📕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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💡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、并发编程知识体系详解
并发编程是计算机科学中的一个核心领域，它通过技术手段实现多任务并行执行，极大提升了计算机资源的使用效率和系统的响应速度。以下将对并发编程的知识体系进行详细解析，旨在深入探讨其核心概念与实现细节。
线程基础
线程是并发编程的基础，它代表了程序中的单个顺序控制流，是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
- 线程状态：线程的状态可以细分为新建、就绪、运行、阻塞、等待、超时等待和终止。其中，线程在就绪状态下等待CPU调度，在运行状态下执行任务，在阻塞状态下由于等待资源或事件而暂停，在等待状态下则是因为某个事件发生而挂起。
- 线程属性：线程具有名称、优先级、守护线程等属性。线程的优先级决定了线程在多个就绪线程中的调度顺序，而守护线程则是服务于其他线程的线程，当所有非守护线程结束时，守护线程也会自动结束。
- 线程间通信：线程间可以通过共享内存或同步机制进行通信。共享内存允许线程之间共享数据，而同步机制则确保了线程间的数据一致性。
线程生命周期
线程从创建到销毁经历了一系列状态转换。
- 新建（New）：线程对象被创建，但尚未启动。
- 就绪（Runnable）：线程准备就绪，等待CPU调度。
- 运行（Running）：线程正在执行任务。
- 阻塞（Blocked）：线程因等待资源或事件而暂停执行。
- 等待（Waiting）：线程在等待某个事件发生。
- 超时等待（Timed Waiting）：线程在等待某个事件发生，但设定了超时时间。
- 终止（Terminated）：线程执行结束。
线程优先级与守护线程
- 线程优先级：线程优先级决定了线程在就绪队列中的调度顺序，高优先级的线程有更高的执行机会。
- 守护线程：守护线程是服务其他线程的线程，当所有非守护线程结束时，守护线程也会自动结束。
线程池
线程池是一种管理一组线程的集合，它可以提高应用程序的性能。
- 核心线程数：线程池维护的最少线程数，即使没有任务执行，也会保持一定数量的线程。
- 最大线程数：线程池能创建的最大线程数，当任务数量超过最大线程数时，会根据拒绝策略处理新任务。
- 工作队列：保存等待执行的任务队列，线程池会从工作队列中获取任务执行。
- 拒绝策略：当任务无法被线程池执行时的处理策略，例如丢弃任务、抛出异常等。
同步机制
同步机制用于控制多个线程对共享资源的访问，以确保数据的一致性。
- 悲观锁：在操作数据前先加锁，直到操作完成才释放锁，例如synchronized关键字。
- 乐观锁：在操作数据时不加锁，而是在更新数据时检查是否有其他线程修改过数据，例如使用版本号或时间戳。
- 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，例如ReentrantReadWriteLock。
- 条件变量：线程在等待某个条件成立时挂起，条件成立时被唤醒，例如Object的wait()和notify()方法。
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、CopyOnWriteArrayList等。
- ConcurrentHashMap：线程安全的HashMap，使用分段锁技术，提高了并发性能。
- CopyOnWrite容器：在修改操作时复制整个容器，适用于读多写少的场景。
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并发操作，例如线程计数器。
- Exchanger：用于在线程间交换数据，例如生产者-消费者模式。
- FutureTask：代表异步计算的结果，例如线程池的执行结果。
非阻塞算法与CAS原理
非阻塞算法和CAS（Compare-And-Swap）原理是并发编程中的关键技术。
- 非阻塞算法：通过原子操作来保证数据的一致性，例如Java中的AtomicInteger。
- CAS原理：比较并交换操作，用于实现无锁编程，例如java.util.concurrent.atomic包中的类。
Atomic类与无锁队列
Atomic类提供了一系列的原子操作，用于实现无锁编程。无锁队列是一种基于CAS原理的并发队列。
- Atomic类：例如AtomicInteger、AtomicLong、AtomicReference等，提供原子操作的方法。
