📕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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💡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
在深入探讨并发编程之前,我们首先需要建立一个完整的知识体系,以便于我们能够从基础到高级,系统地理解并发编程的各个方面。
线程基础
线程是并发编程的核心概念,它是程序执行的最小单位。线程的实现细节包括:
- 线程生命周期:线程的生命周期通常包括新建(New)、就绪(Runnable)、运行(Running)、阻塞(Blocked)、等待(Waiting)、超时(Timed Waiting)和终止(Terminated)等状态。每个状态之间的转换都有其特定的触发条件,例如,线程执行sleep()方法后进入超时等待状态。
- 线程优先级:线程优先级决定了线程在多线程环境中的执行顺序。Java中线程优先级分为1(最低)到10(最高),线程优先级是建议性的,具体执行顺序由JVM调度器决定。
- 守护线程:守护线程是服务线程,它不会阻塞程序的主线程。当所有非守护线程结束时,程序会正常退出,即使还有守护线程在运行。在Java中,可以通过调用Thread.setDaemon(true)将线程设置为守护线程。
- 线程池:线程池是一组预先创建的线程,用于执行多个任务。线程池的管理包括线程的创建、销毁、复用以及任务队列的维护。线程池的实现细节涉及工作队列的选择、拒绝策略的设置等。
核心参数配置
线程池的核心参数配置对于线程池的性能至关重要:
- 核心线程数:线程池维护的最少线程数,即使线程池中的任务数量超过核心线程数,线程池也会创建新线程来处理任务,但一旦任务数量下降,多余的线程会被回收。
- 最大线程数:线程池维护的最大线程数,当任务数量超过最大线程数时,新提交的任务将被拒绝。
- 存活时间:线程池中空闲线程的存活时间,超过存活时间的空闲线程将被回收。
- 队列容量:工作队列的最大容量,当工作队列已满时,新提交的任务将根据拒绝策略进行处理。
拒绝策略
线程池的拒绝策略决定了当线程池达到最大线程数且工作队列已满时,如何处理新提交的任务:
- AbortPolicy:抛出RejectedExecutionException异常,阻止任务进一步执行。
- CallerRunsPolicy:调用者运行任务,即由提交任务的线程自己来执行该任务。
- DiscardPolicy:丢弃任务,不抛出异常。
- DiscardOldestPolicy:丢弃最旧的任务,即最早被提交的任务。
工作队列类型
工作队列是线程池中用于存放等待执行的任务,常见的工作队列类型包括:
- LinkedBlockingQueue:基于链表的阻塞队列,适用于生产者消费者模式,具有无界和有界两种实现。
- ArrayBlockingQueue:基于数组的阻塞队列,具有固定容量,适用于固定线程数和固定任务数的场景。
- PriorityBlockingQueue:具有优先级的阻塞队列,适用于需要按照优先级处理任务的场景。
同步机制
同步机制是确保线程安全的重要手段,主要包括:
- 悲观锁:假设并发操作会引发冲突,因此在操作开始前就加锁。常用的悲观锁实现包括synchronized关键字、ReentrantLock等。
- 乐观锁:假设并发操作不会引发冲突,因此在操作过程中检查冲突。常用的乐观锁实现包括版本号机制、时间戳机制等。
- 读写锁:允许多个线程同时读取资源,但只有一个线程可以写入资源。常用的读写锁实现包括ReentrantReadWriteLock、ReadWriteLock等。
- 条件变量:线程在等待某个条件成立时,可以挂起并等待条件变量。常用的条件变量实现包括Object.wait()、Object.notify()等。
并发集合
Java提供了多种并发集合,以支持多线程环境下的数据操作,如:
- ConcurrentHashMap:线程安全的HashMap,采用分段锁技术,提高并发性能。
- CopyOnWrite容器:适用于读多写少的场景,当有线程进行写操作时,整个容器都会被复制一份,写操作在新容器中进行,写完成后,将新容器替换旧容器。
并发工具类
以下是一些常用的并发工具类:
- Phaser:用于协调多个线程的执行,适用于需要多个线程共同完成某个任务的场景。
- Exchanger:用于线程间交换数据,适用于需要两个线程交换数据的场景。
