并发编程与MyBatis深度解析

📕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

线程基础

在并发编程中，线程是执行并发任务的基本单位。线程基础涉及线程的创建、管理以及线程间的通信。

1. 线程生命周期

线程的生命周期分为以下五个状态：新建（New）、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）、终止（Terminated）。

• 新建状态：线程被创建后，处于新建状态。此时线程尚未启动，还没有分配到资源，不能开始执行任务。
• 就绪状态：线程获取到CPU资源后，处于就绪状态。此时线程等待CPU的调度，一旦获得机会，就可以开始执行任务。
• 运行状态：线程执行代码，处于运行状态。此时线程正在占用CPU资源，执行其任务。
• 阻塞状态：线程等待某个条件满足时，处于阻塞状态。例如，线程等待获取一个锁、等待输入/输出操作完成等。
• 终止状态：线程执行完毕，处于终止状态。此时线程释放了所有资源，无法再恢复执行。

2. 线程优先级

线程优先级用于表示线程在执行过程中的优先级。Java中，线程优先级分为1-10共十个等级，1表示最低优先级，10表示最高优先级。线程的优先级对CPU分配资源有一定影响，但不是绝对的。当系统资源有限时，线程优先级高的线程更有可能获得CPU资源。然而，线程优先级并不能保证线程一定能够获得执行机会，最终CPU的调度策略仍然遵循公平原则。

3. 守护线程

守护线程是服务于其他线程的线程，当所有非守护线程执行完毕后，程序才会退出。Java虚拟机不会等待守护线程执行完毕，即使守护线程未执行完毕，程序也可以退出。在守护线程中执行的任务，如果出现问题，可能导致整个程序崩溃。

4. 线程池

线程池是一种管理线程资源的技术，可以提高程序执行效率。线程池的主要功能包括：

• 防止创建过多线程，浪费资源。线程池会根据任务需求动态调整线程数量，避免系统资源过度消耗。
• 重用已有线程，提高性能。线程池中的线程可以重复利用，减少了线程创建和销毁的开销。
• 简化线程的创建和管理。线程池提供统一的线程管理接口，简化了线程的创建、销毁和调度过程。

核心参数配置、拒绝策略、工作队列类型：

• 核心参数配置：线程池的配置参数包括核心线程数、最大线程数、线程存活时间等。这些参数用于控制线程池的运行状态和性能。
• 拒绝策略：当线程池中任务过多，无法接纳时，拒绝策略用于处理新提交的任务。常见的拒绝策略有：CallerRunsPolicy、AbortPolicy、DiscardPolicy和DiscardOldestPolicy。
• 工作队列类型：工作队列用于存储等待执行的线程任务，常见的工作队列类型有：阻塞队列、非阻塞队列等。阻塞队列可以保证任务按照提交顺序执行，而非阻塞队列则可能导致任务执行顺序混乱。

同步机制

1. 悲观锁/乐观锁

悲观锁和乐观锁是处理并发访问的一种机制。

• 悲观锁：认为线程会竞争资源，因此在访问资源前加锁。Java中常用的悲观锁实现有synchronized关键字、ReentrantLock类等。
• 乐观锁：认为线程不会竞争资源，因此在访问资源时，只在数据修改后进行检查，判断是否发生了并发冲突。Java中常用的乐观锁实现有CAS操作、Version字段等。

2. 读写锁

读写锁是一种允许多个读线程同时访问资源，但写线程必须独占访问资源的锁。Java中常用的读写锁实现有ReentrantReadWriteLock类。

3. 条件变量

条件变量是线程间进行同步的一种机制，可以使线程在某个条件下等待，直到条件成立时被唤醒。Java中常用的条件变量实现有Object的wait()、notify()和notifyAll()方法。