- 无锁队列：例如ConcurrentLinkedQueue，使用CAS操作实现线程安全的队列。
并发框架
以下是一些流行的并发框架：
- Netty：高性能的NIO框架，用于网络编程，例如WebSocket、HTTP/2等。
- Akka：基于Actor模型的并发框架，适用于分布式系统。
- Disruptor：高性能的环形缓冲区，用于处理高并发场景，例如金融系统、游戏服务器等。
二、MyBatis知识体系详解
MyBatis是一个优秀的持久层框架，它简化了数据库操作，提高了开发效率。
SQL映射
SQL映射是MyBatis的核心概念，它将Java对象与数据库表进行映射。
- 映射文件：定义SQL语句和Java对象之间的映射关系，例如resultMap元素。
- 注解映射：使用注解来定义SQL映射，简化配置，例如@Select、@Insert、@Update、@Delete等。
结果集映射
结果集映射用于将数据库查询结果映射到Java对象。
- 类型处理器：将数据库类型转换为Java类型，例如IntegerTypeHandler、StringTypeHandler等。
- 别名：为数据库列或表定义别名，简化映射，例如@Alias。
关联查询
关联查询用于处理多表之间的关系。
- 一对一：使用 元素定义一对一关系，例如 。
- 一对多：使用 元素定义一对多关系，例如 。
- 多对多：使用 元素定义多对多关系，例如 。
动态SQL
动态SQL允许根据条件动态构建SQL语句。
- OGNL表达式：用于动态构建SQL语句，例如 、 、 、 等。
- 分支语句：根据条件执行不同的SQL语句，例如 、 、 、 等。
批量操作
批量操作可以同时执行多个SQL语句，提高性能。
- 批量插入：使用 元素进行批量插入，例如
- 批量更新：使用 元素进行批量更新，例如
缓存机制
MyBatis提供了两种缓存机制：一级缓存和二级缓存。
- 一级缓存：会话级别的缓存，用于缓存查询结果，例如SqlSession级别的缓存。
- 二级缓存：映射器级别的缓存，用于缓存映射文件中的SQL语句结果，例如namespace级别的缓存。
自定义缓存与代理模式
自定义缓存允许开发者定义自己的缓存实现。代理模式用于实现动态代理，拦截数据库操作。
- 自定义缓存：通过实现Cache接口自定义缓存，例如Ehcache、Redis等。
- 代理模式：通过实现InvocationHandler接口自定义代理，例如Cglib、Javassist等。
MapperProxy与插件
MapperProxy是MyBatis的动态代理实现，用于拦截数据库操作。插件可以拦截MyBatis的生命周期，实现自定义功能。
- MapperProxy：通过实现InvocationHandler接口创建代理，拦截数据库操作。
- 插件：通过实现Interceptor接口拦截MyBatis的生命周期，例如执行器、事务管理等。
SqlSession生命周期
SqlSession是MyBatis的核心接口，用于操作数据库。
- 创建：通过SqlSessionFactory创建SqlSession实例。
- 使用：执行数据库操作，例如selectOne、selectList、insert、update、delete等。
- 关闭：关闭SqlSession实例，释放资源。
执行器类型与延迟加载
MyBatis提供了多种执行器类型，用于执行SQL语句。延迟加载用于按需加载关联数据。
- 执行器类型：例如SimpleExecutor、ReusingExecutor、BatchExecutor等。
- 延迟加载：通过@Lazy注解或 元素实现延迟加载。
类型处理器与拦截器链
类型处理器用于将数据库类型转换为Java类型。拦截器链用于拦截MyBatis的生命周期，实现自定义功能。
- 类型处理器：例如IntegerTypeHandler、StringTypeHandler等。
- 拦截器链：通过实现Interceptor接口自定义拦截器，例如ExecutorInterceptor、Plugin等。
方言支持
方言支持允许MyBatis根据数据库类型执行不同的SQL语句。
- 方言支持：例如MySQL方言、Oracle方言、SQLServer方言等。
通过以上对并发编程和MyBatis知识体系的详细解析，我们可以看到这两个领域之间存在着紧密的联系。并发编程提供了处理并发任务的技术，而MyBatis则提供了数据持久化的解决方案。在实际应用中，我们可以将并发编程技术应用于MyBatis的数据库操作，以提高应用程序的性能和可扩展性。
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