并发编程与MyBatis精髓

📕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

并发编程在计算机科学中扮演着至关重要的角色，它涉及多个层面，从操作系统的线程调度到高级并发控制机制。以下是对并发编程知识体系的深入解析。

‌线程基础

线程是并发编程的核心，它允许程序同时执行多个任务。以下是线程的几个关键特性：

1. 线程生命周期：线程的生命周期包括新建（New）、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）、等待（Waiting）、超时等待（Timed Waiting）和终止（Terminated）等状态。每个状态都代表了线程在执行过程中的不同阶段，理解这些状态对于编写高效的并发程序至关重要。

2. 线程优先级：线程优先级由操作系统的调度策略决定，它决定了线程在多线程环境中的执行顺序。在Java中，线程优先级分为1到10，其中1是最低优先级，10是最高优先级。

3. 守护线程：守护线程（Daemon Thread）是一种服务其他线程的线程，当所有非守护线程完成后，守护线程也会自动结束。在Java应用中，通常后台线程被设置为守护线程。

4. 线程池：线程池是一种线程管理技术，它允许程序重用一组线程来执行多个任务，从而减少线程创建和销毁的开销。线程池的核心参数包括核心线程数、最大线程数、存活时间、任务队列等。

‌核心参数配置、拒绝策略、工作队列类型

线程池的核心参数配置如下：

• 核心线程数：线程池中最小的工作线程数，即使没有任务提交，线程池也会保持这些线程。
• 最大线程数：线程池可以创建的最大线程数。
• 存活时间：空闲线程在终止前可以保持的最大时间。

拒绝策略用于处理任务过多而无法处理的情况，常见的拒绝策略包括：

• AbortPolicy：抛出RejectedExecutionException异常。
• CallerRunsPolicy：调用任务的线程会执行该任务。
• DiscardPolicy：不处理该任务，也不抛出异常。
• DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最早的未处理任务，再尝试执行当前任务。

工作队列类型决定了任务在池中的存储方式，常见的队列类型包括：

• LinkedBlockingQueue：基于链表的阻塞队列，适用于生产者-消费者模型。
• ArrayBlockingQueue：基于数组的阻塞队列，线程安全。

‌同步机制

同步机制是确保多个线程正确访问共享资源的关键，以下是一些常见的同步机制：

1. 悲观锁/乐观锁：悲观锁假设在并发环境中数据会被修改，因此在访问数据前先加锁。乐观锁则假设数据不会被修改，通过版本号或时间戳来检测冲突。

2. 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。读写锁可以提高并发性能，特别是在读多写少的场景中。

3. 条件变量：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可以继续执行。条件变量常与锁一起使用。

‌并发集合

并发集合是专门为并发环境设计的集合类，以下是一些常见的并发集合：

• ConcurrentHashMap：线程安全的HashMap实现，通过分段锁（Segment Locking）技术提高了并发性能。
• CopyOnWriteArrayList：在写操作时复制整个底层数据结构，适用于读多写少的场景。

‌ConcurrentHashMap、CopyOnWrite容器

ConcurrentHashMap通过分段锁技术将数据分为多个段，每个段有自己的锁，这样多个线程可以同时访问不同的段，从而提高并发性能。

CopyOnWrite容器在写操作时复制整个底层数据结构，这样读操作不会受到写操作的影响，适用于读多写少的场景。

‌BlockingQueue、并发工具类

BlockingQueue是线程安全的队列，它支持生产者-消费者模型。并发工具类如Phaser、Exchanger、FutureTask等提供了更高级的并发控制机制。

‌非阻塞算法、CAS原理、Atomic类

非阻塞算法如Compare-And-Swap（CAS）原理，通过原子操作确保数据的一致性。Atomic类如AtomicInteger、AtomicLong等提供了原子操作的支持。

‌无锁队列、并发框架

无锁队列如ConcurrentLinkedQueue、LinkedBlockingQueue等，通过CAS操作实现线程安全。并发框架如Netty、Akka等提供了更高级的并发编程抽象。

二、MyBatis知识体系

MyBatis是一个基于Java的持久层框架，它将数据库操作封装成简单的XML或注解形式，提高了数据库操作的效率。

‌SQL映射

SQL映射是MyBatis的核心概念，它将Java对象与数据库表进行映射。SQL映射可以通过XML或注解实现。

‌注解映射、结果集映射、关联查询、动态SQL

注解映射通过在Java接口或类上使用注解来定义SQL映射。结果集映射将SQL查询结果映射到Java对象。关联查询用于处理多表关系。动态SQL允许根据条件动态生成SQL语句。

‌OGNL表达式、分支语句、批量操作、缓存机制

OGNL表达式用于在MyBatis中进行复杂的数据操作。分支语句允许根据条件执行不同的SQL语句。批量操作可以同时执行多个SQL语句，提高效率。缓存机制包括一级缓存和二级缓存，用于缓存查询结果。

‌自定义缓存、代理模式、MapperProxy

自定义缓存允许用户自定义缓存策略。代理模式通过MapperProxy实现接口的代理，提供动态代理功能。动态代理执行流程包括代理对象的创建、方法调用、结果处理等。

‌SqlSession生命周期、执行器类型、延迟加载、扩展机制

SqlSession是MyBatis的核心接口，它管理数据库连接和事务。执行器类型包括简单执行器、批量执行器等。延迟加载是指在需要时才加载数据。扩展机制允许用户自定义插件、拦截器链、方言支持等。

通过以上对并发编程和MyBatis知识体系的详细解析，我们可以看到这两个领域之间存在着紧密的联系。并发编程为MyBatis提供了高效的执行环境，而MyBatis则将并发编程的思想应用于数据库操作。在实际应用中，结合这两个领域的知识，可以构建出高性能、可扩展的软件系统。

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