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）、《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。

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💡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。

一、并发编程知识体系

1. 线程基础

线程的实现依赖于操作系统的线程调度机制。在Java中，线程通过java.lang.Thread类进行管理。线程的共享内存特性意味着所有线程可以访问相同的内存空间，这为线程间的通信和数据共享提供了便利。然而，这也引入了同步问题，需要通过同步机制来避免竞态条件。

2. 线程生命周期

线程的生命周期管理是并发编程的重要部分。在Java中，线程的生命周期可以通过Thread类的State枚举来表示。在新建状态，线程对象被创建，但没有开始执行。当线程调用start()方法后，线程进入就绪状态，等待被调度器选择执行。运行状态下的线程正在CPU上执行，而阻塞状态则是因为某些操作（如I/O操作）而暂时无法继续执行。等待状态是线程主动等待某个事件的发生，而超时等待则是在指定时间内等待某个事件。

3. 线程优先级

线程优先级是由操作系统决定的，它影响调度器在多个可运行线程之间的选择。Java中的线程优先级是通过Thread类的getPriority()和setPriority()方法进行设置的。高优先级的线程有更大的机会获得CPU时间。

4. 守护线程

守护线程是一种特殊的线程，它在应用程序结束时自动结束。守护线程通常用于执行后台任务，如垃圾回收器。

5. 线程池

线程池是管理一组线程的机制，它减少了创建和销毁线程的开销。线程池通常由一个阻塞队列和一个或多个线程组成。核心线程数决定了即使没有任务提交，线程池中始终存在的线程数量。最大线程数决定了线程池能够创建的最大线程数。队列类型决定了当任务多于核心线程数时，如何处理额外的任务。拒绝策略则决定了当任务无法被处理时的行为。

6. 同步机制

同步机制包括互斥锁、条件变量和信号量等。互斥锁用于保护共享资源，确保一次只有一个线程可以访问。条件变量允许线程在某些条件下等待，直到其他线程通知它们继续执行。信号量是一种更通用的同步机制，可以用于控制多个线程对共享资源的访问。

7. 并发集合

Java并发集合如ConcurrentHashMap使用分段锁技术，将数据分割成多个段，每个段有自己的锁，从而允许多个线程并发访问。

8. 并发工具类

Phaser是一个用于线程间协作的工具类，它允许线程在某个点等待其他线程。Exchanger允许两个线程交换数据。FutureTask允许一个线程提交一个可以异步执行的任务。

9. 非阻塞算法

非阻塞算法如CAS，它是一种原子操作，可以用来实现无锁编程。Atomic类提供了原子操作的包装器。

10. 并发框架

并发框架如Netty的线程模型采用了主从多线程模型，其中主线程负责处理连接，从线程负责处理读写操作。Akka的Actor模型将每个线程抽象为一个Actor，允许消息传递和异步处理。Disruptor的环形缓冲区提供了一个无锁的队列实现，用于高吞吐量的场景。

二、MyBatis知识体系

1. SQL映射

MyBatis通过XML配置或注解将SQL语句与Java对象映射。基本映射包括将字段名映射到Java对象的属性名。结果集映射则将SQL查询结果映射到Java对象的集合。

2. 注解映射

MyBatis提供了多种注解来简化SQL映射，如@Select、@Insert、@Update和@Delete。

3. 动态SQL

动态SQL允许根据运行时条件生成不同的SQL语句。MyBatis使用<if>、<choose>、<when>和<otherwise>等标签来实现动态SQL。

4. 缓存机制

MyBatis的缓存机制通过两个级别的缓存来减少数据库访问次数。一级缓存与SqlSession绑定，而二级缓存与Mapper绑定。

5. 自定义缓存

自定义缓存可以通过实现MyBatis的Cache接口来创建。这允许用户自定义缓存实现，如使用Redis或Ehcache。

6. 代理模式

MyBatis使用JDK动态代理或CGLIB来创建Mapper接口的代理实例，使得接口的实现可以在运行时动态生成。

7. SqlSession生命周期

SqlSession在创建时与数据库建立连接，并在关闭时释放连接。它的生命周期管理是确保数据库连接安全的重要部分。

8. 执行器类型

MyBatis提供了多种执行器类型，每种类型都有其优缺点。例如，SimpleExecutor适用于简单的查询操作，而ReuseExecutor则适用于批量操作。

9. 延迟加载

延迟加载是一种按需加载数据的技术，它可以在需要时才加载关联数据，从而减少初始化时的资源消耗。

10. 类型处理器

MyBatis的类型处理器负责将数据库中的数据类型转换为Java对象中的类型。

11. 拦截器链

MyBatis的拦截器链允许在数据库操作过程中插入自定义逻辑，如日志记录、事务管理等。

12. 方言支持

MyBatis支持多种数据库方言，如MySQL、Oracle等，这允许MyBatis根据不同的数据库生成相应的SQL语句。

总结

并发编程和MyBatis是现代软件开发中的关键技术。通过深入理解并发编程的原理和实现细节，我们可以编写出高效、安全的并发程序。MyBatis提供的强大数据库操作能力简化了数据库开发过程，提高了开发效率。在应用这些技术时，需要结合实际需求，合理选择和配置，以确保系统性能和可靠性。

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