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。

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一、并发编程知识体系

并发编程是实现系统高并发、高可用的重要手段。以下将深入探讨并发编程的核心知识点，并补充技术实现细节。

1. 线程基础

线程是并发编程的基本执行单元。在Java中，线程的实现主要依赖于操作系统提供的线程管理机制。

（1）线程创建与启动

Java提供了两种创建线程的方式：通过继承Thread类或实现Runnable接口。创建完成后，可以使用start()方法启动线程。

（2）线程调度

线程调度是操作系统分配CPU资源给线程的过程。Java虚拟机中的线程调度主要由操作系统和Java虚拟机的调度器共同完成。

（3）线程同步与互斥

为了防止多个线程同时访问共享资源导致数据不一致，需要使用同步机制。Java提供了synchronized关键字、Lock接口等同步工具。

（4）线程通信

线程间的通信可以通过wait/notify/notifyAll方法实现。这些方法可以使一个线程等待，直到另一个线程调用notify或notifyAll方法唤醒它。

2. 线程池

线程池是一种管理一组线程的机制，可以有效地提高程序性能。

（1）线程池的实现

Java提供了ThreadPoolExecutor类来实现线程池。该类提供了丰富的构造函数和API，可以配置线程池的核心线程数、最大线程数、工作队列等参数。

（2）线程池的工作原理

线程池的工作原理是：当提交一个任务时，线程池会根据当前线程池的状态和配置，决定是否创建新线程来执行任务。

3. 同步机制

同步机制用于解决多线程之间的资源竞争问题。

（1）悲观锁与乐观锁

悲观锁假设并发操作会导致数据不一致，因此在进行操作前会锁定资源。乐观锁则假设并发操作不会导致数据不一致，通过版本号或时间戳来检测资源是否被修改。

（2）读写锁

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。这种锁机制可以提高并发性能，尤其是在读多写少的场景下。

4. 并发集合

并发集合用于解决多线程环境下，集合操作的一致性问题。

（1）ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap采用分段锁机制，将数据分为若干段，每段有自己的锁。这种设计可以减少锁竞争，提高并发性能。

（2）CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList在每次修改操作时，都会创建一个新的容器副本。这种设计适用于读多写少的场景，但修改操作效率较低。

5. 并发工具类

并发工具类提供了丰富的并发编程功能。

（1）Phaser

Phaser是一种线程同步工具，可以用于实现线程间的复杂同步。

（2）Exchanger

Exchanger允许两个线程在某个点交换数据。

（3）FutureTask

FutureTask用于异步执行任务，并返回执行结果。

二、MyBatis知识体系

MyBatis是一个流行的持久层框架，它将数据库操作与Java对象分离。

1. SQL映射

SQL映射是指将Java对象与数据库表之间的映射关系。

（1）注解映射

MyBatis支持使用注解来定义SQL映射，如@Select、@Insert、@Update、@Delete等。

（2）结果集映射

MyBatis使用注解来定义结果集映射关系，如@Results、@Result等。

（3）关联查询

MyBatis支持使用注解进行关联查询，如@One、@Many等。

2. 缓存机制

MyBatis支持一级缓存和二级缓存。

（1）一级缓存

一级缓存是SqlSession级别的缓存，用于存储查询结果。当SqlSession关闭时，一级缓存失效。

（2）二级缓存

二级缓存是Mapper级别的缓存，用于存储Mapper的查询结果。当Mapper关闭时，二级缓存失效。

3. MapperProxy

MapperProxy是MyBatis的动态代理类，用于实现Mapper接口的代理。

4. 插件拦截

MyBatis支持插件拦截，用户可以通过实现Interceptor接口来拦截MyBatis的生命周期。

5. 动态代理执行流程

MyBatis使用Cglib或JDK动态代理来生成Mapper代理。当调用代理对象的方法时，拦截器会拦截方法调用，然后执行目标方法，并返回结果。

6. SqlSession生命周期

SqlSession是MyBatis的会话对象，用于操作数据库。当创建SqlSession时，会创建数据库连接；当关闭SqlSession时，会关闭数据库连接。

7. 执行器类型

MyBatis支持以下执行器类型：

• SimpleExecutor：简单执行器，适用于单线程环境。
• ReuseExecutor：重用执行器，适用于多线程环境。
• BatchExecutor：批量执行器，适用于批量操作。

8. 延迟加载

MyBatis支持延迟加载，即在查询时，只查询主表数据，子表数据在需要时再加载。

9. 扩展机制

MyBatis支持以下扩展机制：

• 类型处理器：用于处理Java类型与数据库类型之间的转换。
• 拦截器链：用于拦截MyBatis的生命周期。
• 方言支持：支持不同数据库的方言。

总结

本文详细介绍了并发编程和MyBatis的核心知识点，并补充了技术实现细节。通过本文的介绍，读者可以对并发编程和MyBatis有一个全面、深入的理解。在实际应用中，读者可以根据自己的需求，灵活运用这些知识，提高程序的性能和可维护性。

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