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

1. 线程基础

线程是并发编程的核心概念，它允许多个任务在同一时间被执行。在Java中，线程的实现可以通过创建Thread类的实例或实现Runnable接口来实现。

线程生命周期：线程的生命周期包括新建（New）、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）和死亡（Terminated）五个状态。

• 新建状态：线程对象创建后尚未启动，此时线程只存在于内存中。
• 就绪状态：线程已经准备好执行，但尚未获得CPU资源。
• 运行状态：线程正在CPU上执行。
• 阻塞状态：线程因为等待某些资源（如锁）而无法执行。
• 死亡状态：线程执行完毕或被终止。

线程优先级：Java中的线程优先级是一个介于1到10之间的整数，优先级高的线程有更高的被CPU调度的机会。线程的优先级可以通过getPriority()和setPriority()方法获取和设置。

守护线程：守护线程是服务其他线程的线程，如垃圾回收线程。当没有非守护线程在运行时，守护线程会自动结束。

线程池：线程池是管理线程的一种机制，它可以避免频繁创建和销毁线程的开销。ThreadPoolExecutor类是Java中实现线程池的核心类，它提供了丰富的参数配置，如核心线程数、最大线程数、线程存活时间、工作队列和拒绝策略等。

工作队列类型：线程池的工作队列有以下几种类型：

• 直接提交队列：直接将任务提交给线程，无缓冲。
• 任务队列：有缓冲队列，将任务添加到队列中，线程从队列中获取任务。
• 优先级队列：根据任务优先级调度任务。

同步机制：同步机制确保多线程访问共享资源时的一致性，避免竞态条件。Java提供了多种同步机制：

• 锁：通过synchronized关键字实现，可以保证同一时间只有一个线程可以访问共享资源。
• 乐观锁/悲观锁：乐观锁通过版本号实现，悲观锁通过锁实现，分别适用于不同场景。
• 读写锁：允许多个线程同时读取，但只有一个线程可以写入。
• 条件变量：线程在满足特定条件时才执行，如CountDownLatch、CyclicBarrier等。

并发集合：Java提供了多种并发集合，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等，这些集合通过分段锁、CopyOnWrite等方式保证线程安全。

并发工具类：

• Phaser：用于线程同步，支持线程间的协调。
• Exchanger：支持两个线程交换数据。
• FutureTask：表示异步计算的结果。

非阻塞算法：非阻塞算法通过原子操作、锁-Free等技术实现，如CAS（Compare-And-Swap）。

CAS原理：CAS是一种无锁算法，通过原子操作实现。其核心思想是：比较内存中的值与预期值，如果相等，则将内存中的值修改为新值。

Atomic类：Java提供了Atomic类，如AtomicInteger、AtomicLong等，实现线程安全的原子操作。

无锁队列：无锁队列是一种线程安全的队列，通过CAS、volatile等关键字保证线程安全。

并发框架：

• Netty：基于NIO的异步、事件驱动的网络应用框架，适用于高性能网络编程。
• Akka Actor模型：基于Actor模型的并发框架，实现分布式、高可用性应用。
• Disruptor：环形缓冲区，支持高并发场景。

二、MyBatis知识体系

1. SQL映射

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

注解映射：MyBatis提供了@Select、@Insert、@Update、@Delete等注解实现SQL映射。

结果集映射：MyBatis支持将数据库查询结果映射到Java对象，如使用@Result、@Results等注解。

关联查询：MyBatis支持通过@One、@Many等注解实现关联查询。

动态SQL：MyBatis支持动态SQL，如使用@Choose、@If、@Foreach等注解实现条件判断、循环等操作。

OGNL表达式：MyBatis支持使用OGNL表达式进行数据绑定，如使用@Param、@Value等注解。

2. 缓存机制

MyBatis提供了一级缓存、二级缓存和自定义缓存。

一级缓存：一级缓存默认开启，作用域为SqlSession，用于存储同一个SqlSession中最近执行的查询结果。

二级缓存：二级缓存默认关闭，作用域为全局，用于存储不同SqlSession中的查询结果。

自定义缓存：MyBatis支持自定义缓存，通过实现Cache接口实现。

代理模式：MyBatis通过代理模式实现数据库访问，Mapper接口代理类实现数据库访问方法。

MapperProxy插件：MyBatis支持插件拦截Mapper接口的执行，如时间监控、SQL分析等。

3. 动态代理执行流程

MyBatis使用JDK动态代理或CGLib动态代理实现动态代理，代理Mapper接口，执行数据库访问。

4. SqlSession生命周期

SqlSession是MyBatis的核心接口，用于执行数据库操作。其生命周期包括创建、使用和关闭。

5. 执行器类型

MyBatis提供了以下执行器类型：

• 简单执行器：直接执行SQL语句。
• 分页执行器：支持分页查询。
• 批处理执行器：支持批量操作。

6. 延迟加载

MyBatis支持延迟加载，即在需要时才加载关联对象。

7. 扩展机制

MyBatis提供了多种扩展机制，如类型处理器、拦截器、方言支持等。

8. 类型处理器

MyBatis类型处理器用于处理Java类型与数据库类型之间的转换。

9. 拦截器

MyBatis拦截器可以拦截执行器的方法，如查询、更新、插入等。

10. 方言支持

MyBatis支持多种数据库方言，如MySQL、Oracle、SQL Server等。

通过以上知识体系，我们可以更好地理解和运用并发编程和MyBatis技术，提高代码质量和性能。在实际开发过程中，可以根据需求选择合适的并发编程技术和MyBatis特性。

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