并发编程与MyBatis深度解析

📕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）、《解密程序员的思维密码——沟通、演讲、思考的实践》作者、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。

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💡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

并发编程是计算机科学中的一个核心领域，它涉及到如何有效地利用多核处理器和并行计算资源，以实现任务的并行执行，从而提高程序的执行效率和响应速度。以下是对并发编程知识体系的深入解析。

线程基础

线程是程序执行的基本单元，是操作系统进行资源分配和调度的最小单位。以下是线程基础概念的详细解释：

1. 线程标识：每个线程在操作系统中都有一个唯一的标识符，通常是一个非负整数，称为线程ID。线程ID在创建线程时由操作系统分配，并保持唯一性。

2. 线程状态：线程的状态反映了其执行过程中的不同阶段。常见状态包括：

   • 新建状态：线程创建后尚未启动。
   • 就绪状态：线程已准备好执行，等待CPU调度。
   • 运行状态：线程正在CPU上执行。
   • 阻塞状态：线程因等待某些资源（如锁）而无法执行。
   • 等待状态：线程在等待某个事件的发生，如I/O操作完成。
   • 终止状态：线程执行完毕或因异常而结束。

3. 线程优先级：线程优先级决定了线程在多线程环境中的执行顺序。操作系统根据线程优先级和调度算法来决定哪个线程应该获得CPU资源。优先级通常在创建线程时设置，并且可以动态调整。

线程生命周期

线程的生命周期是一个复杂的过程，涉及到多个阶段。以下是线程生命周期的详细解析：

1. 新建状态：通过Thread类或其子类创建后，线程处于新建状态，此时线程还没有被启动。

2. 就绪状态：通过调用start()方法，线程进入就绪状态，等待被调度器选中。

3. 运行状态：调度器选中线程后，线程进入运行状态，开始执行代码。

4. 阻塞状态：线程由于某些原因（如等待资源）而无法继续执行，进入阻塞状态。

5. 等待状态：线程在等待某个事件（如锁的释放）时进入等待状态。

6. 终止状态：线程执行完毕或因异常而结束，进入终止状态。

线程优先级与守护线程

1. 线程优先级：线程优先级决定了线程在多线程环境中的执行顺序。Java中线程优先级分为1到10共10个等级，优先级高的线程更容易被调度执行。

2. 守护线程：守护线程是一种特殊的线程，它服务其他线程，当所有非守护线程结束时，程序将退出。守护线程通常用于执行后台任务，如垃圾回收。

线程池

线程池是一种管理线程的方法，它可以提高程序的性能，避免频繁创建和销毁线程的开销。以下是线程池的核心参数配置：

1. 核心线程数：线程池中的核心线程数，即使没有任务提交，这些线程也会一直在线程池中。

2. 最大线程数：线程池中允许的最大线程数。

3. 线程存活时间：线程没有任务执行时，可以存活的时间。

4. 工作队列：用于存放等待执行的任务。

5. 拒绝策略：当任务过多，无法放入工作队列时，线程池如何处理新提交的任务。

同步机制

同步机制是确保线程安全的关键，以下是一些常用的同步机制：

1. 悲观锁：假设在操作过程中数据可能会被修改，因此在整个操作过程中，都会加锁，直到操作完成。

2. 乐观锁：假设在操作过程中数据不会被修改，因此只在读取数据时加锁，操作完成后检查数据是否被修改。

3. 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。

4. 条件变量：线程在等待某个条件成立时，可以暂时放弃锁，等待条件成立后再继续执行。

并发集合

Java并发集合是一系列专门为并发操作设计的集合，以下是一些常用的并发集合：

1. ConcurrentHashMap：线程安全的HashMap，支持高并发访问。

2. CopyOnWriteArrayList：线程安全的List，适用于读多写少的场景。

3. BlockingQueue：线程安全的队列，支持生产者-消费者模式。

并发工具类

以下是一些常用的并发工具类：

1. Phaser：用于控制多个线程的并发执行。

2. Exchanger：用于在线程之间交换数据。

3. FutureTask：用于异步执行任务。

非阻塞算法与CAS原理

非阻塞算法是指线程在执行过程中，不会因为等待某个条件而阻塞，而是通过其他方式绕过这个条件。CAS（Compare-And-Swap）是一种常见的非阻塞算法，它通过原子操作来实现线程间的同步。