并发集合

1. ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap是一种线程安全的哈希表，用于存储键值对。它采用了分段锁技术，提高并发访问性能。ConcurrentHashMap在内部将数据划分为多个段，每个段都有自己的锁。当一个线程访问一个段时，只需要锁定该段对应的锁，其他线程可以访问其他段。

2. CopyOnWrite容器

CopyOnWrite容器是一种在并发环境下进行数据操作时，不会对现有数据进行修改的容器。在每次操作时，都会创建一个副本，并在副本上进行操作。CopyOnWrite容器适用于读多写少的场景。

3. BlockingQueue

BlockingQueue是一种线程安全的队列，可以实现生产者-消费者模型。它具有阻塞和非阻塞两种操作方式。当队列为空时，消费者线程会等待；当队列满时，生产者线程会等待。常见的BlockingQueue实现有ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue等。

并发工具类

1. Phaser

Phaser是一种可重入的同步工具类，用于实现并发程序中的同步机制。Phaser允许线程在某个阶段等待其他线程，直到所有线程都到达该阶段。

2. Exchanger

Exchanger是一种线程间交换数据的工具类，可以在两个线程间交换数据。当两个线程都准备好交换数据时，它们可以相互交换数据。

3. FutureTask

FutureTask是一种表示异步计算结果的工具类，可以实现任务的提交、执行和获取结果等功能。FutureTask可以用于实现任务的异步执行和同步等待。

非阻塞算法

非阻塞算法是一种不依赖于锁或共享资源的算法，主要用于提高程序并发性能。

1. CAS原理

CAS（Compare and Swap）是一种无锁算法，用于实现原子操作。CAS操作包含三个操作数：内存位置V、预期原值A和新值B。如果内存位置的值与预期原值A相等，则将内存位置的值修改为新值B，否则不做任何操作。

2. Atomic类

Atomic类提供了一系列的原子操作，可以保证操作过程中的线程安全性。例如，AtomicInteger、AtomicLong、AtomicReference等。

3. 无锁队列

无锁队列是一种线程安全的队列，通过CAS操作实现元素的添加和删除。无锁队列可以提供高效的并发性能，但实现相对复杂。

并发框架

1. Netty线程模型

Netty是一种高性能的网络编程框架，采用主从多线程模型，提高并发处理能力。Netty将任务分配给多个工作线程，每个工作线程负责处理客户端连接。

2. Akka Actor模型

Akka是一个基于actor模型的并发编程框架，适用于构建高并发、分布式应用。Akka使用actor模型来实现并发编程，每个actor都是一个独立的并发单元，可以发送消息给其他actor。

