并发编程与MyBatis核心解析-优快云博客

📕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

线程基础

线程是程序执行的最小单位，是操作系统能够进行运算调度的最小单位。在Java中，线程分为用户线程和守护线程。

（1）线程生命周期：线程的生命周期包括创建、就绪、运行、阻塞、等待、超时、终止等状态。在创建状态，线程被创建但尚未启动；就绪状态表示线程已经准备好执行，等待CPU分配时间片；运行状态表示线程正在执行；阻塞状态表示线程由于某些原因（如I/O操作、等待锁等）无法继续执行；等待状态表示线程正在等待某个条件成立；超时状态表示线程等待某个条件超时；终止状态表示线程执行完毕。

（2）线程优先级：线程优先级决定了线程在CPU时间分配上的优先程度。Java中的线程优先级分为最大（MAX_PRIORITY）、默认（NORM_PRIORITY）和最小（MIN_PRIORITY）三个等级，线程优先级越高，获得CPU时间片的机会越多。

（3）守护线程：守护线程是服务线程，它不会阻塞程序运行。当主线程结束时，守护线程也会随之结束。在Java中，可以通过调用Thread.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池化对象，可以提高应用程序的性能。线程池的主要作用是限制系统中执行线程的数量，避免创建过多线程造成系统资源消耗过大。Java中常见的线程池实现有ThreadPoolExecutor、Executors等。

核心参数配置

（1）拒绝策略：当线程池达到最大线程数时，如何处理新任务。常见的拒绝策略有：CallerRunsPolicy（调用者运行策略）、AbortPolicy（中止策略）、DiscardPolicy（丢弃策略）和DiscardOldestPolicy（丢弃最旧策略）。

（2）工作队列类型：线程池的工作队列存储等待执行的任务。常见的队列类型有：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：为了保证线程安全，需要使用同步机制，如悲观锁、乐观锁、读写锁等。

悲观锁/乐观锁

（1）悲观锁：在操作数据前，先加锁，确保数据一致性。Java中的实现方式有synchronized关键字和ReentrantLock等。

（2）乐观锁：在操作数据前，不进行加锁，通过版本号或时间戳来确保数据一致性。Java中的实现方式有AtomicInteger、AtomicLong等。

读写锁

（1）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。Java中的实现方式有ReentrantReadWriteLock等。

（2）读写锁适用于读多写少的场景，可以提高并发性能。

条件变量

条件变量是线程间通信的一种机制，可以使得线程在满足特定条件时进行等待。Java中的实现方式有Object.wait()、Object.notify()和Object.notifyAll()等方法。

并发集合

（1）ConcurrentHashMap：线程安全的HashMap，适用于高并发场景。ConcurrentHashMap采用分段锁（Segment Locking）机制，将数据分为多个段，每个段使用独立的锁进行管理，提高并发性能。

（2）CopyOnWrite容器：适用于读多写少的场景，每次写操作都会创建一个新的副本。CopyOnWrite容器在写操作时不会影响其他线程的读操作，从而提高并发性能。

（3）BlockingQueue：线程安全的队列，可以实现线程间的生产者-消费者模式。BlockingQueue提供了阻塞操作，当队列满时，生产者线程会等待；当队列空时，消费者线程会等待。

并发工具类

（1）Phaser：用于协调多个线程的执行，类似于CyclicBarrier。Phaser可以提供更灵活的线程同步机制，支持动态增加线程和动态取消线程。

（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，适用于需要交换数据的场景。

（3）FutureTask：用于异步执行任务，并获取结果。FutureTask可以获取异步执行任务的结果，适用于需要异步执行任务并获取结果的场景。

非阻塞算法

（1）CAS原理：Compare-And-Swap，用于实现无锁算法。CAS操作包含三个操作数：内存位置V、预期原值A和新值B。当内存位置V的值与预期原值A相等时，将内存位置V的值修改为新值B，否则不做任何操作。

（2）Atomic类：提供原子操作，如AtomicInteger、AtomicLong等。Atomic类利用CAS操作实现原子操作，保证操作的原子性。

（3）无锁队列：基于CAS原理实现，提高并发性能。无锁队列利用CAS操作保证队列操作的原子性，提高并发性能。

并发框架

（1）Netty线程模型：基于NIO的异步事件驱动模型，适用于高并发场景。Netty采用主从多线程模型，一个Boss线程负责处理连接请求，多个Worker线程负责处理读写操作。

