并发编程与MyBatis知识体系-CSDN博客

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📕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。

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一、并发编程知识体系

并发编程是现代计算机科学中的一个核心领域，它涉及到如何在单个处理器上同时处理多个任务，以实现资源的高效利用和系统的响应性。以下是对并发编程知识体系的详细描述，旨在专业且通俗易懂地阐述相关概念。

线程基础

线程是并发编程中最基本的执行单元，它是操作系统调度和分配CPU资源的基本单位。

线程生命周期：线程的生命周期包括创建、就绪、运行、阻塞、等待、超时、终止等状态。在创建阶段，线程被创建但尚未启动；就绪状态表示线程准备好执行；运行状态表示线程正在执行；阻塞和等待状态表示线程因等待某些资源或事件而暂停执行；超时状态表示线程等待某个资源的时间超过了预设的最长时间；终止状态表示线程执行完毕。
线程优先级：线程优先级决定了线程在CPU上的执行顺序，操作系统会根据优先级的高低来调度线程。高优先级的线程有更高的执行机会，但这也可能导致低优先级线程饥饿。
守护线程：守护线程是一种服务其他线程的线程，当没有非守护线程运行时，守护线程也会随之终止。在Java中，可以通过调用Thread.setDaemon(true)将线程设置为守护线程。
线程池：线程池是管理一组线程的容器，它可以减少线程创建和销毁的开销，提高性能。线程池中的线程可以复用，减少了线程创建和销毁的开销，同时还可以控制并发线程的数量。

核心参数配置

线程池的核心参数配置对于线程池的性能至关重要。

核心线程数：线程池维护的核心线程数决定了线程池在未达到最大线程数时，能够同时运行的线程数量。
最大线程数：线程池能容纳的最大线程数，当任务数量超过最大线程数时，线程池会根据拒绝策略处理新任务。
存活时间：线程池中空闲线程的存活时间，超过这个时间后，空闲线程将被终止。
队列容量：工作队列的最大容量，当任务提交给线程池时，如果队列已满，则根据拒绝策略处理新任务。

拒绝策略

当线程池无法处理新任务时，可以采用以下拒绝策略：

AbortPolicy：抛出异常，直接拒绝新任务。
CallerRunsPolicy：由调用者线程处理该任务，将任务回退到任务队列。
DiscardPolicy：忽略并丢弃任务，不抛出异常。
DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最旧的任务，然后尝试将新任务加入队列。

工作队列类型

工作队列是线程池中的任务队列，常见的类型有：

LinkedBlockingQueue：基于链表的阻塞队列，适用于任务数量不确定的场景。
ArrayBlockingQueue：基于数组的阻塞队列，适用于任务数量已知且固定的场景。
SynchronousQueue：不存储元素的阻塞队列，适用于生产者-消费者模式。

同步机制

同步机制用于确保多个线程对共享资源的访问是互斥的。

悲观锁：假设并发会导致冲突，因此在访问共享资源前先加锁。常见的悲观锁有synchronized关键字和ReentrantLock。
乐观锁：假设并发不会导致冲突，通过版本号或时间戳来检测冲突。常见的乐观锁有乐观锁和CAS操作。
读写锁：允许多个线程同时读取资源，但只允许一个线程写入资源。常见的读写锁有ReentrantReadWriteLock。
条件变量：允许线程在某个条件成立之前挂起。常见的条件变量有Object.wait()、Object.notify()和Object.notifyAll()。

并发集合

Java并发集合提供了线程安全的集合实现。

ConcurrentHashMap：线程安全的HashMap，内部使用分段锁技术，提高了并发性能。
CopyOnWriteArrayList：线程安全的List，适用于读多写少的场景，每次修改都会复制底层数组。

并发工具类

以下是一些常用的并发工具类：

Phaser：一个可重入的同步屏障，用于协调多个线程的执行顺序。
Exchanger：允许两个线程交换数据，常用于生产者-消费者模式。
FutureTask：代表异步计算的结果，可以获取计算结果或等待计算完成。

