并发编程精髓-优快云博客

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📕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、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。

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Java程序员廖志伟

💡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。

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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，其实现依赖于操作系统的调度。线程ID通常由操作系统分配，线程状态则通过状态机进行管理。线程的优先级由操作系统提供，可以通过API进行设置。线程的基本属性还包括线程栈、寄存器状态等，这些属性共同构成了线程的运行环境。
线程生命周期线程的生命周期包括新建、就绪、运行、阻塞、等待、终止等状态。线程在创建后进入新建状态，此时线程的执行环境尚未完全初始化。当线程获取到CPU时间片后，进入就绪状态，等待操作系统调度。线程在执行过程中可能会因为等待资源而进入阻塞状态，如等待锁、等待I/O操作完成等。等待状态表示线程正在等待某个条件满足，如等待另一个线程的通知。线程执行完毕或被终止时，进入终止状态。
线程优先级与守护线程线程优先级反映了线程在执行时的优先程度，优先级高的线程更有可能获得CPU时间片。在Java中，线程优先级分为1到10共10个等级，其中1为最低，10为最高。守护线程是后台线程，其优先级通常低于普通线程，且守护线程的运行不会影响主程序的退出。
线程池线程池是一种管理线程的方法，它允许程序在运行过程中动态地创建、销毁线程。线程池的核心参数包括核心线程数、最大线程数、队列类型和拒绝策略。核心线程数决定了线程池维护的最少线程数，最大线程数表示线程池能够创建的最大线程数。队列类型决定了线程池中的任务队列类型，如LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue等。拒绝策略用于处理任务过多，线程池无法处理的情况。
同步机制同步机制是确保线程安全的重要手段，主要包括以下几种：
- 悲观锁：在操作数据前，先加锁，确保数据一致性。悲观锁适用于对数据冲突概率较高的场景。
- 乐观锁：在操作数据前，不加锁，通过版本号或其他机制保证数据一致性。乐观锁适用于数据冲突概率较低的场景。
- 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。读写锁适用于读操作远多于写操作的场景。
- 条件变量：线程在等待某个条件满足时，会进入等待状态。条件变量常与锁结合使用，实现线程间的同步。
并发集合并发集合是指在多线程环境下，可以安全地操作的数据结构。常见的并发集合包括：
- ConcurrentHashMap：线程安全的HashMap，适用于高并发场景。ConcurrentHashMap采用分段锁技术，将数据分成多个段，每个段由一个锁控制，从而降低锁竞争。
- CopyOnWrite容器：在操作数据时，先复制原数据，操作完成后，再将复制的数据返回。CopyOnWrite容器适用于读操作远多于写操作的场景，如ArrayList。
并发工具类并发工具类提供了一系列用于并发编程的工具，如Phaser、Exchanger、FutureTask等。Phaser用于控制线程的执行顺序，适用于需要按顺序执行的场景。Exchanger用于线程间的数据交换，适用于需要交换数据的场景。FutureTask代表异步计算的结果，可以获取计算结果或取消计算。
非阻塞算法非阻塞算法是指在没有锁或其他同步机制的情况下，通过原子操作或其他方式实现线程安全。常见的非阻塞算法包括CAS（Compare-And-Swap）原理、Atomic类等。
并发框架并发框架是指提供并发编程相关功能的库或框架。常见的并发框架包括Netty、Akka Actor模型、Disruptor环形缓冲区等。Netty是基于NIO的并发网络通信框架，适用于高性能的网络编程。Akka Actor模型是基于Actor模型的并发框架，适用于分布式系统。Disruptor环形缓冲区是一种高性能的并发队列，适用于高并发场景。

二、MyBatis知识体系

SQL映射 SQL映射是指将Java对象与数据库表之间的关系映射到SQL语句中。MyBatis提供以下几种映射方式：
- 注解映射：通过注解指定SQL语句和Java对象的映射关系，如@Select、@Insert、@Update、@Delete等。
- 结果集映射：通过XML配置文件指定SQL语句和Java对象的映射关系，如标签。
- 关联查询映射：通过嵌套的SQL语句或关联查询实现多表操作，如标签。
动态SQL 动态SQL是指根据业务需求，动态构建SQL语句。MyBatis提供以下几种动态SQL机制：
- OGNL表达式：用于动态构建SQL语句中的条件、排序等部分，如、、、等标签。
- 分支语句：用于动态选择SQL语句中的部分，如、、等标签。
- 批量操作：支持批量插入、删除、更新等操作，如标签。
缓存机制 MyBatis提供以下几种缓存机制：
- 一级缓存：默认缓存，缓存单个查询的结果。一级缓存由SqlSession管理，当SqlSession关闭时，一级缓存也随之失效。
- 二级缓存：缓存多个查询的结果，适用于查询频繁的场景。二级缓存由全局配置文件进行管理，可配置多个二级缓存实现。
- 自定义缓存：允许自定义缓存实现，满足特定需求。自定义缓存需要实现Cache接口，并配置到MyBatis的配置文件中。
代理模式 MyBatis通过代理模式实现动态代理，将Mapper接口转换为实现类。代理模式包括以下几种：
- MapperProxy：实现Mapper接口的代理类，负责生成SQL语句、执行SQL语句等操作。
- 插件拦截：通过拦截SQL执行过程，实现自定义功能。插件需要实现Interceptor接口，并配置到MyBatis的配置文件中。
执行流程 MyBatis的执行流程如下：
- 扫描配置文件，解析XML映射。
- 根据XML映射生成SQL语句。
- 创建SqlSession，执行SQL语句。
- 返回查询结果。
SqlSession生命周期 SqlSession是MyBatis的核心接口，负责执行数据库操作。SqlSession的生命周期包括以下几个阶段：
- 打开（Open）：创建SqlSession实例，初始化事务、数据库连接等。
- 使用（Use）：执行数据库操作，如查询、插入、更新、删除等。
- 关闭（Close）：释放资源，销毁SqlSession实例。
执行器类型 MyBatis提供以下几种执行器类型：
- SimpleExecutor：适用于单条SQL语句执行，如selectOne、selectList等。
- BatchExecutor：适用于批量操作，如insert、update、delete等。
- ReuseExecutor：适用于多次执行相同SQL语句的场景，如selectOne、selectList等。
延迟加载延迟加载是指在需要时才加载资源，以提高程序执行效率。MyBatis支持延迟加载，包括以下几种方式：
- 嵌套查询：通过嵌套查询实现延迟加载。
- 嵌套关联：通过嵌套关联实现延迟加载。
扩展机制 MyBatis提供以下几种扩展机制：
- 类型处理器：处理Java类型和数据库类型之间的转换，如TypeHandler接口。
- 拦截器链：拦截SQL执行过程，实现自定义功能，如Interceptor接口。
- 方言支持：支持不同的数据库方言，如MySQL、Oracle等，如DatabaseIdProvider接口。

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Java程序员廖志伟

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