并发编程与MyBatis核心解析

📕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）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

线程生命周期： 线程的生命周期是一个复杂的过程，涉及到多个状态。在Java中，线程的生命周期包括新建（New）、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）、等待（Waiting）、超时等待（Timed Waiting）和终止（Terminated）七个状态。线程从新建状态开始，经过就绪状态进入运行状态，执行完毕后进入终止状态。在运行过程中，线程可能会因为等待某些资源（如锁）而进入阻塞状态，或者因为调用sleep()等方法进入等待状态。

线程优先级： 线程优先级决定了线程在获取CPU时间片时的优先级。Java中，线程优先级分为1到10共10个等级，其中1是最低优先级，10是最高优先级。线程的优先级越高，获取CPU时间片的机会就越大。但是，线程优先级只是一个建议值，实际执行时，操作系统会根据线程的实际情况进行调度。

守护线程： 守护线程是一种特殊的线程，它不会阻止程序退出。在Java中，守护线程通过调用setDaemon(true)方法设置。当所有非守护线程结束时，守护线程也会自动结束。

线程池： 线程池是一种管理线程的资源池，它可以提高应用程序的性能。线程池中包含一组工作线程，这些线程可以按需创建、销毁，并复用已有线程。Java中，可以使用ThreadPoolExecutor类创建线程池，并配置核心线程数、最大线程数、线程存活时间、工作队列大小、拒绝策略等参数。

核心参数配置、拒绝策略、工作队列类型： 核心参数配置包括核心线程数、最大线程数、线程存活时间、工作队列大小、拒绝策略等。其中，核心线程数是指线程池中始终存在的线程数量，最大线程数是指线程池中最多可以存在的线程数量，线程存活时间是指空闲线程在终止前可以存活的时间，工作队列大小是指任务队列的最大容量，拒绝策略是指当线程池无法处理新任务时，如何处理这些任务。

同步机制：

悲观锁/乐观锁： 悲观锁和乐观锁是两种不同的锁策略。悲观锁假设在操作过程中数据会被修改，因此在进行操作前先锁定数据；乐观锁假设在操作过程中数据不会被修改，因此在进行操作前不锁定数据，而是在操作过程中检查数据是否被修改。

读写锁： 读写锁允许多个读线程同时访问数据，但写线程访问时需要独占锁。Java中，可以使用ReentrantReadWriteLock实现读写锁。

条件变量： 条件变量是线程间通信的机制，允许一个线程在满足某个条件时等待，而另一个线程可以在条件满足时唤醒等待的线程。Java中，可以使用Object类的wait()、notify()、notifyAll()等方法实现条件变量。

并发集合：

ConcurrentHashMap： ConcurrentHashMap是线程安全的HashMap，采用分段锁技术提高并发性能。它将数据分为多个段，每个段都有自己的锁，从而减少锁的竞争。

CopyOnWrite容器： CopyOnWrite容器在写操作时复制整个容器，读操作直接返回副本，提高读性能。这种策略适用于读操作远多于写操作的场景。

BlockingQueue： BlockingQueue是线程安全的队列，支持生产者-消费者模型。它允许生产者在队列满时阻塞，消费者在队列空时阻塞。

并发工具类：

Phaser： Phaser是一种线程间协作的工具类，支持线程间的等待和通知。它类似于CyclicBarrier，但提供了更灵活的线程控制。

Exchanger： Exchanger允许两个线程在某个时刻交换数据。它适用于需要两个线程协同完成某个任务的场景。

FutureTask： FutureTask表示异步计算的结果。它允许调用者获取异步任务的结果，或者取消任务。

非阻塞算法：

CAS原理： Compare-And-Swap（比较并交换）是一种无锁编程技术。它通过比较内存中的一个值和一个预期的值，如果相等，则将内存中的值替换为新值。

Atomic类： Atomic类提供原子操作的工具类，如AtomicInteger、AtomicLong等。它们可以保证在多线程环境中对共享数据的操作是原子的。

无锁队列： 基于CAS原理实现的线程安全队列，可以保证在多线程环境中对队列的操作是原子的。

并发框架：

Netty线程模型： Netty采用主从多线程模型，提高并发性能。它将任务分配给多个工作线程，由主线程负责接收和处理客户端请求。

Akka Actor模型： Akka是基于Actor模型实现并发编程的框架，每个Actor独立运行，相互之间通过消息传递进行通信。这种模型可以简化并发编程的复杂性。

