并发编程与MyBatis精髓

📕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或多个处理器上同时执行多个任务或操作，从而提高程序的性能和响应速度。以下是对并发编程知识体系的详细补充说明。

线程基础

线程是并发编程中最基本的执行单元，是操作系统进行任务调度的基本单位。以下是线程的一些基础知识及其实现细节：

• 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、超时和终止等状态。线程的创建通常是通过创建一个线程类实例或使用线程池来实现。线程的调度则依赖于操作系统的调度算法，如时间片轮转、优先级调度等。
• 线程优先级：线程优先级是操作系统为了优化线程调度而设定的，它决定了线程在调度器中的优先级。在Java中，可以通过setPriority()方法设置线程的优先级，但具体的优先级值取决于操作系统。
• 守护线程：守护线程是一种在后台运行的线程，它不会阻塞应用程序的终止。Java虚拟机在退出时，只有当所有的非守护线程都结束时，才退出。守护线程通常用于执行一些清理工作，如垃圾回收。
• 线程池：线程池是一组预先创建的线程，用于执行多个任务。线程池通过减少线程创建和销毁的开销来提高性能。线程池的核心参数配置决定了线程池的性能和资源利用率，如核心线程数、最大线程数、工作队列类型和拒绝策略。

核心参数配置与拒绝策略

线程池的核心参数配置对线程池的性能有重要影响。以下是一些关键参数及其实现细节：

• 核心线程数：核心线程数决定了线程池在空闲时维护的线程数。当任务数量超过核心线程数时，线程池会创建新线程来处理任务。
• 最大线程数：最大线程数决定了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，线程池会采取拒绝策略。
• 工作队列类型：工作队列用于存储等待执行的任务。常见的队列类型包括LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue等。选择合适的队列类型对于线程池的性能至关重要。
• 拒绝策略：当任务队列已满，且无法创建新线程时，线程池会采取拒绝策略。常见的拒绝策略包括AbortPolicy、CallerRunsPolicy、DiscardPolicy和DiscardOldestPolicy。

工作队列类型

不同的工作队列类型适用于不同的场景。以下是几种常见的工作队列类型的实现细节：

• LinkedBlockingQueue：基于链表的阻塞队列，适用于生产者消费者模型。当队列满时，生产者线程会等待，直到有空间可用。
• ArrayBlockingQueue：基于数组的阻塞队列，固定大小的队列，适用于有界队列的场景。当队列满时，生产者线程会等待，直到有空间可用。

同步机制

同步机制是确保多个线程安全访问共享资源的关键。以下是几种常见的同步机制的实现细节：

• 悲观锁/乐观锁：悲观锁假设冲突一定会发生，乐观锁假设冲突很少发生。在Java中，可以使用synchronized关键字或ReentrantLock实现悲观锁，使用Atomic类实现乐观锁。
• 读写锁：读写锁允许多个读线程同时访问资源，但写线程需要独占访问。在Java中，可以使用ReadWriteLock实现读写锁。
• 条件变量：条件变量允许线程在某个条件成立之前等待。在Java中，可以使用Condition接口实现条件变量。

并发集合

并发集合是专为并发环境设计的集合类，如ConcurrentHashMap。以下是并发集合的实现细节：

• ConcurrentHashMap：ConcurrentHashMap采用分段锁技术，将数据分为多个段，每个段有自己的锁。这样，多个线程可以同时访问不同的段，从而提高并发性能。

并发工具类

以下是一些常用的并发工具类的实现细节：

• Phaser：Phaser用于协调多个线程的同步。Phaser维护一个计数器，线程在进入和退出阶段时更新计数器，从而实现同步。
• Exchanger：Exchanger用于在线程之间交换数据。两个线程在达到Exchanger时交换数据，然后继续执行。
• FutureTask：FutureTask用于异步执行任务。FutureTask封装了一个Callable任务，并提供了获取任务结果的方法。

非阻塞算法

非阻塞算法利用了CAS（Compare-And-Swap）原理和Atomic类等特性，实现无锁操作。以下是CAS操作和Atomic类的实现细节：

• CAS操作：CAS操作是一种无锁的原子操作，它比较内存中的值和预期值，如果相等，则将内存中的值更新为新值。在Java中，可以使用Atomic类实现CAS操作。
• Atomic类：Atomic类提供了各种原子操作，如AtomicInteger、AtomicLong等。这些类使用CAS操作实现原子性。