非阻塞算法

非阻塞算法通过原子操作和内存屏障来保证操作的原子性。

CAS原理：比较并交换（Compare-And-Swap），用于实现无锁编程。
Atomic类：提供原子操作的类，如AtomicInteger、AtomicLong等。
无锁队列：基于CAS原理实现的线程安全队列，如ConcurrentLinkedQueue。

并发框架

以下是一些流行的并发框架：

Netty：高性能的NIO框架，用于网络编程，通过异步事件驱动的方式处理并发连接。
Akka：基于Actor模型的并发框架，用于构建高并发、分布式应用，Actor模型简化了并发编程。
Disruptor：高性能的环形缓冲区，用于解决生产者-消费者问题，通过无锁的方式提高了并发性能。

二、MyBatis知识体系

MyBatis是一个优秀的持久层框架，它通过封装JDBC操作简化了数据库访问。

SQL映射

MyBatis通过XML或注解的方式定义SQL映射，将Java对象与数据库表进行映射。

注解映射：使用@Select、@Insert、@Update、@Delete等注解定义SQL语句，简化了映射配置。
结果集映射：将SQL查询结果映射到Java对象，通过映射关系实现数据的转换。
关联查询：通过@One、@Many等注解实现多表关联查询，简化了复杂的SQL编写。

动态SQL

MyBatis支持动态SQL，可以根据条件动态构建SQL语句。

OGNL表达式：使用OGNL表达式进行条件判断和动态拼接SQL，提高了SQL的灵活性。
分支语句：使用、、、等标签实现条件分支，简化了复杂的SQL逻辑。
批量操作：使用标签实现批量插入、更新或删除操作，提高了数据库操作的效率。

缓存机制

MyBatis提供了一级缓存和二级缓存机制，用于提高查询性能。

一级缓存：本地缓存，每个SqlSession独立，缓存当前SqlSession的查询结果。
二级缓存：全局缓存，多个SqlSession共享，缓存整个应用的查询结果。
自定义缓存：通过实现Cache接口自定义缓存，提供了更高的灵活性。

代理模式

MyBatis使用代理模式实现Mapper接口，通过动态代理生成代理对象。

MapperProxy：MyBatis的内部类，实现Mapper接口的代理，拦截数据库操作。
插件：通过实现Interceptor接口自定义插件，拦截MyBatis的执行过程，如查询、更新等。

动态代理执行流程

动态代理执行流程如下：

扫描Mapper接口。
创建MapperProxy代理对象。
执行代理对象的方法。
根据方法名称查找对应的XML或注解。
构建SQL语句并执行。
返回结果。

SqlSession生命周期

SqlSession是MyBatis的核心对象，其生命周期如下：

创建SqlSession。
使用SqlSession执行数据库操作。
关闭SqlSession。

执行器类型

MyBatis提供了多种执行器类型，如SimpleExecutor、ReusingExecutor、BatchExecutor等，用于优化数据库操作。

延迟加载

MyBatis支持延迟加载，即在需要时才加载关联对象，减少了数据库的访问次数。

扩展机制

MyBatis提供了多种扩展机制，如类型处理器、拦截器链、方言支持等。

类型处理器：将Java类型转换为数据库类型，如IntegerTypeHandler、StringTypeHandler等。
拦截器链：拦截MyBatis的执行过程，如查询、更新等，可以自定义拦截器的逻辑。
方言支持：支持不同的数据库方言，如MySQL、Oracle、SQL Server等。

总结

本文详细阐述了并发编程和MyBatis的知识体系，旨在帮助读者全面了解这两个领域。通过本文的描述，读者可以举一反三，将所学知识应用于实际项目中。在实际开发过程中，我们需要根据项目需求选择合适的并发编程技术和MyBatis配置，以提高应用性能和可维护性。

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