并发编程与MyBatis核心解析

📕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。

🌾阅读前，快速浏览目录和章节概览可帮助了解文章结构、内容和作者的重点。了解自己希望从中获得什么样的知识或经验是非常重要的。建议在阅读时做笔记、思考问题、自我提问，以加深理解和吸收知识。阅读结束后，反思和总结所学内容，并尝试应用到现实中，有助于深化理解和应用知识。与朋友或同事分享所读内容，讨论细节并获得反馈，也有助于加深对知识的理解和吸收。💡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。

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，它们是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。线程的独立性体现在每个线程可以独立地执行自己的任务，而互不干扰。并行性则意味着多个线程可以在同一时间点执行，这取决于操作系统的调度策略和CPU的物理核心数量。线程的共享性是指多个线程可以访问和修改相同的内存区域，如全局变量或共享数据结构。

线程生命周期

线程的生命周期是一个动态变化的过程，主要包括以下状态：

1. 新建（New）：线程创建后，尚未启动，此时线程只存在于内存中，没有分配CPU资源。
2. 就绪（Runnable）：线程已经准备好执行，等待被调度器选中。此时线程可能处于就绪队列中，等待CPU时间片。
3. 运行（Running）：线程正在CPU上执行，操作系统正在为该线程分配时间片。
4. 阻塞（Blocked）：线程由于某些原因（如等待锁、等待I/O操作完成等）无法继续执行，被阻塞在某个操作上。
5. 终止（Terminated）：线程执行完毕或被强制终止，此时线程将释放其占用的所有资源。

线程优先级

线程优先级决定了线程在调度器中的优先级，优先级高的线程有更高的执行机会。Java中，线程优先级分为以下等级：

1. MAX_PRIORITY：最高优先级（10），表示线程具有最高的执行优先级。
2. NORM_PRIORITY：默认优先级（5），表示线程具有普通的执行优先级。
3. MIN_PRIORITY：最低优先级（1），表示线程具有最低的执行优先级。

守护线程

守护线程是一种特殊的线程，它为其他线程提供服务。当所有非守护线程执行完毕后，守护线程也会自动结束。Java虚拟机在退出时，如果没有活跃的非守护线程，则虚拟机也会退出。守护线程通常用于后台任务，如垃圾回收器。

线程池

线程池是一种管理线程的机制，它可以提高应用程序的响应速度，降低资源消耗。线程池的核心参数配置包括：

1. 核心线程数：线程池中始终存在的线程数量，即使没有任务提交，这些线程也会一直存在。
2. 最大线程数：线程池中允许的最大线程数量，当任务数量超过核心线程数时，会创建新的线程来处理任务。
3. 队列容量：工作队列的最大容量，用于存放等待执行的任务。
4. 拒绝策略：当工作队列已满，且无法创建新线程时，线程池会根据拒绝策略处理新任务。

拒绝策略

当工作队列已满，且无法创建新线程时，线程池会根据拒绝策略处理新任务。常见的拒绝策略包括：

1. AbortPolicy：抛出RejectedExecutionException异常，直接拒绝任务。
2. CallerRunsPolicy：调用者运行策略，将任务交还给调用者，由调用者处理。
3. DiscardPolicy：丢弃任务，不抛出异常，不进行任何处理。
4. DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最旧的任务，并将新任务插入队列。

工作队列类型

线程池的工作队列有以下几种类型：

1. ArrayBlockingQueue：基于数组的阻塞队列，具有固定大小，线程安全。
2. LinkedBlockingQueue：基于链表的阻塞队列，具有固定或无限大小，线程安全。
3. SynchronousQueue：不存储元素的阻塞队列，线程之间采用生产者-消费者模式。
4. PriorityBlockingQueue：具有优先级的阻塞队列，元素按照优先级排序。

同步机制

同步机制可以保证多个线程对共享资源的访问是安全的。常见的同步机制包括：

1. 悲观锁：假设共享资源在任一时刻都可能被修改，因此需要加锁。Java中，synchronized关键字和ReentrantLock都是实现悲观锁的常用方式。
2. 乐观锁：假设共享资源在任一时刻都可能未被修改，因此不需要加锁。Java中，Atomic类和版本号机制都是实现乐观锁的常用方式。
3. 读写锁：允许多个线程同时读取资源，但只允许一个线程写入资源。Java中，ReentrantReadWriteLock是实现读写锁的常用方式。
4. 条件变量：线程在等待某个条件成立时，会阻塞并释放锁，等待条件成立后，再次尝试获取锁。Java中，Object类的wait()、notify()和notifyAll()方法都是实现条件变量的常用方式。

