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

线程基础 在并发编程中，线程作为程序执行的最小单位，其核心在于能够独立调度和分配资源。线程的创建通常依赖于操作系统提供的API，如Java中的Thread类。线程状态的管理涉及对线程生命周期各个阶段的精细控制，包括创建、启动、阻塞、等待、休眠、挂起和终止等。线程间的交互则是通过共享内存或消息传递来实现。

线程生命周期 线程的生命周期可以分为五个阶段：新建（New）、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）和终止（Terminated）。线程创建后进入新建状态，通过调用start()方法变为就绪状态，等待CPU的调度。当线程获得CPU时间片后，进入运行状态。在运行过程中，线程可能会因为等待某些资源而进入阻塞状态，如I/O操作或等待锁。一旦线程完成执行或被外部终止，则进入终止状态。

线程优先级 线程优先级在Java中通过Thread类的getPriority()和setPriority()方法进行设置。优先级高的线程在调度时拥有更高的概率获得CPU时间片。但需要注意的是，优先级只是影响调度的一个因素，并非绝对。

守护线程 守护线程（Daemon Thread）是一种特殊的线程，它为其他非守护线程提供服务。当所有的非守护线程结束时，Java虚拟机（JVM）会自动终止所有守护线程。在实际应用中，守护线程常用于后台任务，如垃圾回收。

线程池 线程池通过管理一组线程来提高程序的性能，减少创建和销毁线程的开销。线程池的核心参数包括核心线程数、最大线程数、线程活跃时间、任务队列类型和拒绝策略。例如，在Java中，可以使用Executors类创建不同类型的线程池。

拒绝策略 当线程池达到最大线程数且任务队列已满时，需要通过拒绝策略处理新提交的任务。常见的拒绝策略有：抛出异常、返回Future、丢弃当前任务和丢弃队列中最后提交的任务。

工作队列类型 线程池中的工作队列用于存储等待执行的任务。常见的工作队列类型包括：LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue、SynchronousQueue和PriorityBlockingQueue。每种队列类型都有其特定的应用场景。

同步机制 同步机制是确保线程安全的关键，包括悲观锁、乐观锁、读写锁、条件变量和并发集合。悲观锁假设并发访问一定会发生冲突，因此总是先加锁。乐观锁则假设冲突很少发生，通过版本号或时间戳检测冲突。

悲观锁/乐观锁 悲观锁和乐观锁是两种不同的锁策略。悲观锁在操作共享资源前先加锁，而乐观锁则在操作过程中通过版本号或时间戳检测冲突。

读写锁 读写锁允许多个读线程同时访问资源，但写线程访问时必须独占。读锁可以升级为写锁，但写锁不能降级为读锁。

条件变量 条件变量允许线程在某些条件下等待，直到其他线程通知其继续执行。在Java中，可以使用Object类的wait()、notify()和notifyAll()方法来实现条件变量。

并发集合 并发集合是专门为并发环境设计的集合，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等。这些集合内部实现了线程安全的机制，以确保在多线程环境下数据的一致性。

BlockingQueue BlockingQueue是一个线程安全的队列，支持生产者和消费者模型。它允许生产者在队列为空时等待，消费者在队列为空时也等待。常见的实现有LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue等。

并发工具类 Phaser、Exchanger、FutureTask等工具类提供了更高级的并发操作支持。例如，Phaser可以用于实现分阶段并发控制，Exchanger允许线程交换数据。

非阻塞算法 非阻塞算法利用CAS（Compare-And-Swap）原理，通过原子操作实现并发控制。CAS操作包含三个操作数：内存位置V、预期值A和要修改的新值B。当内存位置V的值与预期值A相等时，将其修改为B；否则不进行任何操作。

