并发编程与MyBatis核心知识

于 2025-07-25 12:11:32 发布
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分类专栏： Java场景面试宝典 文章标签： Concurrency Java Software Development
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📕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。

📙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。

Java程序员廖志伟

💡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。

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一、并发编程知识体系

线程基础

在并发编程中，线程是程序执行的最小单位。理解线程的基础知识是进行并发编程的基石。线程的生命周期管理是实现高效并发的基础，涉及到操作系统对线程的调度和资源分配。

线程生命周期

线程的生命周期包括以下状态：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）。这些状态之间的转换涉及到线程的调度策略、同步机制以及线程间通信。

线程优先级

线程优先级决定了线程在多线程环境中的执行顺序。Java中，线程优先级分为10个等级，从最低的1到最高的10。线程优先级并非绝对，操作系统会根据实际运行情况进行动态调整。

守护线程

守护线程是一种特殊的线程，它为其他线程提供服务。在Java虚拟机中，如果没有非守护线程正在运行，守护线程也会随着虚拟机的关闭而终止。因此，在应用程序中通常用于处理一些清理、日志记录等非关键任务。

线程池

线程池是一种管理线程的机制，它可以提高程序的性能和响应速度。线程池的核心参数配置包括核心线程数、最大线程数、线程存活时间、工作队列类型和拒绝策略。

拒绝策略

当线程池中的线程数量达到最大值时，拒绝策略决定了如何处理新提交的任务。常见的拒绝策略有：AbortPolicy（抛出异常）、CallerRunsPolicy（调用者运行）、DiscardPolicy（丢弃任务）和DiscardOldestPolicy（丢弃最旧的任务）。选择合适的拒绝策略可以避免资源浪费，同时保证系统稳定运行。

工作队列类型

线程池的工作队列决定了任务在池中的存储方式。常见的队列类型有：LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue、PriorityBlockingQueue和SynchronousQueue。不同的队列类型具有不同的特点，适用于不同的场景。

同步机制

同步机制是保证多线程环境下数据一致性的关键。常见的同步机制有：

悲观锁/乐观锁

悲观锁假设并发环境下数据冲突是不可避免的，因此在操作数据前先锁定资源。乐观锁则假设数据冲突很少发生，只在操作数据后检查冲突。在具体实现中，悲观锁可以使用synchronized关键字、ReentrantLock等，乐观锁可以使用CAS（Compare-And-Swap）原理。

读写锁

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。在实现中，读写锁通常采用共享锁和排它锁的策略，以平衡读操作和写操作的优先级。

条件变量

条件变量是一种线程间通信的方式，它可以阻塞一个线程直到某个条件成立。在Java中，条件变量可以通过Object的wait()、notify()、notifyAll()方法实现。

并发集合

并发集合是专门为并发环境设计的集合类，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等。这些集合类通常采用分段锁、无锁等策略，以提高并发性能。

BlockingQueue

BlockingQueue是一种线程安全的队列，它支持生产者和消费者模型。在具体实现中，BlockingQueue可以采用数组和链表等数据结构，以满足不同的性能需求。

并发工具类

并发工具类包括Phaser、Exchanger、FutureTask等，它们提供了更高级的并发编程功能。在实现中，这些工具类通常基于线程池、锁、条件变量等基础机制，以满足特定场景的并发需求。

非阻塞算法

非阻塞算法是一种在多线程环境下避免使用锁的编程方法，如CAS（Compare-And-Swap）原理。在实现中，非阻塞算法可以采用原子操作、内存屏障等技术，以提高并发性能。

Atomic类

Atomic类提供了一系列原子操作，如AtomicInteger、AtomicLong等。在实现中，这些原子类通常基于volatile关键字和硬件级的原子指令，以保证操作的原子性。

无锁队列

无锁队列是一种不使用锁的并发队列，如ConcurrentLinkedQueue。在实现中，无锁队列通常采用CAS（Compare-And-Swap）原理，以避免锁的开销。

并发框架

并发框架如Netty、Akka和Disruptor等，它们提供了高性能的并发编程解决方案。在实现中，这些框架通常采用消息传递、环形缓冲区等策略，以提高并发性能和可扩展性。

Netty线程模型

Netty使用主从多线程模型，即一个主线程负责接收客户端连接，多个从线程负责处理客户端请求。在实现中，Netty采用EventLoopGroup、Channel等机制，以实现高效的网络通信。

Akka Actor模型

Akka Actor模型是一种基于消息传递的并发模型，它将线程和消息传递分离，提高了程序的健壮性和可扩展性。在实现中，Akka使用ActorSystem、Actor等机制，以实现高并发的消息传递和处理。

