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

1. 线程基础

线程作为程序执行的最小单位，是操作系统核心调度和资源分配的基本单位。在Java中，线程是程序的一个执行流，通过共享同一进程的内存资源实现并发执行。

线程生命周期详解：

• 创建： 通过继承Thread类或实现Runnable接口创建线程。继承Thread类的方式较为简单，但会导致类层次结构的复杂性。实现Runnable接口的方式更加灵活，因为可以实现多个接口。

• 就绪： 线程创建后，调用start()方法，线程进入就绪状态。此时，线程等待被调度执行，但已经准备好执行。

• 运行： 就绪状态的线程获得CPU时间片后，进入运行状态。Java虚拟机（JVM）的线程调度器决定哪个线程运行。

• 阻塞： 线程在执行过程中，由于某些原因（如等待锁、等待资源等）无法继续执行，进入阻塞状态。此时，线程会释放CPU资源，等待条件满足。

• 等待： 线程进入等待状态，等待某个条件成立。这通常是通过调用wait()方法实现，线程会在wait()方法调用的对象上进行等待。

• 终止： 线程执行完毕，或者调用了stop()方法，进入终止状态。stop()方法已被标记为过时，不推荐使用。

2. 线程优先级与守护线程

线程优先级影响线程获得CPU时间片的机会。Java中，线程优先级从1（最低）到10（最高）共有10个等级。

守护线程详解：

守护线程（Daemon Thread）是一种特殊的线程，它为其他线程提供服务，不会阻止程序终止。当所有的非守护线程结束时，程序也会随之终止。例如，垃圾回收器就是一个守护线程。

3. 线程池

线程池是一种管理线程的机制，它将多个线程封装成一个线程池，对外提供一个统一的接口，用于执行任务。

线程池核心参数配置详解：

• 核心线程数： 线程池维护的最少线程数，即使没有任务提交，也会保持这么多线程处于空闲状态。

• 最大线程数： 线程池维护的最大线程数，当任务提交时，如果超过最大线程数，则采用拒绝策略处理。

• 队列容量： 任务队列的最大容量，超过这个容量，新的任务将被拒绝。

• 非核心线程的空闲存活时间： 非核心线程的空闲存活时间，超过这个时间后，非核心线程将被终止。

4. 同步机制

同步机制用于控制多个线程对共享资源的访问，保证数据的一致性和完整性。

同步机制详解：

• 悲观锁： 假设共享资源在访问过程中一定会发生冲突，在访问前先进行加锁。例如，synchronized关键字和ReentrantLock类。

• 乐观锁： 假设共享资源在访问过程中不会发生冲突，在访问过程中采用版本号或时间戳等方式进行检测。例如，java.util.concurrent.atomic包中的类。

• 读写锁： 允许多个线程同时读取共享资源，但只允许一个线程写入共享资源。例如，java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock。

• 条件变量： 线程在等待某个条件成立时，可以挂起自身，当条件成立时，线程被唤醒。例如，java.util.concurrent.locks.Condition。

5. 并发集合

并发集合是专门为多线程环境设计的集合，提供线程安全的数据结构。

并发集合详解：

• ConcurrentHashMap： 线程安全的HashMap，采用分段锁实现，提高并发性能。

• CopyOnWrite容器： 读写分离的线程安全容器，读操作不加锁，写操作时复制整个底层数组。

• BlockingQueue： 线程安全的队列，支持生产者-消费者模式，常用于线程间通信。

6. 并发工具类

并发工具类提供多种功能，用于协调线程的执行和操作。

并发工具类详解：

• Phaser： 用于协调多个线程的执行顺序，实现线程间的同步。

• Exchanger： 用于交换两个线程的数据，实现线程间的数据交换。

• FutureTask： 用于异步执行任务，并获取执行结果。

• 非阻塞算法： 基于CAS原理的并发算法，如Atomic类、无锁队列等。

二、MyBatis知识体系

1. SQL映射

MyBatis通过XML或注解的方式，将SQL语句与Java对象进行映射。

SQL映射详解：

• 注解映射： 使用@Select、@Insert、@Update、@Delete等注解指定SQL语句。

• 结果集映射： 通过resultMap配置，将SQL结果集与Java对象进行映射。

• 关联查询： 通过@One、@Many等注解实现一对多、多对多等关联查询。

2. 动态SQL

MyBatis支持动态SQL，可以动态地构建SQL语句。

动态SQL详解：

• OGNL表达式： 用于动态获取对象属性值、执行条件判断等。

• 分支语句： 用于动态构建SQL语句中的if、choose等分支结构。

• 批量操作： 支持批量插入、批量更新等操作。

3. 缓存机制

MyBatis支持一级缓存、二级缓存和自定义缓存。

缓存机制详解：

• 一级缓存： 在SqlSession级别缓存，用于缓存最近执行的SQL语句的结果集。

• 二级缓存： 在Mapper级别缓存，用于缓存同一个Mapper的SQL语句的结果集。

• 自定义缓存： 通过实现Cache接口自定义缓存。

4. 代理模式

MyBatis通过代理模式实现SqlSession、Executor等组件。

代理模式详解：

• MapperProxy： MyBatis使用动态代理技术创建Mapper接口的代理实现，实现方法调用。

• 插件拦截： MyBatis支持插件拦截SQL执行过程，如分页、日志等。

5. 执行流程

MyBatis执行流程包括以下几个步骤：

• 解析XML配置文件，生成Configuration对象。

• 创建SqlSession对象，获取Executor对象。

• 创建MapperProxy代理对象，实现Mapper接口。

• 调用代理对象的方法，执行SQL语句。

• 处理结果集，返回执行结果。

6. 执行器类型

MyBatis支持多种执行器类型，包括：

• SimpleExecutor： 简单执行器，适用于单线程环境。

• ReuseExecutor： 重用执行器，适用于多线程环境，可重用预处理语句。

• BatchExecutor： 批量执行器，适用于批量操作。

7. 延迟加载

MyBatis支持延迟加载，在查询主对象时，延迟加载其关联对象。

8. 扩展机制

MyBatis提供以下扩展机制：

• 类型处理器： 将数据库类型转换为Java类型。

• 拦截器链： 拦截SQL执行过程，实现自定义逻辑。

• 方言支持： 支持不同数据库的方言。

通过以上知识点的串联，我们可以更好地理解和运用并发编程和MyBatis，提高程序的性能和可维护性。在实际开发过程中，我们可以根据具体需求选择合适的并发编程技术和MyBatis功能，以达到最佳效果。

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