并发编程与MyBatis核心知识

📕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

线程基础 线程是并发编程的核心概念，它是程序执行的最小单位。在操作系统中，线程的创建、调度、同步和通信是并发编程的基础。线程的创建通常涉及到操作系统提供的线程API，如Java中的Thread类。线程的启动是通过调用线程的start()方法实现的，这将导致线程进入就绪状态。线程的终止可以通过多种方式完成，包括自然终止（线程执行完毕）、强制终止（通过stop()方法，已废弃）和异常终止（线程运行中抛出未捕获的异常）。

线程生命周期 线程的生命周期包括六个状态：新建（New）、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）、等待（Waiting）和终止（Terminated）。线程从新建状态开始，经过就绪状态，最终进入运行状态。线程可能会因为等待某些资源（如锁）而进入阻塞状态，或者因为等待某个条件成立而进入等待状态。线程在完成其任务后进入终止状态。

线程优先级 线程优先级反映了线程在执行时的优先顺序。在Java中，线程优先级是一个整数，范围从1（最低）到10（最高）。线程的默认优先级是5。线程的优先级会影响调度器对线程的调度策略，但并不能保证高优先级的线程一定会得到更多的CPU时间。

守护线程 守护线程是一种特殊的线程，它为其他非守护线程提供服务。当所有非守护线程完成后，程序将退出。守护线程通常用于后台任务，如垃圾回收器。在Java中，可以通过调用setDaemon(true)方法将线程设置为守护线程。

线程池 线程池是一个管理线程的集合，它预先创建一定数量的线程，并复用这些线程来执行任务。线程池可以减少创建和销毁线程的开销，提高系统性能。线程池的核心参数包括核心线程数、最大线程数、存活时间、工作队列和拒绝策略。

拒绝策略 当线程池中的线程数量达到最大值时，拒绝策略用于处理新提交的任务。常见的拒绝策略包括：

• AbortPolicy：抛出RejectedExecutionException异常。
• CallerRunsPolicy：由提交任务的线程自己执行该任务。
• DiscardPolicy：直接丢弃任务。
• DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最早的任务。

工作队列类型 工作队列用于存储等待执行的任务。常见的工作队列类型包括：

• LinkedBlockingQueue：基于链表的阻塞队列，无界。
• ArrayBlockingQueue：基于数组的阻塞队列，有界。
• SynchronousQueue：同步队列，不存储元素，总是等待一个线程消费。

同步机制 同步机制用于解决多个线程对共享资源的竞争问题。常见的同步机制包括：

• 悲观锁：假设并发访问时会产生冲突，因此在操作数据前先加锁。
• 乐观锁：认为并发访问时冲突的概率较低，因此在操作数据时才加锁。
• 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。
• 条件变量：允许线程在满足特定条件时等待，直到其他线程通知条件成立。

并发集合 并发集合是一组线程安全的集合类，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等。这些集合类内部实现了线程安全的机制，以确保在并发环境下安全地访问数据。

ConcurrentHashMap ConcurrentHashMap是一种线程安全的HashMap，它采用分段锁（Segment Lock）机制。每个段是一个小的锁，因此可以减少锁竞争，提高并发性能。

CopyOnWrite容器 CopyOnWrite容器是一种线程安全的容器，在每次修改操作时，都会创建一个新的副本。这种机制适用于读多写少的场景，因为它避免了锁的开销。

BlockingQueue BlockingQueue是一种线程安全的队列，支持生产者和消费者模型。它允许生产者线程向队列中添加元素，消费者线程从队列中移除元素。常见类型包括LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue。

并发工具类 并发工具类提供了一系列用于处理并发问题的实用方法，如Phaser、Exchanger、FutureTask等。

Phaser Phaser是一种可重入的同步工具，用于协调多个线程的执行顺序。它可以模拟一个屏障，所有线程都必须到达屏障才能继续执行。

Exchanger Exchanger是一种线程间交换数据的工具，允许两个线程在特定条件下交换数据。

FutureTask FutureTask是一种异步执行任务的工具，允许线程在执行过程中获取任务执行结果。

非阻塞算法 非阻塞算法是一种在多线程环境下，不使用锁或同步机制，通过其他方式实现线程安全的方法。常见的非阻塞算法包括：

• CAS（Compare-And-Swap）原理：通过原子操作实现线程安全。
• Atomic类：提供了一系列原子操作类，如AtomicInteger、AtomicLong、AtomicReference等。
• 无锁队列：通过CAS原理实现线程安全的队列。

