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

在并发编程中，线程的创建和管理是确保程序高效执行的关键。线程的创建通常通过Java提供的Thread类或其子类实现。在Java中，线程的调度是由操作系统的线程调度器负责的，它根据一定的调度算法决定哪个线程将获得CPU时间。

线程生命周期

线程生命周期分为六个状态，每个状态都对应着线程在生命周期中的不同阶段。

• 新建（New）：线程被创建但尚未启动。
• 就绪（Runnable）：线程准备好执行，等待调度器分配CPU时间。
• 运行（Running）：线程正在执行。
• 阻塞（Blocked）：线程因等待某个条件或资源而暂时停止执行。
• 等待（Waiting）：线程在等待某个事件发生，如某个条件为真。
• 终止（Terminated）：线程执行完毕或被终止。

线程优先级

线程优先级在Java中是一个整数，数值越大表示优先级越高。线程的优先级会影响调度器的决策，但最终是否能获得CPU时间还是由调度器决定。

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，可以通过将线程设置为守护线程来确保主线程完成后，守护线程也会自动结束。

线程池

线程池是管理线程的一种机制，它可以减少线程创建和销毁的开销，提高程序效率。线程池的核心机制包括：

• 核心线程数：线程池中的基本线程数量，即使没有任务提交，这些线程也会一直存在。
• 最大线程数：线程池中允许的最大线程数量，当任务数量超过核心线程数时，线程池会创建新的线程来处理任务。
• 存活时间：空闲线程在终止前等待新任务的最长时间。
• 工作队列：存放等待执行的任务队列。
• 拒绝策略：当任务无法被线程池处理时，采取的处理策略，如丢弃任务、抛出异常等。

同步机制

同步机制是确保线程安全的关键，它包括以下几种：

• 悲观锁：通过锁定资源来保证数据的一致性，如synchronized关键字。
• 乐观锁：通过版本号或时间戳等方式来保证数据的一致性，如CAS操作。
• 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，如ReentrantReadWriteLock。
• 条件变量：允许线程在等待某个条件成立时挂起，当条件成立时被唤醒，如ReentrantLock中的Condition。
• 并发集合：线程安全的集合，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等。

并发集合

并发集合是为了在多线程环境中保证数据一致性而设计的集合类，如：

• ConcurrentHashMap：基于分段锁的线程安全集合，适用于高并发场景。
• CopyOnWriteArrayList：在写操作时复制整个容器，保证数据一致性。
• BlockingQueue：线程安全的队列，支持生产者-消费者模式。

并发工具类

并发工具类提供了多种并发编程的实用工具，如：

• Phaser：用于协调多个线程的执行，类似于CyclicBarrier。
• Exchanger：用于交换两个线程中的数据。
• FutureTask：用于异步执行任务，获取执行结果。
• 非阻塞算法：通过CAS原理、Atomic类和无锁队列等实现。

并发框架

并发框架提供了更高级的并发编程模型，如：

• Netty线程模型：基于NIO的异步事件驱动模型，适用于高性能网络编程。
• Akka Actor模型：基于Actor模型的并发编程框架，具有高可用性和可伸缩性。
• Disruptor环形缓冲区：高性能的并发队列，适用于高并发场景。

【二、MyBatis知识体系】

SQL映射

MyBatis通过XML或注解的方式将Java对象与数据库表进行映射。在映射过程中，需要定义映射关系，包括字段映射、类型处理等。

动态SQL

MyBatis支持动态SQL，可以根据条件动态生成SQL语句。动态SQL的实现依赖于OGNL表达式和XML标签。

缓存机制

MyBatis的缓存机制分为一级缓存和二级缓存。一级缓存是SqlSession级别的缓存，二级缓存是SqlSessionFactory级别的缓存。

代理模式

MyBatis使用代理模式实现Mapper接口的动态代理，通过MapperProxy类来创建代理对象。

执行流程

MyBatis的执行流程包括以下几个步骤：

1. 创建SqlSession。
2. 获取Mapper接口的代理对象。
3. 执行Mapper接口的方法。
4. 根据SQL语句生成执行计划。
5. 执行数据库操作。
6. 处理结果集。
7. 关闭SqlSession。

SqlSession生命周期

SqlSession是MyBatis的核心对象，其生命周期包括创建、使用和关闭三个阶段。

执行器类型

MyBatis提供多种执行器类型，如SimpleExecutor、ReusingExecutor和BatchExecutor等，每种执行器都有其优缺点。

延迟加载

MyBatis支持延迟加载，在查询关联表数据时，可以延迟加载关联数据，减少数据库的访问压力。

扩展机制

MyBatis提供多种扩展机制，如类型处理器、拦截器链和方言支持等，这些扩展机制可以增强MyBatis的功能。

总结

本文详细介绍了并发编程和MyBatis的相关知识点，从线程基础、同步机制、并发集合到MyBatis的SQL映射、缓存机制、代理模式等，通过多个知识点的串联，使读者能够更好地理解和应用并发编程和MyBatis技术。在实际开发过程中，掌握这些知识点，有助于提高程序的性能和可维护性。

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