并发编程与MyBatis核心知识

📕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

1. 线程基础

线程是并发编程的核心，它允许程序同时执行多个任务。线程的生命周期是一个复杂的过程，涉及多个状态转换。

（1）线程生命周期：线程从创建（创建状态）、就绪（就绪状态）、运行（运行状态）、阻塞（阻塞状态）、等待（等待状态）、超时（超时状态）、终止（终止状态）等状态进行转换。线程的创建通常通过Thread类或ExecutorService类实现。线程调度策略决定了线程何时进入运行状态。

（2）线程优先级：线程优先级决定了线程在调度时的优先级，优先级高的线程有更高的执行机会。线程优先级分为1到10，其中1为最低优先级，10为最高优先级。在Java中，可以通过setPriority()方法设置线程优先级。

（3）守护线程：守护线程是服务于其他线程的线程，当其他线程执行完毕时，守护线程也会自动结束。守护线程通常用于执行一些后台任务，如垃圾回收器。在Java中，可以通过setDaemon(true)方法将线程设置为守护线程。

（4）线程池：线程池是管理一组同构线程的容器，可以有效地控制线程数量，避免频繁创建和销毁线程。线程池通常使用ExecutorService类实现，它提供了丰富的线程池管理功能，如线程池的创建、任务提交、线程池的关闭等。

2. 核心参数配置

（1）拒绝策略：当线程池达到最大线程数后，如何处理新任务。拒绝策略有几种实现方式，如AbortPolicy（抛出异常）、CallerRunsPolicy（调用者运行）、DiscardPolicy（丢弃任务）和DiscardOldestPolicy（丢弃最旧任务）。

（2）工作队列类型：线程池中用于存放等待执行的任务队列。工作队列有几种类型，如LinkedBlockingQueue（链表阻塞队列）、ArrayBlockingQueue（数组阻塞队列）和SynchronousQueue（同步队列）。

（3）同步机制：线程之间通过同步机制来保证数据的一致性和正确性。同步机制包括互斥锁（如ReentrantLock）、条件变量（如Condition）和信号量（如Semaphore）。

3. 悲观锁/乐观锁

（1）悲观锁：在操作数据前先加锁，防止其他线程修改数据。悲观锁适用于读操作远少于写操作的场景，如数据库行锁。

（2）乐观锁：在操作数据时才加锁，提高并发性能。乐观锁适用于读操作远多于写操作的场景，如版本号或时间戳。

4. 读写锁

（1）读锁：允许多个线程同时读取数据，但不允许写入。读锁可以提高并发性能，适用于读多写少的场景。

（2）写锁：只允许一个线程写入数据，其他线程必须等待。写锁适用于写操作远少于读操作的场景。

5. 条件变量

条件变量用于线程间的同步，可以使得线程在满足特定条件时进行等待。条件变量通常与互斥锁一起使用，如ReentrantLock和Condition。

6. 并发集合

（1）ConcurrentHashMap：线程安全的HashMap，支持高并发。ConcurrentHashMap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。

（2）CopyOnWrite容器：在修改数据时复制整个容器，避免并发问题。CopyOnWrite容器适用于读操作远多于写操作的场景，如ArrayList。

（3）BlockingQueue：线程安全的队列，支持生产者和消费者模型。BlockingQueue有多种实现方式，如LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue。

7. 并发工具类

（1）Phaser：用于解决多线程同步问题。Phaser类似于CyclicBarrier，但它允许线程在执行过程中多次进入和退出。

（2）Exchanger：用于在线程间交换数据。Exchanger允许两个线程在某个时刻交换数据。

（3）FutureTask：用于异步执行任务。FutureTask是Future接口的实现，可以获取异步执行任务的结果。

8. 非阻塞算法

（1）CAS原理：Compare-And-Swap，用于实现无锁操作。CAS操作包含三个操作数：内存位置、预期值和新值。如果内存位置的值与预期值相等，则将内存位置的值修改为新值。

