并发编程与MyBatis核心知识-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

线程生命周期：线程的生命周期由创建、就绪、运行、阻塞、等待、超时、终止等状态组成。线程创建后进入就绪状态，等待CPU的调度；调度成功后进入运行状态；在运行过程中可能会因为某些原因（如I/O操作）进入阻塞状态；当条件满足后，线程会从阻塞状态进入就绪状态，继续等待调度；当线程执行完毕或者被终止时，线程生命周期结束。
线程优先级：线程优先级分为最高、高、中、低、最低五级。线程的优先级越高，在调度器中的优先级越高，获得CPU执行机会的次数越多。线程优先级由操作系统根据线程的属性和系统当前状态动态调整。
守护线程：守护线程是一种特殊的线程，其生命周期依赖于主线程。当主线程结束时，守护线程也会随之结束。守护线程通常用于执行一些不需要持续关注的后台任务，如垃圾回收、日志记录等。
线程池：线程池是一种管理线程的方法，它可以提高程序性能，减少线程创建和销毁的开销。线程池的核心参数配置包括核心线程数、最大线程数、存活时间、工作队列类型等。核心线程数表示线程池中始终保持活跃的线程数量；最大线程数表示线程池可以创建的最大线程数量；存活时间表示空闲线程在终止前可以保持存活的时间；工作队列类型表示线程池中任务队列的类型，如LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue等。
拒绝策略：线程池在达到最大线程数时，如何处理新提交的任务。常见的拒绝策略有：AbortPolicy（终止并抛出异常）、CallerRunsPolicy（调用者运行）、DiscardPolicy（丢弃任务）、DiscardOldestPolicy（丢弃最老的任务）。

同步机制

悲观锁/乐观锁：悲观锁认为数据冲突是不可避免的，因此在操作数据前先加锁，保证操作的原子性。乐观锁则认为数据冲突是很少发生的，通过版本号或时间戳等机制来检测冲突。悲观锁适用于读少写多的场景，乐观锁适用于读多写少的场景。
读写锁：读写锁允许多个线程同时读取数据，但只有一个线程可以写入数据。它适用于读多写少的场景。读写锁分为共享锁和独占锁，共享锁允许多个线程同时读取数据，独占锁只允许一个线程写入数据。
条件变量：条件变量允许线程在满足特定条件时阻塞，直到条件成立时唤醒。条件变量通常与锁一起使用，用于实现线程间的协作。
并发集合：并发集合是线程安全的集合类，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等。并发集合通过内部机制保证线程安全，适用于多线程环境下。

并发工具类

Phaser：Phaser是一个灵活的同步工具，可以用于实现各种并发场景，如计数器、屏障等。Phaser通过维护一个阶段计数器，使得线程在执行到某个阶段时进行同步。
Exchanger：Exchanger允许两个线程在某个点交换数据。两个线程在交换数据时，必须同时到达交换点，然后交换数据。
FutureTask：FutureTask是一个可以异步执行的任务，它包含执行结果和状态。FutureTask可以用于线程之间的通信，实现异步编程。
非阻塞算法：非阻塞算法通过使用原子操作和条件变量等方式，实现线程之间的协作，提高程序性能。非阻塞算法适用于高并发场景，如生产者-消费者模型。

CAS原理

CAS（Compare-And-Swap）是一种无锁算法，通过比较内存中的值与预期值，如果相等则更新内存中的值。CAS操作包括三个操作数：内存位置、预期值和新值。如果内存位置的值与预期值相等，则将内存位置的值更新为新值，否则不进行任何操作。
Atomic类：Java提供了一系列的Atomic类，如AtomicInteger、AtomicLong等，它们提供了无锁的原子操作。Atomic类通过内部机制保证操作的原子性，适用于多线程环境下。

无锁队列

无锁队列是一种线程安全的队列，它通过CAS操作实现线程之间的协作。无锁队列适用于高并发场景，如生产者-消费者模型。
无锁队列通过CAS操作实现插入和删除操作，保证操作的原子性。无锁队列通常使用环形缓冲区作为底层数据结构。

