建一个新的副本,从而保证线程安全。这种策略适用于读多写少的场景。
BlockingQueue: BlockingQueue
是线程安全的队列实现,它支持生产者和消费者模型。BlockingQueue内部采用了多种同步机制,如锁、条件变量等,以确保线程安全。
并发工具类:
- Phaser:用于协调多个线程的执行顺序。Phaser类似于CyclicBarrier,但它提供了更灵活的同步机制。
- Exchanger:用于在线程间交换数据。Exchanger允许两个线程在某个时刻交换数据,然后继续执行。
- FutureTask:用于异步执行任务。FutureTask允许一个线程提交一个任务,然后其他线程可以等待该任务的执行结果。
非阻塞算法: 非阻塞算法通过无锁编程技术,实现线程间的无锁交互。Java中,非阻塞算法的实现方式包括Atomic
类、CAS
操作等。
CAS原理: CAS(Compare-And-Swap)是一种无锁编程技术,通过原子操作比较并交换内存中的值。Java中,CAS操作通过Atomic
类实现。
Atomic类: Atomic
类提供了原子操作的方法,如AtomicInteger
、AtomicLong
等。这些类内部采用了CAS操作,确保操作的原子性。
无锁队列: 无锁队列是一种基于CAS原理的线程安全队列。无锁队列内部采用了CAS操作,确保线程安全。
并发框架
Netty线程模型: Netty采用主从多线程模型,提高并发性能。主线程负责接收客户端连接,从线程负责处理客户端请求。
Akka Actor模型: Akka是一个基于Actor模型的并发框架,它将并发编程抽象为消息传递。Actor是一个轻量级的线程,它通过消息传递与其他Actor进行通信。
Disruptor环形缓冲区: Disruptor是一个高性能的并发框架,它使用环形缓冲区实现无锁队列。环形缓冲区内部采用了CAS操作,确保线程安全。
二、MyBatis知识体系
MyBatis是一个优秀的持久层框架,它支持定制化SQL、存储过程以及高级映射。
SQL映射
注解映射: MyBatis支持使用注解进行SQL映射,如@Select
、@Insert
、@Update
、@Delete
等。这些注解可以简化SQL映射的配置。
结果集映射: MyBatis支持将SQL查询结果映射到Java对象,包括基本数据类型、集合类型等。结果集映射可以通过XML配置或注解实现。
关联查询: MyBatis支持多表关联查询,通过配置关联关系实现数据映射。关联查询可以通过XML配置或注解实现。
动态SQL: MyBatis支持动态SQL,如<if>
、<choose>
、<foreach>
等标签。动态SQL可以根据条件动态生成SQL语句。
OGNL表达式: OGNL表达式用于在MyBatis中实现动态SQL和结果集映射。OGNL表达式可以方便地访问对象属性、执行条件判断等操作。
分支语句: MyBatis支持分支语句,如<if>
、<choose>
等。分支语句可以根据条件动态执行不同的SQL语句。
批量操作: MyBatis支持批量操作,如批量插入、批量更新等。批量操作可以显著提高数据库操作效率。
缓存机制
一级缓存: MyBatis默认使用一级缓存,它存储在SqlSession中,只对当前SqlSession有效。一级缓存可以提高查询效率,减少数据库访问次数。
二级缓存: MyBatis支持二级缓存,它存储在应用范围内,可以跨SqlSession共享数据。二级缓存可以提高查询效率,减少数据库访问次数。
自定义缓存: MyBatis允许自定义缓存,通过实现Cache
接口实现缓存逻辑。自定义缓存可以满足特定的缓存需求。
代理模式: MyBatis使用代理模式实现Mapper接口,降低代码耦合度。代理模式可以将数据库操作与业务逻辑分离,提高代码可维护性。
执行流程
MapperProxy: MyBatis使用MapperProxy
代理Mapper接口,实现动态代理。动态代理可以将数据库操作与业务逻辑分离,提高代码可维护性。
插件拦截: MyBatis支持插件拦截,如拦截查询、更新、插入等操作。插件拦截可以扩展MyBatis的功能,如日志记录、性能监控等。
动态代理执行流程: MyBatis通过动态代理技术,拦截Mapper接口的方法调用,实现SQL映射和执行。动态代理技术可以提高代码执行效率,降低代码耦合度。
SqlSession生命周期
SqlSession: MyBatis使用SqlSession管理数据库连接和事务。SqlSession是MyBatis的核心对象,它负责执行数据库操作。
生命周期: SqlSession的生命周期从创建到销毁,包括以下几个阶段:
- 创建:通过
SqlSessionFactory
创建SqlSession。 - 使用:执行数据库操作。
- 关闭:释放数据库连接和事务资源。
执行器类型
执行器类型: MyBatis支持多种执行器类型,如简单执行器、批量执行器、缓存执行器等。不同的执行器类型适用于不同的场景。
延迟加载
延迟加载: MyBatis支持延迟加载,即在需要时才加载关联数据。延迟加载可以提高查询效率,减少数据库访问次数。
扩展机制
类型处理器: MyBatis使用类型处理器将数据库数据类型转换为Java类型。类型处理器可以提高数据转换效率,降低代码耦合度。
拦截器链: MyBatis使用拦截器链拦截SQL执行过程,如分页拦截器、日志拦截器等。拦截器链可以扩展MyBatis的功能,如性能监控、日志记录等。
方言支持: MyBatis支持多种数据库方言,如MySQL、Oracle、SQL Server等。方言支持可以提高数据库操作效率,降低代码耦合度。
通过以上对并发编程和MyBatis知识体系的详细解析,我们可以更好地理解并发编程和MyBatis的核心概念和实现原理。在实际开发中,我们可以结合这些知识点,解决实际问题,提高代码质量和系统性能。
📥博主的人生感悟和目标

- 💂 博客主页: Java程序员廖志伟希望各位读者大大多多支持用心写文章的博主,现在时代变了,信息爆炸,酒香也怕巷子深,博主真的需要大家的帮助才能在这片海洋中继续发光发热,所以,赶紧动动你的小手,点波关注❤️,点波赞👍,点波收藏⭐,甚至点波评论✍️,都是对博主最好的支持和鼓励!
- 👉 开源项目: Java程序员廖志伟
- 🌥 哔哩哔哩: Java程序员廖志伟
- 🎏 个人社区: Java程序员廖志伟
- 🔖 个人微信号:
SeniorRD

📙经过多年在CSDN创作上千篇文章的经验积累,我已经拥有了不错的写作技巧。同时,我还与清华大学出版社签下了四本书籍的合约,并将陆续出版。这些书籍包括了基础篇、进阶篇、架构篇的📌《Java项目实战—深入理解大型互联网企业通用技术》📌,以及📚《解密程序员的思维密码--沟通、演讲、思考的实践》📚。具体出版计划会根据实际情况进行调整,希望各位读者朋友能够多多支持!
🔔如果您需要转载或者搬运这篇文章的话,非常欢迎您私信我哦~