并发编程与MyBatis核心解析

📕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

并发编程是现代计算机科学中一个重要的领域，它涉及到如何让多个线程在同一个程序中高效、安全地执行。以下将详细介绍并发编程的知识体系，并深入探讨其技术实现细节。

1. 线程基础

线程是并发编程的基本单位，它是轻量级的进程，由操作系统调度和管理。

（1）线程生命周期

线程的生命周期包括：新建（New）、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）、等待（Waiting）、超时等待（Timed Waiting）和终止（Terminated）。在Java中，线程的状态转换通常由操作系统和线程本身的行为共同决定。例如，线程从新建状态进入就绪状态，需要调用start()方法，此时线程等待被调度执行。

（2）线程优先级

线程优先级表示线程执行时的优先程度，Java中通过Thread类中的getPriority()和setPriority()方法获取和设置线程优先级。线程优先级是一个整数，优先级高的线程有更大的机会被调度执行。然而，线程优先级并不是绝对的，它依赖于具体操作系统的调度策略。

（3）守护线程

守护线程是一种特殊的线程，它不是应用程序的一部分，而是为应用程序提供服务的线程。当守护线程完成其任务后，它会自动终止。Java虚拟机在退出时，如果没有非守护线程正在运行，则虚拟机也会退出。因此，守护线程通常用于执行一些后台任务，如垃圾回收。

（4）线程池

线程池是一种管理线程的机制，它可以有效地控制线程的创建、回收和复用，提高程序的性能。线程池的核心参数配置包括：

• 核心线程数：线程池在运行期间，能够保持的线程数量。核心线程数通常设置为CPU核心数的1到2倍。
• 最大线程数：线程池能够创建的最大线程数量。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：存储等待执行的任务队列的类型，如LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue等。选择合适的队列类型对线程池的性能有很大影响。
• 拒绝策略：当任务队列已满，且无法创建新线程时，如何处理无法执行的任务。常见的拒绝策略有AbortPolicy、CallerRunsPolicy、DiscardPolicy和DiscardOldestPolicy。

2. 线程同步机制

线程同步机制是确保多个线程在访问共享资源时不会发生冲突的重要手段。

（1）悲观锁

悲观锁假设并发访问时一定会发生冲突，因此在访问资源前先加锁。Java中常用的悲观锁实现方式有synchronized关键字和ReentrantLock类。

（2）乐观锁

乐观锁假设并发访问时不会发生冲突，因此在访问资源时不加锁，而是在更新资源时进行冲突检测。Java中常用的乐观锁实现方式有CAS（Compare-And-Swap）操作。

（3）读写锁

读写锁允许多个线程同时读取资源，但只有一个线程可以写入资源。Java中常用的读写锁实现方式有ReentrantReadWriteLock类。

3. 并发集合

并发集合是为了在多线程环境中安全地存储和操作数据而设计的数据结构。

（1）ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap是Java中线程安全的HashMap实现，它通过分段锁（Segment Locking）的方式提高了并发性能。ConcurrentHashMap将数据结构分为多个段，每个段有自己的锁，从而减少锁的竞争。

（2）CopyOnWrite容器

CopyOnWrite容器是一种线程安全的集合，它通过在修改操作时创建当前元素的副本来实现线程安全。这种机制适用于读多写少的场景，如ArrayList的CopyOnWriteArrayList实现。

（3）BlockingQueue

BlockingQueue是一种线程安全的队列，它支持生产者-消费者模型。当队列为空时，消费者线程会阻塞，当队列满时，生产者线程会阻塞。Java中常用的BlockingQueue实现有ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue和PriorityBlockingQueue等。

4. 并发工具类

（1）Phaser

Phaser是一种可重用的同步工具，它允许线程在执行任务时按照指定的顺序进行同步。Phaser适用于需要多个线程协同完成任务的场景。

（2）Exchanger

Exchanger允许两个线程在交换数据后继续执行。Exchanger适用于需要线程间交换数据的场景。

（3）FutureTask

FutureTask是线程池中用于执行异步任务的一个类，它允许主线程在执行任务的同时，等待任务的结果。FutureTask适用于需要异步执行任务的场景。

5. 非阻塞算法

非阻塞算法是指在没有锁或其他同步机制的情况下，实现线程安全的一种方法。非阻塞算法适用于对性能要求较高的场景，如高性能网络通信。

6. CAS原理

CAS（Compare-And-Swap）是一种无锁算法，它通过比较内存中的值与预期值，如果相等，则将内存中的值替换为新值。CAS操作包括三个操作数：内存位置、预期值和新值。CAS操作具有原子性，适用于实现乐观锁。

7. Atomic类

Atomic类是Java中用于实现原子操作的类，它提供了各种原子操作，如原子整数、原子长整型、原子引用等。Atomic类适用于需要保证原子性的场景，如计数器、标志位等。