并发集合

Java提供了多种并发集合，用于在并发环境中安全地访问共享资源。常见的并发集合包括：

1. ConcurrentHashMap：线程安全的HashMap，适用于高并发场景。
2. CopyOnWriteArrayList：线程安全的List，采用写时复制策略，适用于读多写少的场景。
3. CopyOnWriteArraySet：线程安全的Set，采用写时复制策略，适用于读多写少的场景。

并发工具类

Java提供了多种并发工具类，用于简化并发编程。常见的并发工具类包括：

1. Phaser：用于协调多个线程的执行，支持线程的预启动、进度报告等功能。
2. Exchanger：用于在线程间交换数据，适用于生产者-消费者模式。
3. FutureTask：用于异步执行任务，返回Future对象，可以获取任务执行结果。
4. 非阻塞算法：如CAS（Compare-And-Swap）算法，用于实现无锁编程，适用于高并发场景。

CAS原理

CAS算法是一种无锁编程技术，它通过比较内存中的值和预期值，如果相等，则将内存中的值更新为新的值。CAS算法包括以下三个操作：

1. V：内存中的值。
2. A：预期值。
3. B：新值。

Atomic类

Java提供了Atomic类，用于实现无锁编程。常见的Atomic类包括：

1. AtomicInteger：线程安全的整型变量，支持原子操作。
2. AtomicLong：线程安全的长整型变量，支持原子操作。
3. AtomicReference：线程安全的引用变量，支持原子操作。

无锁队列

无锁队列是一种基于CAS算法实现的线程安全队列，它避免了锁的使用，提高了并发性能。常见的无锁队列实现包括：

1. LinkedBlockingQueue：基于链表的阻塞队列，采用CAS算法实现元素插入和删除操作。
2. ConcurrentLinkedQueue：基于链表的并发队列，采用CAS算法实现元素插入和删除操作。

并发框架

1. Netty线程模型：Netty采用主从多线程模型，将任务分配给多个工作线程，提高了并发性能。Netty的工作线程数量可以根据CPU核心数进行调整，以充分利用系统资源。
2. Akka Actor模型：Akka采用Actor模型，将任务分配给Actor，实现了无锁编程。Actor之间通过消息传递进行通信，具有良好的可扩展性和容错性。
3. Disruptor环形缓冲区：Disruptor采用环形缓冲区，提高了并发性能。Disruptor使用CAS算法实现元素的插入和删除操作，避免了锁的使用，提高了并发性能。

二、MyBatis知识体系

SQL映射

MyBatis通过XML或注解的方式，将Java对象与数据库表进行映射。SQL映射包括以下内容：

1. 注解映射：使用@Select、@Insert、@Update、@Delete等注解定义SQL语句。例如，使用@Select注解定义查询语句，使用@Insert注解定义插入语句等。
2. 结果集映射：将数据库表字段映射到Java对象的属性。例如，使用@Results注解定义映射关系，使用@Result注解定义单个字段的映射关系等。
3. 关联查询：通过@OneToOne、@OneToMany、@ManyToMany等注解实现多表关联查询。例如，使用@OneToOne注解定义一对一关系，使用@OneToMany注解定义一对多关系等。

动态SQL

MyBatis支持动态SQL，可以根据条件动态生成SQL语句。动态SQL包括以下内容：

1. OGNL表达式：使用OGNL表达式动态获取对象属性值。OGNL表达式是一种表达式语言，可以用于访问对象的属性、执行运算等操作。
2. 分支语句：使用 、 等标签实现条件分支。例如，使用 标签根据条件动态生成SQL语句片段，使用 标签实现多分支条件判断。
3. 批量操作：使用 标签实现批量插入、更新等操作。例如，使用 标签遍历集合，动态生成批量插入或更新的SQL语句。

缓存机制

MyBatis提供了缓存机制，可以提高查询性能。缓存机制包括以下内容：

1. 一级缓存：基于SqlSession的缓存，仅在SqlSession生命周期内有效。一级缓存主要用于缓存查询结果，减少数据库访问次数。
2. 二级缓存：基于namespace的缓存，可以在多个SqlSession间共享。二级缓存主要用于缓存实体对象，减少实体对象加载次数。
3. 自定义缓存：通过实现Cache接口，自定义缓存策略。自定义缓存可以扩展MyBatis的缓存功能，满足不同场景的需求。
4. 代理模式：MyBatis使用代理模式，将Mapper接口转换为实现类。代理模式可以提高代码的可扩展性和可维护性。

MapperProxy插件拦截

MyBatis使用动态代理技术，拦截Mapper接口的执行。插件拦截包括以下内容：

1. 执行流程：MyBatis在执行Mapper接口方法时，会先执行拦截器链。拦截器链由多个拦截器组成，每个拦截器负责处理特定的任务。
2. 插件：通过实现Interceptor接口，自定义插件。自定义插件可以扩展MyBatis的功能，满足不同场景的需求。

