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）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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在深入探讨并发编程知识体系之前，我们需要对每个技术点进行详细的技术实现细节分析，以提升文章的专业性和技术深度。

线程基础

线程的创建和销毁在Java中通常通过Thread类或Runnable接口实现。在Thread类中，可以通过调用start()方法启动线程，线程进入就绪状态。在Java中，线程的生命周期管理是通过Thread类的状态字段来实现的，包括NEW、RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING和TERMINATED。

线程优先级在Java中是通过Thread类的getPriority()和setPriority()方法来获取和设置。线程优先级是一个整数，优先级高的线程有更大的机会获得CPU时间片。然而，线程优先级并不是绝对的，它依赖于操作系统的调度策略。

守护线程（Daemon Thread）是Java中一种特殊的线程类型，当创建一个守护线程时，它将变为守护线程的子线程。如果所有非守护线程都结束了，Java虚拟机将自动退出。在Java中，可以通过调用setDaemon(true)方法将线程设置为守护线程。

线程池是Java并发编程中常用的机制，它允许我们重用一组线程来执行多个任务。在Java中，可以使用ThreadPoolExecutor类来创建线程池。线程池的核心参数包括核心线程数、最大线程数、工作队列和拒绝策略。工作队列可以是LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue或SynchronousQueue等。拒绝策略可以是AbortPolicy、CallerRunsPolicy、DiscardPolicy或DiscardOldestPolicy。

同步机制

同步机制是保证线程安全的关键。Java提供了多种同步机制，包括synchronized关键字、ReentrantLock、ReadWriteLock和Semaphore等。

synchronized关键字是Java中最基本的同步机制，它可以用来同步一个方法或一个代码块。当线程进入synchronized块时，它会获取锁，其他线程将等待直到锁被释放。

ReentrantLock是Java 5引入的一个更高级的锁机制，它提供了比synchronized更多的功能，如尝试非阻塞地获取锁、尝试在给定时间内获取锁等。

ReadWriteLock允许多个线程同时读取数据，但只允许一个线程写入数据。这种锁机制可以提升读操作的性能。

条件变量（Condition）允许线程在某些条件下挂起，直到其他线程满足条件后通知它。

并发集合

Java并发集合类如ConcurrentHashMap和CopyOnWriteArrayList使用了分段锁（Segment Locking）和读写锁（Read-Write Lock）等机制来保证线程安全。

ConcurrentHashMap通过将数据分割成多个段（Segment），每个段有自己的锁，从而允许多个线程同时访问不同的段，提高并发性能。

CopyOnWriteArrayList在每次修改操作时都会创建一个新数组，并将旧数组中的元素复制到新数组中，这样就不会影响其他线程的读取操作。

并发工具类

Java并发工具类如Phaser、Exchanger和FutureTask提供了高级的并发编程功能。

Phaser是一个灵活的同步工具，它允许一组线程在执行任务时进行同步。每个线程在任务执行过程中可以多次到达某个点，并等待其他线程到达。

Exchanger允许两个线程在某个点交换数据，这对于需要相互通信的线程非常有用。

FutureTask是一个可以异步执行计算的类，它允许调用者获取计算结果。

非阻塞算法

非阻塞算法如CAS操作（Compare-And-Swap）是一种原子操作，它通过比较和交换内存位置的值来更新共享变量。这种操作可以避免使用锁，从而提高并发性能。

Atomic类

Atomic类提供了一系列原子操作类，如AtomicInteger和AtomicLong等。这些类内部使用了CAS操作来实现原子性。

无锁队列

无锁队列是一种基于CAS操作实现的线程安全队列，它通过原子操作来保证线程安全，避免了锁的使用。

并发框架

并发框架如Netty和Akka提供了高级的并发编程抽象。

Netty采用主从多线程模型，主线程负责接收和分配任务，从线程负责执行任务。

Akka基于Actor模型，将每个任务封装成一个Actor，并通过消息传递进行通信。

Disruptor是一个高性能的并发队列，它采用环形缓冲区来实现，并使用CAS操作保证线程安全。

MyBatis知识体系

MyBatis的SQL映射通过XML配置文件或注解来实现。在XML映射文件中，可以使用<select>、<insert>、<update>和<delete>标签来定义SQL语句。在注解映射中，可以使用@Select、@Insert、@Update和@Delete注解来指定SQL语句。

MyBatis的动态SQL通过<if>、<choose>、<when>、<otherwise>和<foreach>等标签来实现。这些标签可以根据条件动态构建SQL语句。

MyBatis的缓存机制包括一级缓存和二级缓存。一级缓存是SqlSession级别的缓存，用于存储最近执行过的SQL语句及其结果。二级缓存是SqlSessionFactory级别的缓存，用于存储跨SqlSession的SQL语句及其结果。

MyBatis的代理模式通过动态代理技术实现。当调用Mapper接口的方法时，MyBatis会创建一个代理对象，并拦截方法调用，执行相应的数据库操作。

MyBatis的插件机制允许拦截SQL执行过程，实现自定义的逻辑。插件通过实现Interceptor接口来实现。

MyBatis的执行器类型包括简单执行器、批处理执行器和CachingExecutor等。简单执行器执行单个SQL语句，批处理执行器执行批量SQL语句，CachingExecutor结合了缓存和执行器的功能。

MyBatis的延迟加载机制允许在需要时才加载关联对象的数据，这可以减少初始化时的资源消耗。

MyBatis的扩展机制包括类型处理器、拦截器链和方言支持等。类型处理器用于将Java类型转换为数据库类型，拦截器链允许拦截SQL执行过程，方言支持允许MyBatis支持不同的数据库。

通过以上对并发编程和MyBatis知识体系的详细描述，我们可以看到这两个领域之间存在着紧密的联系。并发编程为MyBatis提供了执行数据库操作所需的线程安全机制，而MyBatis则利用并发编程技术实现了高效的数据库访问。在实际应用中，我们可以将并发编程和MyBatis结合起来，构建高性能、高可靠性的应用程序。

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