📕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、优快云博客专家、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 线程是并发编程的核心，Java提供了丰富的API来管理线程。线程的生命周期从创建到销毁，会经历以下状态：新建（NEW）、就绪（RUNNABLE）、运行（RUNNING）、阻塞（BLOCKED）、等待（WAITING）、超时等待（TIMED_WAITING）、终止（TERMINATED）。理解线程状态转换的机制对于优化程序性能至关重要。
（1）线程生命周期：在Java中，创建线程通常有三种方式：继承Thread类、实现Runnable接口、使用Lambda表达式。线程创建后，需要通过start()方法启动线程。线程启动后，Java虚拟机会为线程分配内存、设置线程优先级等。线程的调度策略由操作系统的线程调度器决定，Java线程调度采用优先级抢占式调度。
（2）线程优先级：Java线程优先级分为1到10级，其中10级为最高优先级。线程优先级并不是绝对的，最终线程的执行顺序仍由线程调度器决定。设置合理的线程优先级可以提高程序效率，但过多依赖优先级可能导致死锁或饥饿现象。
（3）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，不会阻塞应用程序的终止。Java虚拟机在退出时，如果还有守护线程正在运行，将强制停止这些线程。在多线程程序中，合理设置守护线程可以简化线程管理。
（4）线程池：线程池是一种管理线程的集合，可以提高程序响应速度和资源利用率。Java提供了Executors工厂类，可以方便地创建各种类型的线程池。线程池的工作原理是：当任务提交到线程池时，如果空闲线程存在，则直接分配任务；否则，创建一个新的线程执行任务。当线程池达到最大线程数后，新提交的任务会根据拒绝策略进行处理。
- 核心参数配置 线程池的参数配置对于优化程序性能至关重要。
（1）拒绝策略：当线程池无法接受新任务时，拒绝策略决定了如何处理这些任务。常见的拒绝策略包括：AbortPolicy（抛出异常）、CallerRunsPolicy（调用者运行）、DiscardPolicy（丢弃）、DiscardOldestPolicy（丢弃最旧）。
（2）工作队列类型：线程池的工作队列用于存放等待执行的任务。常见的工作队列类型包括：LinkedBlockingQueue（链表队列）、ArrayBlockingQueue（数组队列）、PriorityBlockingQueue（优先队列）等。选择合适的工作队列类型可以提高程序性能。
（3）同步机制：同步机制是确保多个线程同时访问共享资源时，不会发生数据竞争和资源不一致的情况。Java提供了多种同步机制，如synchronized关键字、ReentrantLock、CountDownLatch、Semaphore等。
- 同步机制 同步机制在并发编程中扮演着重要角色。
（1）悲观锁/乐观锁：悲观锁和乐观锁是处理并发问题的两种常见策略。悲观锁假定在多线程环境中，共享资源会被多个线程访问，因此采取锁定机制来保证数据的一致性。乐观锁则认为共享资源很少会被多个线程访问，采用非锁定机制，通过版本号或时间戳来检测数据是否被修改。
（2）读写锁：读写锁允许多个读线程同时访问资源，但写线程会独占访问。读写锁可以提高程序的并发性能，尤其是在读操作远多于写操作的场景。
（3）条件变量：条件变量用于在线程间同步，使得线程在某些条件下等待，直到其他线程满足条件。条件变量通常与Lock接口一起使用。
- 并发集合 Java并发集合是Java并发编程的重要组成部分，可以提高程序性能和可靠性。
（1）ConcurrentHashMap：ConcurrentHashMap是线程安全的HashMap，采用分段锁机制，提高并发性能。在ConcurrentHashMap中，数据被分为多个段，每个段由一个锁来管理。当一个线程访问某个段时，其他线程可以访问其他段，从而提高并发性能。
（2）CopyOnWrite容器：CopyOnWrite容器在迭代期间不会修改容器内容，而是在迭代完成后创建一个新的容器。这种策略适用于读操作远多于写操作的场景，可以提高程序性能。
（3）BlockingQueue：BlockingQueue是线程安全的队列，允许线程在队列中插入、删除元素。BlockingQueue有多种实现，如LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue等，适用于不同的场景。
- 并发工具类 Java提供了多种并发工具类，用于简化并发编程。
（1）Phaser：Phaser是一种灵活的线程同步工具，允许线程在执行过程中按顺序到达某个点。Phaser可以用于实现任务分步执行、线程协作等功能。
