并发编程与MyBatis精讲-优快云博客

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📕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。

📘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。

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Java程序员廖志伟

💡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。

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一、并发编程知识体系

线程基础

在并发编程中，线程是程序执行的最小单位，它是操作系统分配处理器时间的基本单位。线程的基础操作包括但不限于线程的创建、调度、同步和通信。

线程生命周期

线程的生命周期包括以下五个状态：

新建（New）：线程被创建但尚未启动。
就绪（Runnable）：线程已经被创建并准备好执行，等待CPU分配时间片。
运行（Running）：线程正在执行。
阻塞（Blocked）：线程由于某些原因无法执行，如等待资源或等待某个事件发生。
等待（Waiting）：线程处于等待状态，等待另一个线程的通知或中断。
终止（Terminated）：线程执行结束。

线程状态的变化通常由线程的操作如start(), sleep(), wait(), notify(), interrupt()等触发。

线程优先级

线程优先级决定了线程在多线程环境中的调度顺序。Java中的线程优先级分为1到10共10个等级，优先级高的线程更有可能获得CPU时间。线程优先级是相对的，且在不同的操作系统和Java虚拟机实现中可能有所不同。

守护线程

守护线程是一种特殊的线程，它为其他线程提供服务。当没有任何非守护线程在运行时，Java虚拟机将退出，此时所有守护线程也会被强制结束。

线程池

线程池是一种管理线程的机制，它可以提高程序的性能，降低系统资源的消耗。线程池的核心参数配置包括：

核心线程数：线程池维护的基本线程数。
最大线程数：线程池能够维护的最大线程数。
线程存活时间：线程在空闲状态下能够存活的最长时间。
工作队列类型：线程池中的工作队列类型，如LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue等。
拒绝策略：当线程池中的线程数量达到最大值时，如何处理新提交的任务。

拒绝策略

常见的拒绝策略包括：

AbortPolicy（抛出异常）：当线程池无法执行新任务时，抛出RejectedExecutionException异常。
CallerRunsPolicy（调用者运行）：当线程池无法执行新任务时，将任务交还给调用者线程执行。
DiscardPolicy（丢弃任务）：当线程池无法执行新任务时，直接丢弃该任务。
DiscardOldestPolicy（丢弃最旧任务）：当线程池无法执行新任务时，丢弃队列中最旧的任务。

工作队列类型

线程池的工作队列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。
ArrayBlockingQueue：基于数组的阻塞队列，具有固定大小。
SynchronousQueue：同步队列，不存储元素。

同步机制

同步机制是保证线程安全的重要手段，主要包括以下几种：

悲观锁：假设并发操作会导致数据冲突，因此在操作开始前就加锁。
乐观锁：假设并发操作不会导致数据冲突，因此在操作过程中采用版本号或其他机制来检测冲突。
读写锁：允许多个线程同时读取数据，但只允许一个线程写入数据。
条件变量：一种线程间的通信机制，它可以阻塞当前线程，直到另一个线程发出特定信号。

并发集合

并发集合是专门为并发环境设计的集合类，例如：

ConcurrentHashMap：Java并发包中的一个线程安全的HashMap实现，通过分段锁技术提高了并发性能。
CopyOnWriteArrayList：一种线程安全的列表实现，通过在每次修改操作时创建一个新的副本来保证线程安全。

并发工具类

并发工具类包括：

Phaser：一种用于协调线程的并发工具，可以实现线程间的同步和协调。
Exchanger：一种线程间的交换点，允许两个线程在某个时刻交换数据。
FutureTask：一种表示异步计算结果的类，可以用于获取异步计算的结果。

