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

1. 线程基础

线程作为并发编程的核心，其实现细节涉及到操作系统内核对CPU时间的分配。在操作系统中，线程通常分为用户级线程和内核级线程。用户级线程由应用程序创建，操作系统不直接管理，而内核级线程是由操作系统创建和管理的。

线程的并行性体现在多个线程可以在不同的处理器核心上同时执行。独立性保证了线程之间互不干扰，它们拥有独立的执行栈、局部变量等。并发性允许线程共享内存、文件、网络等资源，但也带来了线程安全问题。

线程的生命周期状态转换涉及到线程调度策略，如时间片轮转、优先级调度等。线程创建后，会从新建状态进入就绪状态，等待CPU分配时间片。获得CPU时间片后进入运行状态，执行完毕或被阻塞后进入阻塞状态或死亡状态。

2. 线程优先级、守护线程、线程池

线程优先级由操作系统决定，通常基于线程的重要性和系统负载。Java中，线程优先级采用整数表示，优先级高的线程有更大的机会获得CPU时间片。

守护线程通常用于后台服务，如垃圾回收器。守护线程的结束不会影响应用程序的运行，但若主线程结束，所有守护线程也会结束。

线程池通过复用线程提高程序性能。线程池的核心参数配置包括核心线程数、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的稳定运行状态，最大线程数则限制了线程池的最大容量。

3. 同步机制

同步机制是解决线程安全问题的核心。悲观锁通常采用互斥锁（如synchronized关键字、ReentrantLock等）实现，确保同一时间只有一个线程访问共享资源。乐观锁则采用版本号或时间戳机制，只有在更新数据时检测到冲突才进行重试。

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。条件变量用于线程间的协调，允许线程在等待某个条件成立时阻塞并等待条件变量通知。

4. 并发集合

并发集合是为了解决多线程环境下的数据一致性问题而设计的。如ConcurrentHashMap采用分段锁机制，将数据分割成多个段，每个段使用独立的锁，从而减少锁竞争。CopyOnWriteArrayList在写操作时复制整个底层数组，减少锁的使用。

5. 并发工具类

并发工具类如Phaser和Exchanger等，提供了更高级的并发控制功能。Phaser是一个线程间协作的机制，可以用于实现计数器、屏障等场景。Exchanger允许两个线程交换数据，常用于生产者-消费者模型。

6. 非阻塞算法

非阻塞算法通过避免线程阻塞来提高程序性能。CAS（Compare-And-Swap）算法是一种常见的非阻塞算法，通过比较和交换操作来更新数据。Atomic类提供了原子操作类，如AtomicInteger和AtomicLong等，简化了非阻塞编程。

7. CAS原理、Atomic类、无锁队列

CAS算法通过比较和交换操作实现无锁编程。Atomic类提供了原子操作类，简化了原子编程。无锁队列基于CAS算法实现，提供了高效的并发数据结构。

8. 并发框架

并发框架如Netty、Akka和Disruptor等，提供了丰富的并发编程功能。Netty采用主从多线程模型，将任务分配给多个工作线程处理。Akka使用Actor模型实现并发编程，每个Actor独立运行，通过消息传递进行通信。Disruptor使用环形缓冲区实现高效的并发数据结构。

二、MyBatis知识体系

1. 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。XML映射通过编写XML文件定义SQL语句，而注解映射则通过在Java接口或类上添加注解来定义SQL语句。

2. 注解映射、结果集映射、关联查询、动态SQL

注解映射使用@Select、@Insert、@Update、@Delete等注解定义SQL语句。结果集映射将数据库表中的数据映射到Java对象。关联查询通过@OneToOne、@OneToMany、@ManyToMany等注解实现多表关联查询。动态SQL使用 、 、 等标签实现动态SQL语句。

3. OGNL表达式、分支语句、批量操作

OGNL表达式用于在MyBatis中获取Java对象属性或执行运算。分支语句通过 、 、 等标签实现条件分支。批量操作通过 标签实现批量插入、批量更新等操作。

4. 缓存机制

MyBatis提供了一级缓存和二级缓存机制。一级缓存在SqlSession范围内有效，用于缓存查询结果。二级缓存在SqlSessionFactory范围内有效，用于缓存查询结果。

5. 自定义缓存、代理模式

自定义缓存通过实现Cache接口自定义缓存机制。代理模式通过MapperProxy实现动态代理，提高性能。

6. MapperProxy、插件、拦截、动态代理、执行流程

MapperProxy通过动态代理实现Mapper接口，执行SQL语句。插件通过实现Interceptor接口自定义插件，拦截SQL执行过程。动态代理通过Proxy类实现动态代理，提高性能。MyBatis执行SQL语句的流程包括解析XML、构建SqlSource、构建MappedStatement、构建SqlSession、执行SQL语句、返回结果。

7. SqlSession生命周期、执行器类型、延迟加载、扩展机制

SqlSession在创建、使用、关闭过程中需要注意生命周期管理。MyBatis提供多种执行器类型，如SimpleExecutor、ReuseExecutor、BatchExecutor等。延迟加载通过@Lazy注解实现。扩展机制通过实现Interceptor、TypeHandler、Plugin等接口自定义扩展。

8. 类型处理器、拦截器链、方言支持

类型处理器用于将数据库类型转换为Java类型。拦截器链按照顺序执行，实现自定义功能。MyBatis支持多种数据库方言，如MySQL、Oracle、SQL Server等。

通过以上知识点的详细描述，我们可以更好地理解并发编程和MyBatis的原理，从而在实际项目中应用这些技术，提高程序性能和可维护性。

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