Atomic类与无锁队列

Atomic类提供了一系列原子操作的方法，用于实现无锁编程。无锁队列是一种基于CAS原理实现的线程安全队列。

并发框架

以下是一些常用的并发框架：

1. Netty：基于NIO的异步、事件驱动的网络框架。

2. Akka：基于Actor模型的并发框架，用于构建高并发、高可用、高可扩展的应用程序。

3. Disruptor：基于环形缓冲区的并发框架，用于实现高性能的并发编程。

二、MyBatis知识体系

MyBatis是一个基于Java的持久层框架，它可以将SQL语句映射到Java对象，简化了数据库操作。以下是对MyBatis知识体系的深入解析。

SQL映射

SQL映射是指将Java对象与数据库表之间的关系进行映射，以下是一些常见的映射方式：

1. 注解映射：使用注解来映射Java对象与数据库表之间的关系。

2. XML映射：使用XML文件来映射Java对象与数据库表之间的关系。

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，以下是一些常见的映射方式：

1. 自动映射：根据Java对象属性名与数据库列名进行映射。

2. 手动映射：使用resultMap元素进行手动映射。

关联查询

关联查询是指查询多个数据库表之间的关系，以下是一些常见的关联查询方式：

1. 一对一关联：使用<one-to-one>元素进行一对一关联。

2. 一对多关联：使用<one-to-many>元素进行一对多关联。

3. 多对多关联：使用<many-to-many>元素进行多对多关联。

动态SQL

动态SQL是指根据不同的条件，动态生成SQL语句。以下是一些常见的动态SQL方式：

1. `标签 ：根据条件动态生成SQL语句。

2. `标签 ：根据多个条件动态生成SQL语句。

3. `标签 ：遍历集合，动态生成SQL语句。

OGNL表达式与分支语句

OGNL（Object-Graph Navigation Language）是一种表达式语言，用于在MyBatis中进行数据绑定。以下是一些常见的OGNL表达式：

1. 属性访问：object.property

2. 方法调用：object.method()

3. 条件判断：#if(condition)

批量操作

批量操作是指一次性执行多个数据库操作，以下是一些常见的批量操作方式：

1. `标签 ：遍历集合，执行批量操作。

缓存机制

MyBatis提供了两种缓存机制：

1. 一级缓存：会话缓存，只对当前会话有效。

2. 二级缓存：映射器缓存，可以跨会话共享。

自定义缓存与代理模式

自定义缓存是指用户根据自身需求，实现自己的缓存策略。代理模式是指使用代理类来控制对目标对象的访问。

MapperProxy与插件拦截

MapperProxy是MyBatis内部用于代理Mapper接口的类。插件拦截是指拦截MyBatis的执行流程，实现自定义功能。

SqlSession生命周期与执行器类型

SqlSession是MyBatis的会话对象，负责管理数据库连接、事务等。以下是SqlSession的生命周期：

1. 创建SqlSession：通过SqlSessionFactory创建SqlSession。

2. 执行SQL语句：通过SqlSession执行SQL语句。

3. 关闭SqlSession：关闭SqlSession，释放资源。

MyBatis提供了多种执行器类型，如简单执行器、批量执行器等。

延迟加载与扩展机制

延迟加载是指将关联查询的结果延迟到需要时再加载。扩展机制是指用户可以根据自己的需求，扩展MyBatis的功能。

类型处理器与拦截器链

类型处理器是指将数据库数据转换为Java对象属性值的工具。拦截器链是指MyBatis的拦截器机制，用于拦截MyBatis的执行流程。

方言支持

方言是指针对不同数据库的SQL语法差异，MyBatis提供了方言支持，如MySQL方言、Oracle方言等。

通过以上对并发编程和MyBatis知识体系的深入解析，相信大家对这两个领域有了更深入的了解。在实际开发过程中，我们可以根据具体需求，灵活运用这些知识点，提高程序的性能和可维护性。

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