并发框架

Netty线程模型：Netty是一种高性能的NIO框架，其线程模型采用主从多线程模型。主线程负责接收客户端连接，从线程负责处理客户端请求。主从多线程模型可以提高并发处理能力，降低系统资源消耗。
Akka Actor模型：Akka是一个基于Actor模型的并发框架，它允许程序以无锁的方式实现并发编程。Actor模型通过消息传递实现线程间的通信，避免了线程同步的开销。
Disruptor环形缓冲区：Disruptor是一个高性能的并发框架，它使用环形缓冲区实现线程之间的协作。环形缓冲区通过CAS操作实现线程间的通信，保证操作的原子性。

二、MyBatis知识体系

SQL映射

注解映射：MyBatis通过注解的方式实现SQL映射，简化了映射配置。例如，可以使用@Select、@Insert、@Update、@Delete等注解定义SQL语句。
结果集映射：MyBatis可以将查询结果映射到Java对象，实现数据的持久化。例如，可以使用@Result、@Results等注解定义映射关系。
关联查询：MyBatis支持关联查询，可以查询多个表的数据。例如，可以使用@One、@Many等注解定义关联关系。
动态SQL：MyBatis支持动态SQL，可以根据条件动态生成SQL语句。例如，可以使用@SelectProvider、@UpdateProvider等注解定义动态SQL。

OGNL表达式

OGNL（Object-Graph Navigation Language）是一种表达式语言，用于访问和操作对象属性。OGNL表达式可以用于动态SQL和注解映射。
在MyBatis中，OGNL表达式可以用于动态SQL，如动态表名、列名等。

分支语句

分支语句可以用于动态SQL，根据条件执行不同的SQL语句。例如，可以使用@If、@Choose等注解定义分支语句。
分支语句可以提高SQL的灵活性和可维护性。

批量操作

MyBatis支持批量操作，可以减少数据库访问次数，提高性能。例如，可以使用@Batch、@BatchId等注解定义批量操作。
批量操作可以用于插入、更新、删除等操作。

缓存机制

一级缓存：MyBatis的SQLSession级别缓存，用于存储最近执行的SQL查询结果。一级缓存可以减少数据库访问次数，提高程序性能。
二级缓存：MyBatis的namespace级别缓存，可以跨SQLSession共享。二级缓存可以提高程序性能，降低数据库访问压力。
自定义缓存：MyBatis支持自定义缓存，实现更复杂的缓存策略。自定义缓存可以结合第三方缓存框架（如Redis、Memcached等）实现更丰富的缓存功能。

代理模式

MapperProxy：MyBatis的Mapper接口通过动态代理实现，代理Mapper接口的方法。
MapperProxy可以拦截方法执行，实现动态SQL、缓存等功能。

插件拦截

MyBatis插件拦截器可以拦截执行流程，实现自定义功能。
插件拦截器可以用于日志、性能监控等场景。

执行流程

SqlSession生命周期：SqlSession是MyBatis的核心接口，负责执行数据库操作。SqlSession的生命周期包括创建、使用、关闭三个阶段。
执行器类型：MyBatis提供了多种执行器类型，如SimpleExecutor、ReuseExecutor等。不同的执行器类型具有不同的性能特点。
延迟加载：MyBatis支持延迟加载，提高程序性能。延迟加载可以减少数据库访问次数，提高程序性能。

扩展机制

类型处理器：MyBatis的类型处理器用于将数据库数据转换为Java对象。
拦截器链：MyBatis的拦截器链可以拦截执行流程，实现自定义功能。
方言支持：MyBatis支持多种数据库方言，如MySQL、Oracle等。

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。通过对这些知识点的学习和理解，可以帮助开发者更好地掌握并发编程和MyBatis，提高程序性能和可维护性。在实际开发中，我们可以根据需求选择合适的并发编程模型和MyBatis配置，实现高效的数据库操作。

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