3. Disruptor环形缓冲区

Disruptor是一种基于环形缓冲区的并发框架，提供高效的并发处理能力。Disruptor通过环形缓冲区来存储数据，通过发布/订阅机制实现线程间的数据交换。

二、MyBatis知识体系

SQL映射

MyBatis中的SQL映射是指将XML文件中的SQL语句与Java对象之间的映射关系。

1. 注解映射

注解映射使用@Select、@Insert、@Update、@Delete等注解实现SQL映射。这种方式简化了XML映射配置，提高了代码的可读性。

2. 结果集映射

结果集映射用于将SQL查询结果与Java对象之间的映射关系。MyBatis提供了丰富的映射配置方式，如一对一、一对多、多对一等。

3. 关联查询

关联查询用于处理多表关系，实现嵌套查询。MyBatis通过配置一对多或多对一关系，实现关联查询。

动态SQL

1. OGNL表达式

OGNL表达式是一种用于表达式的语法，可以用于动态SQL中的条件、循环等。OGNL表达式提供了丰富的操作符和函数，方便实现复杂的动态SQL。

2. 分支语句

分支语句用于在动态SQL中实现条件分支。MyBatis支持if、choose、when、otherwise等分支语句。

3. 批量操作

批量操作用于在一次请求中执行多条SQL语句。MyBatis通过 标签实现批量操作。

缓存机制

1. 一级缓存

一级缓存是MyBatis在SqlSession级别缓存的，用于缓存查询结果。一级缓存是会话级别的，当SqlSession关闭时，缓存数据将丢失。

2. 二级缓存

二级缓存是MyBatis在Mapper级别缓存的，用于缓存实体对象。二级缓存是Mapper级别的，可以被多个SqlSession共享。

3. 自定义缓存

自定义缓存允许开发者根据需求定义缓存策略。开发者可以自定义缓存实现类，实现自己的缓存策略。

代理模式

MyBatis使用代理模式实现动态代理，代理Mapper接口实现方法。

MapperProxy

MapperProxy是MyBatis实现动态代理的类，用于代理Mapper接口。MapperProxy通过JDK动态代理或CGLIB代理实现Mapper接口的代理。

插件拦截

MyBatis插件拦截可以在执行SQL语句前或后进行拦截，实现自定义逻辑。开发者可以自定义插件实现类，实现自己的拦截逻辑。

动态代理执行流程

MyBatis使用动态代理实现Mapper接口的代理，执行流程如下：

1. 找到对应的Mapper接口和XML配置文件。
2. 解析XML配置文件，生成MapperStatement对象。
3. 创建动态代理对象，拦截执行方法。
4. 执行SQL语句，处理结果。

SqlSession生命周期

SqlSession是MyBatis的核心接口，用于执行SQL语句。其生命周期如下：

1. 创建SqlSession对象。
2. 使用SqlSession对象执行SQL语句。
3. 关闭SqlSession对象。

执行器类型

MyBatis提供多种执行器类型，包括SimpleExecutor、ReuseExecutor和BatchExecutor，用于优化SQL语句执行。

延迟加载

延迟加载是指在数据访问时，延迟加载关联数据，以提高性能。MyBatis支持延迟加载，通过配置lazy加载策略，实现关联数据的延迟加载。

扩展机制

MyBatis提供多种扩展机制，包括自定义拦截器、插件、类型处理器等。

类型处理器

类型处理器用于将Java类型与数据库类型之间的映射关系。MyBatis提供了丰富的类型处理器实现，如IntegerTypeHandler、StringTypeHandler等。

拦截器链

拦截器链是一种用于拦截执行过程的技术，可以在执行SQL语句前或后进行拦截。MyBatis提供了丰富的拦截器接口，如Interceptor、ParameterHandler、ResultHandler等。

方言支持

方言支持是指MyBatis支持不同数据库的语法，如MySQL、Oracle等。MyBatis提供了丰富的方言实现，如MySQL方言、Oracle方言等。

通过以上知识点，我们可以更好地理解和应用并发编程和MyBatis框架，提高程序的性能和可维护性。

📥博主的人生感悟和目标

希望各位读者大大多多支持用心写文章的博主，现在时代变了，信息爆炸，酒香也怕巷子深，博主真的需要大家的帮助才能在这片海洋中继续发光发热，所以，赶紧动动你的小手，点波关注❤️，点波赞👍，点波收藏⭐，甚至点波评论✍️，都是对博主最好的支持和鼓励！

- 💂 博客主页： Java程序员廖志伟
- 👉 开源项目： Java程序员廖志伟
- 🌥 哔哩哔哩： Java程序员廖志伟
- 🎏 个人社区： Java程序员廖志伟
- 🔖 个人微信号： SeniorRD

📙经过多年在优快云创作上千篇文章的经验积累，我已经拥有了不错的写作技巧。同时，我还与清华大学出版社签下了四本书籍的合约，并将陆续出版。这些书籍包括了基础篇、进阶篇、架构篇的📌《Java项目实战—深入理解大型互联网企业通用技术》📌，以及📚《解密程序员的思维密码--沟通、演讲、思考的实践》📚。具体出版计划会根据实际情况进行调整，希望各位读者朋友能够多多支持！

🔔如果您需要转载或者搬运这篇文章的话，非常欢迎您私信我哦~