📕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，它涉及到如何有效地在多核处理器上同时执行多个任务，以及如何确保这些任务在执行过程中不会相互干扰。以下是对并发编程知识体系的详细描述，并补充技术实现细节。
- 线程基础
线程是并发编程的基础，它是程序执行的最小单位，能够被独立调度和分派处理器时间。
（1）线程生命周期：线程从创建（创建状态）、就绪（就绪状态）、运行（运行状态）、阻塞（阻塞状态，如等待I/O操作）、等待（等待状态，如等待锁释放）、超时（超时状态，如线程等待时间超过预设值）和终止（终止状态，如线程完成执行）等状态进行转换。线程的生命周期管理需要操作系统提供线程管理机制，如创建线程、挂起线程、恢复线程、终止线程等。
（2）线程优先级：线程优先级决定了线程在多线程环境中的调度顺序。优先级通常由操作系统提供，线程可以通过设置优先级来影响调度策略。在实现上，操作系统会根据线程的优先级和调度算法来决定线程的执行顺序。
（3）守护线程：守护线程是一种特殊的线程，它不会阻塞主程序的执行。在Java中，可以通过调用Thread.setDaemon(true)将线程设置为守护线程。当所有非守护线程完成后，程序将退出。
（4）线程池：线程池可以复用线程，提高程序的性能。线程池管理一组线程，当任务需要执行时，线程池会分配一个可用的线程来执行任务。线程池通过控制线程数量来优化资源使用，提高系统响应速度。线程池的实现通常涉及以下步骤：创建线程池、提交任务、执行任务、管理线程池生命周期。
- 核心参数配置、拒绝策略、工作队列类型
线程池的核心参数配置包括核心线程数、最大线程数、线程存活时间、工作队列类型和拒绝策略等。
（1）核心线程数：线程池中始终存在的线程数量，即使没有任务提交时也保持活跃。
（2）最大线程数：线程池允许的最大线程数量，当任务量增加时，线程池会根据需要创建新的线程。
（3）线程存活时间：线程空闲时存活的最长时间，超过这个时间线程会被回收。
（4）工作队列类型：线程池使用的工作队列类型，如LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue等。不同类型的工作队列具有不同的性能特点。
（5）拒绝策略：当线程池无法处理新提交的任务时，采用的拒绝策略，如AbortPolicy、CallerRunsPolicy、DiscardPolicy和DiscardOldestPolicy。这些策略决定了无法处理的任务如何被处理。
- 同步机制
同步机制是保证多线程安全的关键，以下是一些常见的同步机制：
（1）悲观锁/乐观锁：悲观锁假设并发操作会冲突，需要加锁；乐观锁假设并发操作不会冲突，使用版本号或时间戳等方式检测冲突。在实现上，悲观锁通常使用synchronized关键字或ReentrantLock等锁来实现，而乐观锁则可以使用原子变量或版本控制。
（2）读写锁：读写锁允许多个线程同时读取数据，但只有一个线程可以写入数据。在Java中，读写锁可以通过ReentrantReadWriteLock实现。
（3）条件变量：条件变量允许线程在满足特定条件时阻塞，直到条件满足时唤醒。在Java中，可以通过Object.wait()和Object.notify()等方法实现条件变量。
- 并发集合
并发集合是专门为多线程环境设计的集合类，以下是一些常见的并发集合：
（1）ConcurrentHashMap：线程安全的HashMap，支持高并发操作。在实现上，ConcurrentHashMap使用分段锁技术，将数据分为多个段，每个段有自己的锁，从而减少锁竞争。
（2）CopyOnWrite容器：适用于读多写少的场景，每次写操作都会创建一个新的副本。在实现上，CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet等容器在执行写操作时会复制整个底层数组。
（3）BlockingQueue：线程安全的队列，支持生产者-消费者模式。在实现上，BlockingQueue通过锁和条件变量来保证线程安全。
- 并发工具类
以下是一些常用的并发工具类：
（1）Phaser：用于协调多个线程的执行。在实现上，Phaser维护一个计数器，线程在执行任务前需要获取许可，完成任务后释放许可。
（2）Exchanger：允许两个线程交换数据。在实现上，Exchanger使用条件变量来协调线程之间的数据交换。
（3）FutureTask：代表异步计算的结果。在实现上，FutureTask内部维护一个线程来执行任务，并通过Future接口提供对任务结果的访问。
（4）非阻塞算法：如CompareAndSwap（CAS）等，用于实现无锁编程。在实现上，CAS操作通常通过硬件指令来实现，确保操作的原子性。
- CAS原理、Atomic类、无锁队列
（1）CAS原理：比较并交换，用于实现无锁编程。在实现上，CAS操作包含三个操作数：内存位置、预期值和新值。如果内存位置的值与预期值相等，则将该位置的值修改为新值。
（2）Atomic类：提供原子操作的支持。在实现上，Atomic类内部使用CAS操作来实现原子性。
（3）无锁队列：如ConcurrentLinkedQueue等，适用于高并发场景。在实现上，无锁队列通过CAS操作保证线程安全。
- 并发框架
以下是一些常用的并发框架：
（1）Netty线程模型：基于NIO的异步、事件驱动的网络应用框架。在实现上，Netty使用主从多线程模型，一个Boss线程负责接收连接，多个Worker线程负责处理业务逻辑。