CAS原理 CAS操作包含三个操作数：内存位置V、预期值A和要修改的新值B。当内存位置V的值与预期值A相等时，将其修改为B；否则不进行任何操作。

Atomic类 Atomic类提供了原子操作的支持，如AtomicInteger、AtomicLong等。这些类内部使用了CAS操作来保证操作的原子性。

无锁队列 无锁队列利用CAS原理实现线程安全的队列操作。在无锁队列中，线程通过CAS操作来保证对队列的操作是线程安全的。

并发框架 Netty、Akka和Disruptor等并发框架提供了高性能的并发编程解决方案。例如，Netty采用主从多线程模型，Akka基于Actor模型，Disruptor使用环形缓冲区。

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处理，提高并发性能。

Akka Actor模型 Akka是一个基于Actor模型的并发框架，通过消息传递实现线程之间的通信。

Disruptor环形缓冲区 Disruptor使用环形缓冲区存储数据，通过无锁算法实现高性能的并发访问。

二、MyBatis知识体系

SQL映射 MyBatis通过映射文件或注解实现实体类与SQL语句之间的映射。映射文件通常以XML格式定义，而注解则直接在实体类上使用。

注解映射 MyBatis支持多种注解进行映射，如@Select、@Insert、@Update、@Delete等。这些注解可以简化SQL语句的编写，提高代码的可读性和可维护性。

结果集映射 MyBatis将数据库查询结果映射到实体类中，支持单列映射、多列映射和复杂类型映射。例如，可以使用@Result注解来指定映射关系。

关联查询 MyBatis支持多种关联查询方式，如一对一、一对多、多对多等。通过配置@One、@Many注解，可以实现实体类之间的关联。

动态SQL MyBatis支持动态SQL，通过OGNL表达式和分支语句实现SQL语句的动态生成。动态SQL可以减少SQL语句的重复编写，提高代码的灵活性。

批量操作 MyBatis支持批量插入、批量更新和批量删除操作。通过使用@Batch注解，可以简化批量操作的实现。

缓存机制 MyBatis提供一级缓存和二级缓存机制，提高数据库查询效率。一级缓存是SqlSession级别的缓存，二级缓存是全局缓存。

一级缓存 一级缓存是SqlSession级别的缓存，当同一个SqlSession执行相同的SQL语句时，可以直接从缓存中获取结果。

二级缓存 二级缓存是全局缓存，支持跨SqlSession的共享。通过配置namespace和type实现二级缓存。

自定义缓存 MyBatis支持自定义缓存实现，通过实现Cache接口和CacheBuilder类创建自定义缓存。

代理模式 MyBatis通过代理模式实现动态代理，代理Mapper接口的执行。

MapperProxy MapperProxy是MyBatis中的动态代理类，负责拦截Mapper接口的执行。

插件拦截 MyBatis插件拦截器可以拦截SQL执行过程，实现日志记录、性能分析等功能。

动态代理执行流程 MyBatis通过动态代理实现Mapper接口的执行，执行流程包括代理类创建、方法拦截、目标方法调用和结果处理。

SqlSession生命周期 SqlSession是MyBatis的核心对象，负责数据库操作。其生命周期包括创建、使用和关闭。

执行器类型 MyBatis提供多种执行器类型，如SimpleExecutor、ReuseExecutor和BatchExecutor，分别适用于不同的场景。

延迟加载 MyBatis支持延迟加载，在需要时才加载关联对象，提高性能。

扩展机制 MyBatis提供多种扩展机制，如类型处理器、拦截器链和方言支持。

类型处理器 类型处理器负责将数据库类型转换为Java类型，如StringTypeHandler、BigDecimalTypeHandler等。

拦截器链 拦截器链由多个拦截器组成，拦截器链中的拦截器按照添加顺序依次执行。

方言支持 MyBatis支持多种数据库方言，如MySQL、Oracle、SQL Server等，通过配置方言实现数据库特定语法支持。

通过以上知识点的串联，我们可以深入理解并发编程和MyBatis的核心概念和技术，为实际应用提供有力支持。在开发过程中，可以根据项目需求选择合适的并发策略和MyBatis功能，提高系统性能和可维护性。

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