（2）Exchanger：Exchanger允许两个线程交换数据。Exchanger适用于场景：两个线程需要交换数据，且交换顺序无关紧要。
（3）FutureTask：FutureTask是一个可以用来表示异步计算结果的Future对象。FutureTask可以用于获取异步计算的结果，并实现线程间的通信。
- 非阻塞算法 非阻塞算法可以提高程序性能，减少线程间的等待时间。
（1）CAS（Compare and Swap）原理：CAS操作是现代处理器支持的一种原子操作，可以用于实现无锁编程。CAS操作包括三个操作数：内存位置、预期值、新值。当内存位置的值与预期值相等时，将新值写入内存位置。
（2）Atomic类：Java提供了Atomic类，如AtomicInteger、AtomicLong等，用于实现原子操作。Atomic类可以提高程序性能，减少线程间的等待时间。
（3）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，可以提高程序性能。
- 并发框架 并发框架可以简化并发编程，提高程序性能。
（1）Netty线程模型：Netty采用主从多线程模型，将客户端请求分配给多个从线程，由主线程负责处理IO事件。这种模型可以提高并发性能，适用于高性能网络应用。
（2）Akka Actor模型：Akka是一种基于Actor的并发模型，将线程、消息传递和容错性结合起来。Akka适用于构建高并发、高可用、可伸缩的分布式系统。
（3）Disruptor环形缓冲区：Disruptor是一种基于环形缓冲区的并发框架，提供了一种高效、可扩展的并发机制。Disruptor适用于构建高性能、低延迟的数据处理系统。
二、MyBatis知识体系
- SQL映射 MyBatis提供多种方式来映射SQL语句和结果集。
（1）注解映射：MyBatis支持使用注解来映射SQL语句和结果集，简化开发过程。
（2）结果集映射：MyBatis支持将数据库查询结果映射到Java对象，实现数据模型和数据库之间的转换。
（3）关联查询：MyBatis支持级联查询，将多个表的数据映射到同一个Java对象，简化数据访问。
（4）动态SQL：MyBatis支持使用OGNL表达式和分支语句编写动态SQL，实现复杂的SQL逻辑。
- 缓存机制 MyBatis提供多种缓存机制，提高程序性能。
（1）一级缓存：MyBatis的一级缓存是SqlSession级别的缓存，缓存SQL语句的执行结果。当同一个SqlSession中再次执行相同的SQL语句时，可以直接从缓存中获取结果，减少数据库访问。
（2）二级缓存：MyBatis的二级缓存是Mapper级别的缓存，缓存多个SqlSession之间的共享数据。二级缓存可以跨SqlSession共享数据，提高程序性能。
（3）自定义缓存：MyBatis支持自定义缓存，以适应不同的业务需求。自定义缓存需要实现Cache接口，并在Mapper接口中注册自定义缓存。
（4）代理模式：MyBatis使用代理模式来实现Mapper接口的动态代理，从而实现动态代理执行流程。代理模式简化了MyBatis的调用过程，提高程序性能。
- MapperProxy插件拦截 MyBatis的插件机制允许在执行SQL语句前、执行后、执行异常等情况下进行拦截。
（1）MapperProxy：MyBatis的MapperProxy是Mapper接口的动态代理实现，用于拦截SQL执行过程。
（2）拦截器：MyBatis支持拦截器机制，拦截器可以在执行SQL语句前、执行后、执行异常等情况下进行拦截。拦截器可以实现SQL执行日志记录、性能监控等功能。
- 执行流程 MyBatis的执行流程主要包括以下几个步骤：
（1）SqlSession生命周期：SqlSession负责执行数据库操作，包括创建、提交、回滚、关闭等生命周期。
（2）执行器类型：MyBatis提供了多种执行器类型，如SimpleExecutor、BatchExecutor、ReuseExecutor等，以适应不同的业务需求。
（3）延迟加载：MyBatis支持延迟加载，将关联查询的结果延迟加载，提高程序性能。
- 扩展机制 MyBatis提供了多种扩展机制，提高程序的可扩展性和可维护性。
（1）类型处理器：MyBatis提供了类型处理器，用于处理Java类型和数据库类型之间的转换。
（2）拦截器链：MyBatis支持拦截器链，拦截器可以按顺序执行，以实现更丰富的功能。
（3）方言支持：MyBatis支持多种数据库方言，如MySQL、Oracle、SQL Server等，方便不同数据库的迁移和开发。
通过以上知识体系的梳理，我们可以清晰地了解到并发编程和MyBatis在专业领域的应用。在实际开发过程中，合理运用这些知识点，可以提高应用程序的并发性能、扩展性和可维护性。同时，我们也要注意在并发编程和MyBatis使用过程中，遵循良好的编程规范，以避免潜在的问题。
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