8. 无锁队列

无锁队列是一种线程安全的队列，它通过CAS原理实现线程安全。无锁队列适用于对性能要求较高的场景，如高性能网络通信。

9. 并发框架

（1）Netty线程模型

Netty是一种高性能的网络通信框架，它采用主从多线程模型。主线程负责接收和处理客户端连接，从线程负责处理业务逻辑。Netty线程模型适用于高性能网络通信场景。

（2）Akka Actor模型

Akka是一个基于Actor模型的并发编程框架，它允许程序以无状态、无锁的方式编写并发程序。Actor模型适用于分布式计算和实时系统。

（3）Disruptor环形缓冲区

Disruptor是一个高性能的并发队列实现，它采用环形缓冲区和生产者-消费者模型。Disruptor适用于高性能数据传输和消息队列场景。

二、MyBatis知识体系

MyBatis是一个优秀的持久层框架，它将SQL语句映射为Java对象，简化了数据库操作。

1. SQL映射

SQL映射是指将Java对象与数据库表之间的映射关系，包括注解映射、XML映射和注解+XML混合映射。MyBatis提供了丰富的映射配置方式，以适应不同的业务需求。

2. 注解映射

注解映射是MyBatis中一种常用的映射方式，它通过在Java对象字段或方法上添加注解，来指定对应的数据库字段。注解映射简化了映射配置，提高了开发效率。

3. 结果集映射

结果集映射是指将数据库查询结果映射到Java对象中，包括基本类型映射、复杂类型映射和关联查询。MyBatis提供了灵活的结果集映射机制，支持复杂的映射关系。

4. 关联查询

关联查询是指通过SQL语句查询多个表之间的关联数据，并将其映射到Java对象中。MyBatis支持多种关联查询方式，如一对一、一对多、多对多等。

5. 动态SQL

动态SQL是指根据业务需求，动态构建SQL语句的一种方法，包括OGNL表达式、分支语句和批量操作。MyBatis提供了动态SQL的支持，简化了SQL语句的编写。

6. 缓存机制

MyBatis提供了两种缓存机制：一级缓存和二级缓存。

（1）一级缓存

一级缓存是SqlSession级别的缓存，当同一个SqlSession执行相同的查询时，会从一级缓存中获取数据，提高查询性能。

（2）二级缓存

二级缓存是Mapper级别的缓存，当同一个Mapper执行相同的查询时，会从二级缓存中获取数据，提高查询性能。二级缓存适用于跨SqlSession的数据共享。

7. 自定义缓存

自定义缓存是指通过实现Cache接口，自定义缓存实现方式，以满足特定业务需求。自定义缓存可以扩展MyBatis的缓存机制，提高缓存性能。

8. 代理模式

代理模式是指通过动态代理技术，在运行时创建代理对象，代理对象负责调用目标对象的方法，并在调用前后执行一些额外的操作。MyBatis使用代理模式实现Mapper接口的代理对象。

9. MapperProxy

MapperProxy是MyBatis中用于实现代理模式的一个类，它通过动态代理技术，将Mapper接口的实现转换为MapperProxy代理对象。MapperProxy负责拦截Mapper接口的调用，并在调用前后执行拦截器的方法。

10. 插件拦截

插件拦截是指通过实现Interceptor接口，拦截MyBatis的执行过程，并在执行前后执行一些额外的操作。插件拦截可以扩展MyBatis的功能，如日志记录、性能监控等。

11. 动态代理执行流程

动态代理执行流程如下：

• 创建动态代理对象
• 执行目标对象的方法
• 在执行前后执行拦截器的方法
• 返回执行结果

12. SqlSession生命周期

SqlSession是MyBatis的核心对象，它负责执行SQL语句、管理事务等。SqlSession的生命周期包括：创建、使用和关闭。合理管理SqlSession的生命周期对提高程序性能至关重要。

13. 执行器类型

MyBatis提供了多种执行器类型，如SimpleExecutor、ReuseExecutor和BatchExecutor，它们分别适用于不同的场景。选择合适的执行器类型对提高程序性能有很大影响。

14. 延迟加载

延迟加载是指在实际需要时才加载关联数据，提高程序的性能。延迟加载适用于关联数据量较大的场景，如实体关系映射。

15. 扩展机制

MyBatis提供了丰富的扩展机制，如类型处理器、拦截器链和方言支持，以满足各种业务需求。扩展机制是MyBatis灵活性和可定制性的重要体现。

综上所述，并发编程和MyBatis是现代计算机科学中两个重要的领域。通过掌握并发编程和MyBatis的知识体系，可以编写出高性能、可扩展的Java应用程序。在实际开发过程中，我们需要根据业务需求，灵活运用并发编程和MyBatis技术，以提高程序的性能和可维护性。

📥博主的人生感悟和目标

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！

- 💂 博客主页： Java程序员廖志伟
- 👉 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~