（2）Akka Actor模型：基于消息传递的并发模型，适用于分布式系统。Akka Actor模型将系统分解为多个Actor，每个Actor负责处理特定任务，通过消息传递进行通信。

（3）Disruptor环形缓冲区：基于环形缓冲区的并发框架，适用于高并发场景。Disruptor环形缓冲区利用环形缓冲区的特性，提高并发性能。

二、MyBatis知识体系

SQL映射

（1）注解映射：使用注解来映射SQL语句和实体类。MyBatis提供了@Select、@Insert、@Update、@Delete等注解，用于映射SQL语句和实体类。

（2）结果集映射：将查询结果映射到实体类。MyBatis提供了ResultMap和TypeHandler等机制，实现查询结果到实体类的映射。

（3）关联查询：通过关联表实现多表查询。MyBatis提供了@One、@Many等注解，实现关联查询。

动态SQL

（1）OGNL表达式：用于动态构建SQL语句。OGNL表达式是一种表达式语言，可以动态构建SQL语句。

（2）分支语句：根据条件动态选择SQL语句。MyBatis提供了if、choose、when、otherwise等标签，实现分支语句。

（3）批量操作：支持批量插入、更新、删除等操作。MyBatis提供了标签，实现批量操作。

缓存机制

（1）一级缓存：SqlSession级别的缓存，用于存储最近执行的SQL语句及其结果。一级缓存的作用是减少数据库访问，提高查询性能。

（2）二级缓存：Mapper级别的缓存，用于存储不同Mapper的查询结果。二级缓存的作用是减少数据库访问，提高查询性能。

（3）自定义缓存：自定义缓存实现，提高缓存性能。MyBatis支持自定义缓存，通过实现Cache接口实现自定义缓存。

代理模式

（1）MapperProxy：MyBatis的代理模式实现，用于动态代理Mapper接口。MapperProxy通过动态代理技术，实现Mapper接口的调用。

（2）插件拦截：通过插件拦截SQL执行过程，实现自定义功能。MyBatis提供了Interceptor接口，实现插件拦截。

（3）动态代理执行流程：通过动态代理技术，实现Mapper接口的调用。动态代理执行流程包括：代理对象调用、代理方法调用、目标对象调用、结果返回。

SqlSession生命周期

（1）创建SqlSession：通过SqlSessionFactory创建SqlSession。SqlSessionFactory负责创建SqlSession，SqlSession负责执行SQL语句。

（2）执行SQL语句：通过SqlSession执行SQL语句。SqlSession提供了多种方法，如selectOne、selectList、insert、update、delete等，用于执行SQL语句。

（3）关闭SqlSession：释放资源，关闭数据库连接。关闭SqlSession时，会释放数据库连接、关闭事务等资源。

执行器类型

（1）SimpleExecutor：简单执行器，适用于单线程环境。SimpleExecutor直接执行SQL语句，不涉及线程池。

（2）ReusingExecutor：重用执行器，适用于多线程环境。ReusingExecutor重用数据库连接，提高数据库连接利用率。

（3）BatchExecutor：批量执行器，适用于批量操作。BatchExecutor将多个SQL语句合并为一个批处理语句，提高执行效率。

延迟加载

（1）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@Lazy注解实现。

（2）MyBatis支持延迟加载，通过@Lazy注解实现。@Lazy注解可以将关联查询延迟到需要时才执行。

扩展机制

（1）类型处理器：处理Java类型和数据库类型之间的转换。MyBatis提供了TypeHandler接口，实现类型处理器。

（2）拦截器链：拦截SQL执行过程，实现自定义功能。MyBatis提供了Interceptor接口，实现拦截器链。

（3）方言支持：支持不同数据库的方言，如MySQL、Oracle等。MyBatis提供了DatabaseIdProvider接口，实现方言支持。

通过以上知识点的串联，我们可以了解到并发编程和MyBatis在软件开发中的应用。在实际开发过程中，我们需要根据具体场景选择合适的并发编程技术和MyBatis功能，以提高应用程序的性能和可维护性。

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