并发框架

以下是一些流行的并发框架的实现细节：

• Netty：Netty是一个高性能的NIO框架，用于构建网络应用程序。Netty使用Reactor模式实现事件驱动，并提供了各种网络协议的支持。
• Akka Actor模型：Akka是基于Actor模型的并发框架，适用于构建高并发、分布式系统。Actor是一个轻量级的线程，它具有独立的消息传递机制，从而提高了并发性能。
• Disruptor：Disruptor是一个环形缓冲区，用于处理高吞吐量的并发场景。Disruptor使用CAS操作和内存屏障技术，实现了无锁的并发控制。

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。以下是对MyBatis知识体系的详细补充说明。

SQL映射

MyBatis使用XML或注解来定义SQL映射，将Java对象映射到数据库表。以下是SQL映射的实现细节：

• 注解映射：MyBatis使用@Select、@Insert、@Update、@Delete等注解来定义SQL映射。这些注解可以用于类或方法上，以定义对应的SQL语句。
• 结果集映射：MyBatis将查询结果映射到Java对象或Map。这可以通过XML配置或注解来实现。

关联查询与动态SQL

MyBatis支持关联查询和动态SQL，以简化复杂的查询操作。以下是关联查询和动态SQL的实现细节：

• 关联查询：通过@One、@Many等注解定义关联关系。例如，@One注解用于表示一对一的关联关系，@Many注解用于表示一对多的关联关系。
• 动态SQL：MyBatis使用 、 、 等标签实现动态SQL。这些标签可以根据条件动态地构建SQL语句。

OGNL表达式与分支语句

OGNL表达式用于在MyBatis中动态访问对象属性。分支语句用于实现条件逻辑。以下是OGNL表达式和分支语句的实现细节：

• OGNL表达式：OGNL表达式类似于EL表达式，用于动态访问对象属性。例如，可以访问对象的属性、调用方法、进行运算等。
• 分支语句：MyBatis使用 、 等标签实现条件逻辑。这些标签可以根据条件动态地执行不同的SQL语句。

批量操作与缓存机制

MyBatis支持批量操作和缓存机制，以提高性能。以下是批量操作和缓存机制的实现细节：

• 批量操作：MyBatis使用 标签实现批量插入、更新、删除等操作。这些操作可以减少数据库访问次数，提高性能。
• 缓存机制：MyBatis提供一级缓存和二级缓存，以及自定义缓存。一级缓存是SqlSession级别的缓存，二级缓存是全局缓存。缓存可以减少数据库访问次数，提高性能。

代理模式与插件

MyBatis使用代理模式实现动态代理，插件则用于扩展MyBatis的功能。以下是代理模式和插件的实现细节：

• 代理模式：MyBatis使用MapperProxy类实现动态代理，用于生成代理对象。代理对象可以拦截SQL执行过程，实现扩展功能。
• 插件：MyBatis使用拦截器链实现插件功能。拦截器可以拦截SQL执行过程，实现扩展功能。

SqlSession生命周期与执行器类型

SqlSession是MyBatis的核心接口，用于执行数据库操作。以下是SqlSession生命周期和执行器类型的实现细节：

• SqlSession生命周期：SqlSession从创建、使用到关闭的过程。创建SqlSession通常是通过SqlSessionFactory实现。
• 执行器类型：MyBatis提供多种执行器类型，如SimpleExecutor、BatchExecutor、ReuseExecutor等。不同的执行器类型决定了SQL执行的策略。

延迟加载与扩展机制

MyBatis支持延迟加载，以及类型处理器和拦截器链等扩展机制。以下是延迟加载和扩展机制的实现细节：

• 延迟加载：MyBatis支持延迟加载，即在需要时才加载关联对象，提高性能。
• 类型处理器：类型处理器用于处理Java类型和数据库类型之间的转换。
• 拦截器链：拦截器链用于拦截SQL执行过程，实现扩展功能。

方言支持

MyBatis支持多种数据库方言，如MySQL、Oracle、SQL Server等。以下是方言支持的实现细节：

• 方言支持：MyBatis使用XML配置或注解来指定数据库方言。不同的方言支持不同的SQL语法。

通过以上对并发编程和MyBatis知识体系的详细补充说明，我们可以更好地理解和应用这些技术。在实际开发中，结合具体场景选择合适的技术和框架，能够提高代码质量和系统性能。

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