并发编程与MyBatis核心解析

原创于 2025-08-01 12:20:34 发布 · 902 阅读

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#Concurrent Programming # Java # Performance Optimization

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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。

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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

在并发编程中，线程是程序执行的最小单元，是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。线程的生命周期管理是并发编程的核心内容。

线程生命周期：线程的生命周期分为新建、就绪、运行、阻塞、等待、超时等待和终止七个状态。线程创建后进入新建状态，然后通过调度进入就绪状态，就绪线程获得CPU时间片后进入运行状态。线程在运行过程中可能会因为各种原因进入阻塞状态，如等待锁、I/O操作等。等待状态和超时等待状态是线程在特定条件下暂停执行的状态，而终止状态表示线程执行完毕。
线程优先级：线程优先级决定了线程在CPU调度时的优先级。Java中的线程优先级分为1（最低）到10（最高）共10个等级。线程优先级设置可以通过setPriority()方法进行，但需要注意的是，线程优先级并不能保证线程一定能够获得CPU时间片。
守护线程：守护线程是一种特殊的线程，它不会阻塞主线程的执行。当所有非守护线程结束时，程序也会随之结束。在Java中，可以使用setDaemon(true)方法将线程设置为守护线程。
线程池：线程池是一种管理一组同构线程的池对象，它可以提高应用程序的响应速度，减少资源消耗。线程池的核心参数包括核心线程数、最大线程数、线程存活时间、工作队列和拒绝策略。线程池的工作队列类型包括LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue、PriorityBlockingQueue等。
同步机制：同步机制是保证线程安全的重要手段，主要包括悲观锁/乐观锁、读写锁和条件变量等。
- 悲观锁/乐观锁：悲观锁在操作数据前先加锁，确保数据的一致性；乐观锁则在操作数据时通过版本号或其他机制来保证数据的一致性。
- 读写锁：读写锁允许多个线程同时读取数据，但写入时需要独占锁。
- 条件变量：条件变量可以使得线程在满足某些条件时进行等待。

并发集合

并发集合是在并发环境下使用的集合类，主要包括ConcurrentHashMap和CopyOnWrite容器等。

ConcurrentHashMap：ConcurrentHashMap是线程安全的HashMap实现，它采用分段锁技术，将数据分为多个段，每个段有自己的锁，从而提高并发性能。
CopyOnWrite容器：CopyOnWrite容器在写操作时，先复制一份原始数据，完成写操作后再将数据覆盖，从而保证数据的一致性。

并发工具类

并发工具类包括Phaser、Exchanger和FutureTask等。

Phaser：Phaser是Java 7引入的一个并发工具类，用于管理线程间的协作。它类似于CyclicBarrier，但Phaser提供了更灵活的协作机制。
Exchanger：Exchanger允许两个线程在某个点上交换数据，适用于生产者-消费者模式。
FutureTask：FutureTask是一个可以用来表示异步计算结果的类，它允许调用者异步地执行一个任务，并获取任务执行的结果。

非阻塞算法

非阻塞算法可以提高程序的性能，常用的非阻塞算法包括CAS原理、Atomic类和无锁队列等。

CAS原理：Compare-And-Swap（比较并交换）是计算机科学中用于实现无锁算法的基础。
Atomic类：Java提供了Atomic类来支持原子操作，包括AtomicInteger、AtomicLong等。
无锁队列：无锁队列是一种不需要加锁的线程安全队列，适用于高并发场景。

并发框架

并发框架包括Netty线程模型、Akka Actor模型和Disruptor环形缓冲区等。

Netty线程模型：Netty使用主从多线程模型，即Boss线程处理连接请求，Worker线程处理业务逻辑。
Akka Actor模型：Akka是一个基于Actor模型的并发框架，Actor是一个可以发送和接收消息的对象。
Disruptor环形缓冲区：Disruptor是一种高性能的并发环形缓冲区实现，适用于高并发场景。

二、MyBatis知识体系

SQL映射

MyBatis使用映射文件来定义SQL语句和映射关系，包括注解映射、结果集映射和关联查询等。

注解映射：MyBatis支持使用注解来定义SQL映射，如@Select、@Insert、@Update和@Delete等。
结果集映射：MyBatis可以将SQL查询结果映射到Java对象中，包括单列映射、多列映射和对象映射等。
关联查询：MyBatis支持通过一对一、一对多和多对多关系来查询关联数据。

动态SQL

MyBatis支持动态SQL，包括OGNL表达式、分支语句和批量操作等。

OGNL表达式：OGNL表达式用于动态构建SQL语句，如条件判断、循环等。
分支语句：分支语句可以根据条件动态地添加或删除SQL片段。
批量操作：MyBatis支持批量插入、批量更新和批量删除操作。

缓存机制

MyBatis提供了一级缓存和二级缓存机制。

一级缓存：MyBatis会为每个Mapper接口创建一个一级缓存，用于缓存查询结果。
二级缓存：MyBatis支持配置全局二级缓存，用于缓存不同Mapper接口的查询结果。

自定义缓存

MyBatis允许自定义缓存实现，通过实现Cache接口来定义自己的缓存策略。

代理模式

MyBatis使用代理模式来创建Mapper接口的实现类，通过代理类来处理数据库操作。

MapperProxy

MapperProxy是MyBatis中用于代理Mapper接口的类，它负责调用相应的SQL语句。

动态代理

MyBatis使用动态代理技术来实现Mapper接口的代理。

执行流程

MyBatis的执行流程包括解析映射文件、执行查询操作、将结果集映射到Java对象中和返回映射后的Java对象等步骤。

SqlSession生命周期

SqlSession是MyBatis操作数据库的接口，它的生命周期包括创建SqlSession对象、使用SqlSession执行数据库操作和关闭SqlSession对象等步骤。

执行器类型

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

延迟加载

MyBatis支持延迟加载机制，用于按需加载关联数据。

扩展机制

MyBatis提供了扩展机制，包括类型处理器、拦截器、拦截器链和方言支持等。

类型处理器：类型处理器用于将数据库类型转换为Java类型。
拦截器：拦截器可以拦截SQL语句的执行过程，实现自定义逻辑。
拦截器链：拦截器链可以将多个拦截器串联起来，形成一条执行链。
方言支持：MyBatis支持多种数据库方言，如MySQL、Oracle等。

通过以上知识点的详细阐述，我们可以更深入地理解并发编程和MyBatis，提高编程能力。在实际开发中，我们需要根据具体需求选择合适的并发策略和MyBatis配置，以提高程序的效率和性能。

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Java程序员廖志伟

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