非阻塞算法

非阻塞算法是一种在并发环境中避免锁竞争和提高性能的算法，例如：

CAS（Compare-And-Swap）算法：一种无锁算法，通过比较内存中的值和预期值，如果相等则更新内存中的值。

CAS原理

CAS算法是一种无锁算法，它包含三个操作数：

内存位置V：要读取和修改的变量。
预期原值A：读取V值后，在更新V之前预期的值。
新值B：在V被更新后的值。

如果V的值和A的值相等，则将V的值更新为B，否则不做任何操作。

Atomic类

Atomic类是Java并发包中提供原子操作的类，例如：

AtomicInteger：原子整数。
AtomicLong：原子长整型。

无锁队列

无锁队列是一种线程安全的队列，它通过CAS算法和volatile关键字保证线程安全。

二、MyBatis知识体系

SQL映射

SQL映射是MyBatis的核心功能之一，它将Java对象与数据库表进行映射。MyBatis提供了注解映射和XML映射两种方式来定义SQL映射。

注解映射

注解映射是一种通过注解来定义SQL映射的方式，它简化了映射配置。例如，可以使用@Select、@Insert、@Update、@Delete等注解来定义SQL语句。

结果集映射

结果集映射是指将数据库查询结果映射到Java对象的过程。MyBatis通过类型处理器和XML映射来实现结果集映射。

关联查询

关联查询是指查询涉及多个表的数据，MyBatis通过嵌套查询或联合查询来实现关联查询。

动态SQL

动态SQL是指根据不同的条件动态生成SQL语句，MyBatis通过OGNL表达式和分支语句来实现动态SQL。

OGNL表达式

OGNL表达式是一种表达式语言，它用于在MyBatis中动态生成SQL语句。OGNL表达式可以访问对象属性、执行运算、调用方法等。

分支语句

分支语句用于根据不同的条件执行不同的SQL语句。在MyBatis中，可以使用<if>、<choose>、<when>、<otherwise>等标签来实现分支语句。

批量操作

批量操作是指同时执行多个SQL语句，MyBatis通过<foreach>标签来实现批量操作。

缓存机制

MyBatis提供了缓存机制，包括一级缓存和二级缓存。

一级缓存

一级缓存是SqlSession级别的缓存，它缓存了从数据库查询到的数据。当SqlSession关闭时，一级缓存也随之失效。

二级缓存

二级缓存是Mapper级别的缓存，它缓存了从数据库查询到的数据。当Mapper执行查询时，首先从二级缓存中查找数据，如果未找到，则从数据库中查询并缓存结果。

自定义缓存

自定义缓存允许用户自定义缓存实现，以满足特定需求。自定义缓存需要实现org.apache.ibatis.cache.Cache接口。

代理模式

MyBatis使用代理模式来实现动态代理，从而实现Mapper接口的动态代理。MyBatis通过MapperProxy类来实现动态代理。

MapperProxy

MapperProxy是MyBatis中用于实现动态代理的类。它通过代理方式调用Mapper接口的方法，并处理SQL映射和结果集映射。

插件拦截

MyBatis插件拦截可以在执行SQL语句前后进行拦截，实现自定义功能。MyBatis插件需要实现org.apache.ibatis.plugin.Interceptor接口。

动态代理执行流程

MyBatis动态代理执行流程包括以下步骤：

代理生成：MyBatis使用CGLib或JDK动态代理生成Mapper接口的代理对象。
方法调用：调用代理对象的方法。
结果处理：处理方法调用结果，如执行SQL映射和结果集映射。

SqlSession生命周期

SqlSession是MyBatis中用于操作数据库的会话，它具有生命周期。SqlSession的生命周期包括以下步骤：

创建SqlSession：通过SqlSessionFactory.openSession()创建SqlSession。
使用SqlSession：执行数据库操作。
关闭SqlSession：通过SqlSession.close()关闭SqlSession。

执行器类型

MyBatis提供了多种执行器类型，例如：

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。

延迟加载

延迟加载是指在需要时才加载数据，MyBatis通过@Lazy注解来实现延迟加载。

扩展机制

MyBatis提供了扩展机制，例如：

类型处理器：用于将数据库类型转换为Java类型。
拦截器链：用于在执行SQL语句前后进行拦截，实现自定义功能。
方言支持：支持不同的数据库类型，例如MySQL、Oracle等。

总结

本文详细介绍了并发编程和MyBatis的相关知识点，包括线程基础、线程池、同步机制、并发集合、并发工具类、并发框架、SQL映射、动态SQL、缓存机制、代理模式、插件拦截、SqlSession生命周期、执行器类型、延迟加载、扩展机制等。通过这些知识点的串联，读者可以更好地理解并发编程和MyBatis的原理和应用，为实际开发提供有力支持。

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Java程序员廖志伟

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