Disruptor环形缓冲区： Disruptor是基于环形缓冲区的并发框架，提供高吞吐量和低延迟的并发处理能力。它适用于需要处理大量并发事件的场景。

二、MyBatis知识体系

SQL映射：

注解映射： MyBatis支持使用注解指定SQL语句与Java对象的映射关系。例如，可以使用@Select、@Insert、@Update、@Delete等注解定义SQL语句。

结果集映射： MyBatis将查询结果映射到Java对象，这需要定义结果集映射规则。例如，可以使用@Results、@Result等注解定义映射关系。

关联查询： MyBatis支持通过关联查询实现多表数据映射。例如，可以使用@One、@Many等注解定义关联关系。

动态SQL： MyBatis支持根据条件动态生成SQL语句。例如，可以使用 、 、 、 等标签实现动态SQL。

OGNL表达式、分支语句、批量操作：

OGNL表达式： OGNL是一种表达式语言，用于表达复杂条件。MyBatis支持在SQL语句中使用OGNL表达式。

分支语句： MyBatis支持根据条件执行不同的SQL语句。例如，可以使用 、 、 、 等标签实现分支语句。

批量操作： MyBatis支持一次性执行多条SQL语句，提高性能。例如，可以使用 标签实现批量操作。

缓存机制：

一级缓存： MyBatis会缓存最近一次执行的SQL语句及其结果，提高查询性能。一级缓存是会话级别的，当会话结束时，缓存数据会丢失。

二级缓存： MyBatis支持自定义二级缓存实现，提高查询性能。二级缓存是映射器级别的，可以在不同的会话之间共享缓存数据。

自定义缓存： 通过实现Cache接口自定义缓存策略，可以满足特定的缓存需求。

代理模式：

MapperProxy： MyBatis内部使用代理模式实现动态代理。它通过Cglib或JDK动态代理技术生成代理对象，代理对象负责执行数据库操作。

插件拦截： 通过实现Interceptor接口自定义拦截器，可以拦截SQL执行过程。拦截器可以用于日志记录、性能监控等。

动态代理执行流程： MyBatis使用Cglib或JDK动态代理技术实现动态代理。当调用Mapper接口的方法时，代理对象会拦截这个方法调用，并执行相应的处理逻辑。

SqlSession生命周期：

SqlSession生命周期： SqlSession生命周期从创建、使用到关闭的过程。SqlSession是MyBatis的核心对象，负责管理数据库连接、事务等。

执行器类型： MyBatis提供了多种执行器类型，如SimpleExecutor、ReuseExecutor、BatchExecutor等。不同的执行器类型适用于不同的场景。

延迟加载： 在需要时才加载关联数据，提高性能。MyBatis支持延迟加载，可以通过@Lazy注解实现。

扩展机制：

类型处理器： MyBatis提供类型处理器实现类型转换。类型处理器可以将数据库中的数据类型转换为Java对象中的数据类型。

拦截器链： 通过实现Interceptor接口自定义拦截器链，可以拦截SQL执行过程。拦截器链可以用于日志记录、性能监控等。

方言支持： MyBatis支持多种数据库方言，如MySQL、Oracle、SQL Server等。方言支持使得MyBatis可以适应不同的数据库。

总结：

本文从并发编程和MyBatis两个角度，详细阐述了相关知识点。通过学习这些知识点，可以更好地理解并发编程和MyBatis的工作原理，提高编程能力和系统性能。在实际项目中，可以根据需求灵活运用这些知识，实现高效、稳定的系统。

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