动态代理执行流程

MyBatis使用动态代理技术，将Mapper接口转换为实现类。动态代理执行流程如下：

1. 创建代理对象：MyBatis根据Mapper接口，创建代理对象。代理对象具有与原始接口相同的方法签名。
2. 执行方法：代理对象执行方法时，会调用InvocationHandler的invoke方法。InvocationHandler负责处理代理对象的方法调用。
3. 拦截器链：在invoke方法中，会遍历拦截器链，执行拦截器逻辑。每个拦截器都有机会修改方法调用结果。
4. 执行目标方法：拦截器链执行完毕后，执行目标方法。目标方法是原始接口的方法，负责执行具体的业务逻辑。

SqlSession生命周期

SqlSession是MyBatis的核心对象，负责执行数据库操作。SqlSession生命周期如下：

1. 创建SqlSession：通过SqlSessionFactory创建SqlSession。SqlSessionFactory负责创建SqlSession，并管理SqlSession的生命周期。
2. 执行数据库操作：使用SqlSession执行查询、更新等操作。SqlSession提供了多种方法，用于执行数据库操作。
3. 关闭SqlSession：释放资源，关闭数据库连接。关闭SqlSession时，会释放数据库连接、关闭事务等资源。

执行器类型

MyBatis提供了多种执行器类型，用于执行数据库操作。常见的执行器类型包括：

1. SimpleExecutor：简单执行器，适用于单条SQL语句。SimpleExecutor没有缓存机制，适用于简单场景。
2. ReuseExecutor：重用执行器，适用于多条SQL语句。ReuseExecutor会重用数据库连接，提高执行效率。
3. BatchExecutor：批量执行器，适用于批量操作。BatchExecutor可以将多条SQL语句合并为一个批量操作，减少数据库访问次数。

延迟加载

MyBatis支持延迟加载，可以减少数据库访问次数，提高性能。延迟加载包括以下内容：

1. 级联加载：加载关联对象时，延迟加载关联对象。级联加载可以减少数据库访问次数，提高性能。
2. 懒加载：在需要使用关联对象时，才加载关联对象。懒加载可以减少数据库访问次数，提高性能。

扩展机制

MyBatis提供了扩展机制，可以自定义插件、拦截器、类型处理器等。扩展机制包括以下内容：

1. 插件：通过实现Interceptor接口，自定义插件。自定义插件可以扩展MyBatis的功能，满足不同场景的需求。
2. 拦截器：通过实现Interceptor接口，自定义拦截器。自定义拦截器可以拦截MyBatis的执行过程，实现特定的功能。
3. 类型处理器：通过实现TypeHandler接口，自定义类型处理器。自定义类型处理器可以将Java类型和数据库类型进行转换。
4. 方言支持：通过实现Dialect接口，自定义方言支持。自定义方言支持可以扩展MyBatis对数据库的支持。

总结

本文详细介绍了并发编程和MyBatis的知识体系，包括线程基础、线程池、同步机制、并发集合、并发工具类、并发框架、SQL映射、动态SQL、缓存机制、插件拦截、动态代理执行流程、SqlSession生命周期、执行器类型、延迟加载、扩展机制、方言支持等内容。通过学习本文，读者可以深入了解并发编程和MyBatis的原理，提高编程能力。

📥博主的人生感悟和目标

希望各位读者大大多多支持用心写文章的博主，现在时代变了，信息爆炸，酒香也怕巷子深，博主真的需要大家的帮助才能在这片海洋中继续发光发热，所以，赶紧动动你的小手，点波关注❤️，点波赞👍，点波收藏⭐，甚至点波评论✍️，都是对博主最好的支持和鼓励！

- 💂 博客主页： Java程序员廖志伟
- 👉 开源项目： Java程序员廖志伟
- 🌥 哔哩哔哩： Java程序员廖志伟
- 🎏 个人社区： Java程序员廖志伟
- 🔖 个人微信号： SeniorRD

📙经过多年在优快云创作上千篇文章的经验积累，我已经拥有了不错的写作技巧。同时，我还与清华大学出版社签下了四本书籍的合约，并将陆续出版。这些书籍包括了基础篇、进阶篇、架构篇的📌《Java项目实战—深入理解大型互联网企业通用技术》📌，以及📚《解密程序员的思维密码--沟通、演讲、思考的实践》📚。具体出版计划会根据实际情况进行调整，希望各位读者朋友能够多多支持！

🔔如果您需要转载或者搬运这篇文章的话，非常欢迎您私信我哦~