（2）Akka Actor模型：基于Actor模型的并发框架，适用于构建高并发、分布式系统。在实现上，Akka使用Actor模型来构建系统，每个Actor独立运行，通过消息传递进行通信。
（3）Disruptor环形缓冲区：用于实现高性能的并发队列。在实现上，Disruptor使用环形缓冲区和CAS操作来实现高性能的并发队列。
二、MyBatis知识体系
MyBatis是一个优秀的持久层框架，它通过XML或注解定义SQL映射，实现数据库操作与业务逻辑的分离。
- SQL映射
MyBatis使用XML或注解来定义SQL映射，以下是一些技术实现细节：
（1）注解映射：使用@Select、@Insert、@Update、@Delete等注解来定义SQL映射。在实现上，MyBatis通过反射机制解析注解，获取SQL语句和参数信息。
（2）结果集映射：定义查询结果与实体类的映射关系。在实现上，MyBatis使用OGNL表达式解析XML或注解中的映射信息，将查询结果映射到实体类。
（3）关联查询：使用@One、@Many等注解来定义一对多、多对一关系。在实现上，MyBatis通过嵌套查询或关联查询来获取关联数据。
（4）动态SQL：使用 、 、 等标签来实现动态SQL。在实现上，MyBatis使用OGNL表达式解析XML或注解中的条件，动态构建SQL语句。
- OGNL表达式、分支语句、批量操作
（1）OGNL表达式：用于获取对象属性、执行逻辑运算等。在实现上，OGNL表达式引擎通过解析表达式，获取对象的属性值或执行逻辑运算。
（2）分支语句：如 、 等标签，用于实现条件判断。在实现上，MyBatis通过解析XML或注解中的条件，动态构建SQL语句。
（3）批量操作：使用 标签来实现批量插入、批量更新等操作。在实现上，MyBatis将批量操作转换为多个SQL语句，并使用批处理技术提高执行效率。
- 缓存机制
MyBatis提供一级缓存和二级缓存机制，以下是一些技术实现细节：
（1）一级缓存：基于SqlSession的缓存，默认开启。在实现上，MyBatis使用HashMap存储缓存数据，通过SqlSession的commit和rollback操作来刷新缓存。
（2）二级缓存：基于namespace的缓存，可自定义。在实现上，MyBatis使用HashMap存储缓存数据，通过实现Cache接口来管理缓存的生命周期。
（3）自定义缓存：通过实现Cache接口来创建自定义缓存。在实现上，自定义缓存需要实现Cache接口中的相关方法，如获取缓存数据、添加缓存数据等。
（4）代理模式：使用代理模式实现缓存，提高缓存命中率。在实现上，MyBatis通过动态代理技术，在执行查询操作前先检查缓存，如果缓存中有数据则直接返回，否则执行查询操作。
- MapperProxy、插件、拦截器、动态代理、执行流程
（1）MapperProxy：MyBatis内部使用代理模式来实现Mapper接口。在实现上，MyBatis通过Cglib或Javassist等技术生成Mapper接口的代理对象，代理对象负责调用真实的Mapper接口。
（2）插件：通过实现Interceptor接口来拦截MyBatis的执行过程。在实现上，MyBatis通过动态代理技术，在执行SQL语句前后调用拦截器中的方法。
（3）拦截器：用于拦截SQL执行、结果集处理等过程。在实现上，拦截器通过实现Interceptor接口中的方法，如intercept()、invoke()等，来拦截MyBatis的执行过程。
（4）动态代理：MyBatis使用动态代理技术来实现Mapper接口。在实现上，MyBatis通过Cglib或Javassist等技术生成Mapper接口的代理对象。
（5）执行流程：MyBatis的执行流程包括参数处理、SQL解析、执行、结果集处理等步骤。在实现上，MyBatis通过XML解析、反射、动态代理等技术来实现执行流程。
- SqlSession生命周期、执行器类型、延迟加载、扩展机制
（1）SqlSession生命周期：SqlSession从创建、使用、提交、回滚、关闭等状态进行转换。在实现上，MyBatis通过SqlSessionFactory创建SqlSession，SqlSession负责管理数据库连接和事务。
（2）执行器类型：MyBatis提供多种执行器类型，如SimpleExecutor、ReuseExecutor、BatchExecutor等。在实现上，不同的执行器类型采用不同的数据库连接管理策略，如重用连接或创建新连接。
（3）延迟加载：通过实现Lazy加载接口来实现延迟加载。在实现上，MyBatis通过动态代理技术，在调用延迟加载属性时才加载相关数据。
（4）扩展机制：MyBatis提供多种扩展机制，如自定义插件、拦截器、类型处理器等。在实现上，MyBatis通过动态代理技术和反射机制来实现扩展机制。
- 类型处理器、拦截器链、方言支持
（1）类型处理器：用于处理类型转换，如将数据库中的字符串转换为Java中的对象。在实现上，MyBatis通过类型处理器注册映射关系，实现类型转换。
（2）拦截器链：拦截器链由多个拦截器组成，按顺序执行。在实现上，MyBatis通过动态代理技术，在执行SQL语句前后调用拦截器链中的拦截器。
（3）方言支持：MyBatis支持多种数据库方言，如MySQL、Oracle、SQL Server等。在实现上，MyBatis通过方言注册映射关系，支持不同数据库的SQL语法。
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