（2）Atomic类：提供线程安全的原子操作。Atomic类包括AtomicInteger、AtomicLong和AtomicReference等。

（3）无锁队列：支持高并发操作的队列。无锁队列通常采用CAS操作实现，如ConcurrentLinkedQueue。

9. 并发框架

（1）Netty线程模型：基于NIO的异步事件驱动的网络应用程序框架。Netty采用主从多线程模型，主线程负责接收客户端连接，从线程负责处理客户端请求。

（2）Akka Actor模型：基于Actor的并发编程模型。Akka Actor模型将并发编程抽象为消息传递，每个Actor独立运行，通过消息进行通信。

（3）Disruptor环形缓冲区：高性能的并发队列。Disruptor采用环形缓冲区设计，通过CAS操作实现无锁队列，提高并发性能。

二、MyBatis知识体系

1. SQL映射

（1）注解映射：使用注解定义SQL映射关系。MyBatis提供了多种注解，如@Select、@Insert、@Update和@Delete，用于定义SQL映射关系。

（2）结果集映射：将查询结果映射到实体类。MyBatis使用OGNL表达式实现结果集映射，将查询结果转换为实体类对象。

（3）关联查询：处理一对多、多对多等关联关系。MyBatis支持级联查询和嵌套查询，用于处理关联关系。

（4）动态SQL：根据条件动态构建SQL语句。MyBatis使用<if>、<choose>、<when>和<otherwise>等标签实现动态SQL。

2. OGNL表达式

OGNL（Object-Graph Navigation Language）用于在MyBatis中实现动态表达式。OGNL表达式可以访问对象的属性、方法、集合等，实现动态映射。

3. 分支语句

根据条件执行不同的SQL语句。MyBatis使用<choose>、<when>和<otherwise>等标签实现分支语句。

4. 批量操作

一次性执行多条SQL语句，提高性能。MyBatis支持批量插入、批量更新和批量删除操作。

5. 缓存机制

（1）一级缓存：SqlSession级别的缓存。一级缓存存储在内存中，当SqlSession关闭时，缓存数据会丢失。

（2）二级缓存：Mapper级别的缓存。二级缓存存储在本地或远程缓存中，当Mapper关闭时，缓存数据会保留。

（3）自定义缓存：自定义缓存策略。MyBatis支持自定义缓存，通过实现Cache接口实现缓存策略。

（4）代理模式：通过代理实现缓存。MyBatis使用动态代理技术实现缓存，提高缓存效率。

6. MapperProxy插件

（1）插件拦截：拦截Mapper方法执行。MyBatis支持插件机制，通过实现Interceptor接口实现插件。

（2）动态代理：使用动态代理实现插件。MyBatis使用动态代理技术实现插件，拦截Mapper方法执行。

（3）执行流程：拦截器链、代理执行、结果返回。MyBatis使用拦截器链处理数据库操作前后的操作，提高性能。

7. SqlSession生命周期

（1）创建：通过SqlSessionFactory创建SqlSession。SqlSessionFactory是MyBatis的核心配置对象，负责创建SqlSession。

（2）使用：执行数据库操作。SqlSession负责执行数据库操作，如查询、插入、更新和删除。

（3）关闭：释放资源。SqlSession关闭时，释放数据库连接和其他资源。

8. 执行器类型

（1）SimpleExecutor：简单执行器，适用于单条SQL执行。SimpleExecutor直接执行SQL语句，不缓存结果。

（2）ReusingExecutor：重用执行器，适用于多条SQL执行。ReusingExecutor缓存数据库连接，提高性能。

（3）BatchExecutor：批量执行器，适用于批量操作。BatchExecutor将多条SQL语句合并为一条，提高性能。

9. 延迟加载

在需要时才加载关联数据，提高性能。MyBatis支持延迟加载，通过实现LazyLoader接口实现延迟加载。

10. 扩展机制

通过插件、拦截器等方式扩展MyBatis功能。MyBatis支持插件机制，通过实现Interceptor接口实现插件。

11. 类型处理器

处理数据类型之间的转换。MyBatis支持类型处理器，将数据库数据类型转换为Java数据类型。

12. 拦截器链

拦截器链负责处理数据库操作前后的操作。MyBatis使用拦截器链处理数据库操作，如预处理、执行和结果处理。

13. 方言支持

支持不同的数据库方言，如MySQL、Oracle等。MyBatis支持多种数据库方言，通过实现SqlProvider接口实现方言支持。

通过以上知识点的串联，我们可以更好地理解和应用并发编程和MyBatis。在实际开发过程中，我们可以根据项目需求选择合适的并发编程模型和MyBatis配置，从而提高系统性能和可维护性。

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