并发框架 并发框架是一组用于解决并发问题的工具和库，如Netty、Akka、Disruptor等。

Netty线程模型 Netty采用主从多线程模型，一个Boss线程负责接收客户端连接，多个Worker线程负责处理客户端的业务请求。

Akka Actor模型 Akka是一个基于Actor模型的并发框架，它将每个线程封装成一个Actor，并通过消息传递实现线程间的通信。

Disruptor环形缓冲区 Disruptor是一种高性能的并发框架，它使用环形缓冲区来存储数据，并通过无锁算法实现线程安全。

二、MyBatis知识体系

SQL映射 SQL映射是指将Java对象属性与数据库表字段进行映射的过程。MyBatis通过注解和XML配置来实现SQL映射。

注解映射 MyBatis提供了@Select、@Insert、@Update、@Delete等注解来实现SQL映射。这些注解可以简化SQL语句的编写。

结果集映射 结果集映射是指将数据库查询结果映射到Java对象的过程。MyBatis提供了@Results、@Result等注解来实现结果集映射。

关联查询 关联查询是指查询多个表之间的关联关系。MyBatis提供了@One、@Many等注解来实现关联查询。

动态SQL 动态SQL是指根据条件动态构建SQL语句。MyBatis提供了@SelectProvider、@SqlProvider等注解来实现动态SQL。

OGNL表达式 OGNL是一种表达式语言，用于在MyBatis中实现动态SQL。它允许在XML映射文件中直接编写表达式，从而动态生成SQL语句。

分支语句 分支语句用于根据条件执行不同的SQL语句。MyBatis提供了@If、@Choose等注解来实现分支语句。

批量操作 批量操作是指一次性执行多个SQL语句。MyBatis提供了@BatchInsert、@BatchUpdate等注解来实现批量操作。

缓存机制 MyBatis提供了两种缓存机制：一级缓存和二级缓存。

一级缓存 一级缓存是MyBatis默认的缓存机制，它存储在SqlSession内部，用于缓存当前SqlSession执行过程中的查询结果。

二级缓存 二级缓存是MyBatis提供的另一种缓存机制，它存储在全局范围内，用于缓存不同SqlSession执行过程中的查询结果。

自定义缓存 MyBatis允许用户自定义缓存，通过实现Cache接口来实现。

代理模式 MyBatis使用代理模式来实现Mapper接口的动态代理，使得Mapper接口可以直接被调用。

MapperProxy MapperProxy是MyBatis内部用于实现Mapper接口动态代理的类。

插件拦截 MyBatis允许用户自定义插件，通过拦截SqlSession的生命周期、执行器类型等环节来实现自定义功能。

动态代理执行流程 MyBatis使用动态代理技术来实现Mapper接口的代理，动态代理执行流程如下：

1. 调用Mapper接口方法；
2. 动态代理拦截方法调用；
3. 根据方法参数构建SQL语句；
4. 执行SQL语句并返回结果；
5. 将结果转换为Java对象。

SqlSession生命周期 SqlSession是MyBatis的核心对象，它代表了一次数据库会话。SqlSession生命周期包括创建、使用和关闭三个阶段。

执行器类型 MyBatis提供了多种执行器类型，如SimpleExecutor、BatchExecutor、ReuseExecutor和BatchExecutor等。

延迟加载 延迟加载是指在实际需要时才加载数据，以提高应用程序的性能。在MyBatis中，可以通过<association>标签的fetchType属性来实现延迟加载。

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 类型处理器用于将数据库数据类型转换为Java数据类型。

拦截器链 拦截器链是一系列拦截器的组合，用于拦截SqlSession的生命周期、执行器类型等环节。

方言支持 方言支持是指MyBatis对不同数据库的SQL语句进行适配。

通过以上知识点的串联，我们可以深入理解并发编程和MyBatis的原理和应用。在实际开发过程中，结合并发编程和MyBatis的知识，可以设计出高性能、可扩展的系统。

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