并发编程与MyBatis精要-优快云博客

📕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

在并发编程中，线程是程序执行的最小单位。线程的创建和销毁涉及到操作系统层面的调度，其核心在于如何高效地分配CPU资源以实现任务的并行执行。以下对线程基础进行深入探讨：

线程生命周期

线程的生命周期可以细分为以下阶段：

新建（New）：线程对象被创建，但尚未启动。
就绪（Runnable）：线程已经准备好执行，等待CPU调度。
运行（Running）：线程正在CPU上执行。
阻塞（Blocked）：线程因等待某些资源而无法继续执行。
等待（Waiting）：线程处于等待状态，直到某个条件成立。
超时等待（Timed Waiting）：线程在等待状态中，但有一个超时时间。
终止（Terminated）：线程执行完毕或被其他线程终止。

在Java中，线程的生命周期管理是通过Thread类及其内部状态转换来实现的。

线程优先级

线程优先级反映了线程在CPU调度中的优先程度。Java线程优先级分为10个等级，从1（最低）到10（最高）。线程优先级可以通过Thread类的getPriority()和setPriority()方法进行获取和设置。

守护线程

守护线程是一种特殊的线程，它不会阻塞程序终止。在Java中，通过将线程设置为守护线程，当所有非守护线程结束时，程序将退出。

线程池

线程池是一种管理线程的方式，它可以避免频繁创建和销毁线程的开销。线程池的核心参数包括：

核心线程数：线程池中始终存在的线程数量。
最大线程数：线程池允许的最大线程数量。
存活时间：线程池中空闲线程的存活时间。
工作队列：用于存放等待执行的任务。

线程池的拒绝策略决定了当线程池达到最大线程数时如何处理新任务。

工作队列类型

工作队列用于存放等待执行的任务，常见的队列类型有：

LinkedBlockingQueue：基于链表的阻塞队列。
ArrayBlockingQueue：基于数组的阻塞队列。
PriorityBlockingQueue：具有优先级的阻塞队列。

同步机制

为了保证线程安全，Java提供了多种同步机制：

悲观锁/乐观锁

悲观锁和乐观锁是两种不同的并发控制策略。悲观锁认为数据在并发场景下一定会被修改，因此在进行操作前加锁；乐观锁则认为数据在并发场景下很少被修改，因此采用版本号或者时间戳进行控制。

读写锁

读写锁允许多个读线程同时访问资源，但写线程访问时会阻塞其他读写线程。在Java中，可以使用ReentrantReadWriteLock实现读写锁。

条件变量

条件变量允许线程在某些特定条件下等待，直到条件成立时被唤醒。在Java中，可以使用Object类的wait()和notify()方法实现条件变量。

并发集合

Java提供了多种线程安全的集合类，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等。

并发工具类

为了简化并发编程，Java提供了以下工具类：

Phaser

Phaser是一个灵活的同步工具，用于协调多个线程之间的操作。Phaser允许线程在执行过程中注册自己的阶段，并通过等待其他线程到达相同阶段来实现同步。

Exchanger

Exchanger允许两个线程交换数据。当两个线程都准备好交换数据时，它们可以在Exchanger上等待，然后交换数据。

FutureTask

FutureTask是一个可以表示异步计算结果的Future对象。FutureTask可以用来实现异步编程，允许调用者获取异步操作的结果。

非阻塞算法

非阻塞算法通过使用CAS（Compare-And-Swap）操作实现无锁编程。CAS操作是并发编程中的重要原理，它包含三个操作数：内存位置V、预期值A和新值B。

CAS原理

CAS操作是并发编程中的重要原理，它包含三个操作数：内存位置V、预期值A和新值B。当V的值等于A时，将V的值更新为B，否则不做任何操作。

Atomic类

Atomic类提供了一系列原子操作类，如AtomicInteger、AtomicLong等，用于实现线程安全的计数器。

无锁队列

无锁队列通过CAS操作实现线程安全的队列。

并发框架

为了更方便地进行并发编程，Java社区提供了以下并发框架：

Netty线程模型

Netty采用主从多线程模型，主线程负责处理连接，从线程负责处理读写操作。

Akka Actor模型

Akka是一种基于Actor模型的并发框架，它将并发编程抽象为Actor通信。

Disruptor环形缓冲区

Disruptor是一种基于环形缓冲区的并发框架，它提供了一种高性能的线程安全队列。

二、MyBatis知识体系

SQL映射

MyBatis通过XML或注解的方式实现SQL映射，将Java对象与数据库表进行映射。

注解映射

MyBatis提供了一系列注解，如@Select、@Insert、@Update、@Delete等，用于定义SQL语句。

结果集映射

MyBatis将查询结果集映射到Java对象，通过resultMap定义映射关系。

关联查询

MyBatis支持多表关联查询，通过@One、@Many注解实现。

动态SQL

MyBatis支持动态SQL，通过、、等标签实现。

OGNL表达式

OGNL（Object-Graph Navigation Language）是一种表达式语言，用于在MyBatis中获取对象属性。

分支语句

MyBatis支持分支语句，通过、、等标签实现。

批量操作

MyBatis支持批量操作，通过标签实现。

缓存机制

MyBatis提供了一级缓存和二级缓存机制，用于提高查询效率。

一级缓存

一级缓存是SqlSession级别的缓存，默认开启。一级缓存的作用域是SqlSession，当SqlSession结束时，一级缓存也随之销毁。

二级缓存

二级缓存是Mapper级别的缓存，需要手动开启。二级缓存的作用域是Mapper，当Mapper被关闭时，二级缓存也随之销毁。

自定义缓存

MyBatis支持自定义缓存，通过实现Cache接口实现。自定义缓存可以满足特定场景下的需求。

代理模式

MyBatis使用代理模式实现动态代理，动态生成Mapper接口的代理对象。

MapperProxy插件

MapperProxy是MyBatis的动态代理类，用于代理Mapper接口。

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。
生成代理方法。
调用目标方法。
返回结果。

SqlSession生命周期

SqlSession是MyBatis的核心对象，用于执行SQL语句。其生命周期包括：

创建：通过SqlSessionFactory创建SqlSession对象。
使用：执行SQL语句。
关闭：释放资源，关闭SqlSession。

执行器类型

MyBatis提供了多种执行器类型，如SimpleExecutor、ReuseExecutor、BatchExecutor等。

延迟加载

MyBatis支持延迟加载，在需要时才加载关联对象。延迟加载可以提高查询效率，但需要注意性能和资源消耗。

扩展机制

MyBatis提供了多种扩展机制，如拦截器、类型处理器、方言支持等。

类型处理器

MyBatis提供了一系列类型处理器，用于处理Java类型和数据库类型之间的转换。

拦截器

MyBatis提供了拦截器机制，允许拦截SQL执行过程中的某些操作。拦截器可以用于日志记录、性能监控等。

拦截器链

MyBatis允许拦截器形成链式调用，方便实现复杂的业务逻辑。

方言支持

MyBatis支持多种数据库方言，如MySQL、Oracle、SQL Server等。

通过以上对并发编程和MyBatis知识体系的详细描述，希望能帮助读者更好地理解和掌握这两个领域。在实际应用中，结合并发编程和MyBatis技术，可以构建高效、稳定的系统。

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