Disruptor环形缓冲区

Disruptor环形缓冲区是一种高性能的并发队列，它通过环形缓冲区和CAS操作实现了高效的并发访问。在实现中，Disruptor使用RingBuffer、Sequencer等机制，以实现低延迟、高吞吐量的数据传输。

二、MyBatis知识体系

SQL映射

MyBatis通过映射文件将Java对象与数据库表进行映射，实现数据的增删改查。在实现中，MyBatis使用XML、注解等配置方式，将Java对象属性与数据库表字段进行映射。

注解映射

MyBatis支持使用注解进行映射，简化了映射配置。在实现中，MyBatis通过@Select、@Insert、@Update、@Delete等注解，将SQL语句与Java对象的方法进行绑定。

结果集映射

结果集映射将数据库表中的字段映射到Java对象的属性。在实现中，MyBatis使用 标签，定义字段与属性的映射关系。

关联查询

关联查询用于处理多表之间的关联关系。在实现中，MyBatis通过 标签中的 和 标签，处理一对一和一对多关联关系。

动态SQL

动态SQL允许根据条件动态生成SQL语句。在实现中，MyBatis使用 、 、 等标签，实现动态SQL的逻辑判断。

OGNL表达式

OGNL表达式用于在MyBatis中进行条件判断和属性访问。在实现中，MyBatis将OGNL表达式编译为Java代码，以实现条件判断和属性访问。

分支语句

分支语句用于处理复杂的SQL逻辑。在实现中，MyBatis通过 、 、 、 等标签，实现SQL语句的动态组合。

批量操作

批量操作可以同时执行多个SQL语句，提高效率。在实现中，MyBatis通过 标签，将多个SQL语句组织在一起执行。

缓存机制

MyBatis提供了缓存机制，包括一级缓存和二级缓存。在实现中，MyBatis使用HashMap、ConcurrentHashMap等数据结构，存储缓存数据。

一级缓存

一级缓存是SqlSession级别的缓存，用于缓存最近执行过的SQL语句及其结果。在实现中，一级缓存通常基于HashMap结构，以提高查询效率。

二级缓存

二级缓存是全局缓存，用于缓存整个应用程序的SQL语句及其结果。在实现中，二级缓存通常基于Redis、Memcached等分布式缓存系统，以提高跨应用的数据共享和扩展性。

自定义缓存

自定义缓存允许用户根据需求实现自己的缓存策略。在实现中，用户可以继承Cache接口，自定义缓存数据结构和操作方法。

代理模式

MyBatis使用代理模式实现Mapper接口的动态代理。在实现中，MyBatis通过CGLib或Javassist等动态代理技术，生成Mapper接口的代理实例。

MapperProxy

MapperProxy是MyBatis中用于生成Mapper接口代理的类。在实现中，MapperProxy通过反射机制，调用Mapper接口的方法，并执行相应的SQL语句。

插件拦截

MyBatis插件拦截器可以拦截SQL执行过程，实现自定义功能。在实现中，MyBatis通过Plugin接口，定义拦截器的生命周期和方法。

动态代理执行流程

动态代理执行流程包括：代理对象调用方法、代理拦截器拦截方法、目标对象执行方法、代理拦截器处理方法、代理对象返回结果。

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。在实现中，SqlSession负责管理数据库连接、事务和结果集等资源。

执行器类型

MyBatis提供了多种执行器类型，如SimpleExecutor和ReuseExecutor。在实现中，这些执行器类型根据数据库操作的特点，选择不同的资源管理和查询执行策略。

延迟加载

延迟加载是指在实际需要数据时才加载数据，减少资源消耗。在实现中，MyBatis使用CGLib技术，在运行时动态生成代理类，实现延迟加载。

扩展机制

MyBatis提供了扩展机制，如类型处理器、拦截器链和方言支持。在实现中，这些扩展机制允许用户自定义数据处理、拦截器逻辑和SQL语法，以满足特定需求。

类型处理器

类型处理器用于将数据库类型转换为Java类型。在实现中，MyBatis使用反射机制，将数据库类型映射到Java类型。

拦截器链

拦截器链用于拦截SQL执行过程，实现自定义功能。在实现中，MyBatis通过Plugin接口，定义拦截器的生命周期和方法。

方言支持

方言支持允许MyBatis根据数据库类型使用不同的SQL语法。在实现中，MyBatis通过注册方言，为不同数据库提供定制化的SQL语句。

总结

本文从并发编程和MyBatis两个方面，详细介绍了相关知识点。通过学习这些知识点，读者可以更好地理解和应用并发编程和MyBatis，提高程序的性能和可维护性。在实际开发过程中，我们需要根据具体需求选择合适的并发编程模型和MyBatis配置，以达到最佳的开发效果。

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