- FutureTask:用于异步执行任务,适用于需要异步获取任务结果的场景。
非阻塞算法
非阻塞算法是提高并发性能的重要手段,如:
- CAS原理:Compare-And-Swap,用于无锁编程,通过原子操作实现数据更新。
- Atomic类:提供原子操作的类,如AtomicInteger、AtomicLong等,用于实现线程安全的原子操作。
- 无锁队列:基于CAS原理实现的线程安全队列,适用于高并发场景。
并发框架
以下是一些流行的并发框架:
- Netty:高性能的NIO框架,用于构建高性能、高并发的网络应用。
- Akka:基于Actor模型的并发框架,适用于构建高并发、分布式应用。
- Disruptor:高性能的环形缓冲区,适用于需要高性能队列的场景。
二、MyBatis知识体系
MyBatis是一个优秀的持久层框架,它支持定制化SQL、存储过程以及高级映射。以下是MyBatis知识体系的概述:
SQL映射
MyBatis通过XML或注解的方式定义SQL映射,包括:
- 注解映射:使用@Select、@Insert、@Update、@Delete等注解定义SQL映射,简化开发过程。
- 结果集映射:定义SQL查询结果与Java对象的映射关系,包括字段映射、关联映射等。
- 关联查询:定义多表之间的关联关系,包括一对一、一对多、多对多等。
动态SQL
MyBatis支持动态SQL,包括:
- OGNL表达式:用于动态构建SQL语句,支持条件判断、循环等操作。
- 分支语句:根据条件执行不同的SQL语句,提高代码的灵活性和可维护性。
- 批量操作:同时执行多个SQL语句,提高数据操作的效率。
缓存机制
MyBatis提供了两种缓存机制:
- 一级缓存:会话级别的缓存,用于缓存查询结果,提高数据访问效率。
- 二级缓存:全局级别的缓存,用于缓存数据库中的数据,提高数据访问效率。
自定义缓存
MyBatis允许自定义缓存,通过实现Cache接口实现。自定义缓存可以满足特定的业务需求,提高数据访问效率。
代理模式
MyBatis使用代理模式实现Mapper接口的动态代理,从而实现动态SQL的执行。代理模式可以将数据库操作与业务逻辑分离,提高代码的可维护性和可扩展性。
MapperProxy
MapperProxy是MyBatis中用于实现Mapper接口动态代理的类。它负责拦截Mapper接口方法调用,根据方法名称动态构建SQL语句,并执行数据库操作。
插件拦截
MyBatis支持插件拦截,通过实现Interceptor接口实现。插件可以拦截MyBatis的执行流程,例如执行SQL语句之前、执行SQL语句之后等,实现自定义功能。
动态代理执行流程
MyBatis通过动态代理技术实现Mapper接口的执行,执行流程如下:
- 调用Mapper接口方法。
- MapperProxy代理类拦截方法调用。
- 根据方法调用动态构建SQL语句。
- 执行SQL语句并返回结果。
SqlSession生命周期
SqlSession是MyBatis的核心对象,其生命周期包括:
- 创建SqlSession:通过SqlSessionFactory创建SqlSession,SqlSessionFactory是MyBatis的核心配置文件。
- 执行SQL语句:通过SqlSession执行SQL语句,包括查询、插入、更新、删除等操作。
- 关闭SqlSession:释放资源并关闭SqlSession,包括关闭数据库连接、清理缓存等。
执行器类型
MyBatis提供了多种执行器类型,如SimpleExecutor、ReuseExecutor、BatchExecutor等。不同的执行器类型适用于不同的场景,例如SimpleExecutor适用于简单场景,ReuseExecutor适用于需要重复使用数据库连接的场景。
延迟加载
MyBatis支持延迟加载,即在需要时才加载关联对象。延迟加载可以减少数据库访问次数,提高数据访问效率。
扩展机制
MyBatis提供了多种扩展机制,如类型处理器、拦截器链、方言支持等。扩展机制可以满足特定的业务需求,提高MyBatis的功能和可扩展性。
通过以上对并发编程和MyBatis知识体系的详细描述,我们可以发现两者之间存在紧密的联系。并发编程为MyBatis提供了高效的数据处理能力,而MyBatis则为并发编程提供了持久层解决方案。在实际应用中,我们需要根据具体场景选择合适的并发编程技术和MyBatis配置,以达到最佳的性能和可维护性。

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