并发编程与MyBatis精髓

📕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

线程的生命周期管理是并发编程的核心。在Java中，线程生命周期通过Thread类及其内部枚举State来定义，具体状态包括：

• NEW：线程对象创建后尚未启动。
• RUNNABLE：线程被分配到CPU时间资源，正在运行或在运行队列中等待。
• BLOCKED：线程因为等待某个资源（如锁）而阻塞。
• WAITING：线程在等待某个条件成立而处于等待状态。
• TIMED_WAITING：线程在等待某个特定时间过去后才能继续执行。
• TERMINATED：线程已完成生命周期，终止运行。

线程优先级由Thread类中的Priority枚举定义，分为1（最低）到10（最高）共十个等级。在Java中，线程优先级主要影响线程调度，但不保证一定能获得更高的CPU时间。

守护线程（Daemon Thread）是Java中的一个特殊线程，其生命周期不由程序控制，而是由JVM控制。守护线程对主线程不产生影响，当主线程结束时，守护线程也会自动结束。

线程池

线程池的实现依赖于BlockingQueue来存储等待执行的任务。在Java中，ThreadPoolExecutor类是线程池的核心实现，它提供了以下核心参数配置：

• corePoolSize：核心线程数，线程池维护的核心线程数量。
• maximumPoolSize：最大线程数，线程池允许的最大线程数量。
• keepAliveTime：空闲时间，当线程数超过核心线程数时，这个时间用于决定哪些空闲线程将被终止。
• workQueue：工作队列，存储等待执行的任务。

拒绝策略包括AbortPolicy、CallerRunsPolicy、DiscardPolicy和DiscardOldestPolicy等，分别对应不同的任务拒绝策略。

同步机制

悲观锁和乐观锁是并发编程中的两种常见锁策略。悲观锁通常采用synchronized关键字或ReentrantLock实现，而乐观锁则采用CAS操作。

读写锁（ReadWriteLock）允许多个读线程同时访问资源，但写线程需要独占访问。在Java中，ReadWriteLock接口及其实现ReentrantReadWriteLock提供了这种锁机制。

条件变量（Condition）允许线程在某个条件不满足时等待，直到条件成立。在Java中，Condition接口及其实现依赖于Object监视器，如ReentrantLock中的newCondition()方法。

并发集合

并发集合如ConcurrentHashMap利用分段锁（Segment Lock）或CAS操作来实现线程安全。例如，ConcurrentHashMap将数据存储在Segment数组中，每个Segment包含一个锁，从而允许多个线程并发访问不同的Segment。

CopyOnWriteArrayList在写操作时复制整个底层数组，适用于读多写少的场景。而BlockingQueue则提供了一系列线程安全的队列操作，支持多线程之间的数据交换。

并发工具类

Phaser是一个灵活的同步工具，它允许线程在某个阶段等待。例如，在分阶段执行任务时，Phaser可以帮助协调线程的执行顺序。

Exchanger允许两个线程在某个点上交换数据。在Java中，Exchanger接口及其实现提供了一种线程间数据交换的机制。

FutureTask代表异步计算的结果。在Java中，Future接口及其实现FutureTask提供了对异步计算结果的获取和取消等功能。

非阻塞算法

非阻塞算法通过CAS操作来实现变量的无锁更新。CAS操作包括三个操作数：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相符，就将内存位置的值更新为新值B。

Atomic类提供了原子操作的工具类，如AtomicInteger、AtomicReference等，这些类利用volatile关键字保证变量的可见性和有序性。

无锁队列使用CAS操作来实现线程安全，如AtomicReferenceArray、ConcurrentLinkedQueue等。

并发框架

Netty使用主从多线程模型，其中主线程负责接收连接请求，从线程负责处理业务逻辑。这种模型适用于NIO服务，可以提供高性能的网络通信。

Akka Actor模型将系统划分为多个Actor，每个Actor独立运行，并通过消息传递进行通信。这种模型适用于构建高并发、高可用性的系统。

Disruptor环形缓冲区是一种高性能的并发队列，它通过预分配内存和事件处理器来减少锁的竞争和内存碎片，适用于高频消息场景。

二、MyBatis知识体系

SQL映射

MyBatis通过XML配置或注解来映射SQL语句和Java对象。在XML映射文件中，可以使用<select>、<insert>、<update>和<delete>标签来定义SQL语句，并通过<resultMap>标签来定义结果集的映射关系。

注解映射使用@Select、@Insert、@Update、@Delete和@Results等注解来简化SQL映射配置。

结果集映射通过<result>、<association>和<collection>标签来定义数据库字段与Java对象属性的映射关系。

关联查询支持嵌套查询和联合查询，例如使用<foreach>标签来处理一对多关联关系。

动态SQL通过<if>、<choose>、<when>和<otherwise>标签来根据条件动态生成SQL语句。

OGNL表达式

OGNL表达式用于在MyBatis中访问对象的属性和方法。例如，可以通过@OGNL(expression="beanProperty")注解来指定OGNL表达式。

分支语句

MyBatis支持分支语句，通过<choose>、<when>和<otherwise>标签来根据条件执行不同的SQL片段。

批量操作

批量操作可以通过<foreach>标签来实现，支持循环遍历集合或数组，并执行批量插入、更新或删除操作。

缓存机制

MyBatis的缓存机制包括一级缓存和二级缓存。一级缓存是会话级别的缓存，而二级缓存是全局级别的缓存。

自定义缓存允许用户根据需求实现自己的缓存策略，例如使用Redis、Ehcache等缓存框架。

代理模式通过MapperProxy插件来实现，它拦截SQL执行过程，提供动态代理技术来管理缓存。

执行流程

MyBatis的执行流程包括解析XML配置、构建SQL语句、执行SQL查询、处理结果集等步骤。每个步骤都有其特定的逻辑，例如，解析XML配置时，MyBatis会解析映射文件和XML配置文件，构建SQL语句。

SqlSession生命周期

SqlSession是MyBatis的核心接口，负责管理数据库连接和事务。其生命周期包括创建、使用和关闭三个阶段。

执行器类型

MyBatis提供了多种执行器类型，如简单执行器、批处理执行器、缓存执行器和可恢复执行器等。每种执行器类型都决定了SQL的执行方式，例如，简单执行器每次执行都会创建新的数据库连接。

延迟加载

延迟加载（Lazy Loading）是一种懒加载技术，用于按需加载关联对象。在MyBatis中，可以通过@Lazy注解来实现延迟加载。

扩展机制

MyBatis的扩展机制允许用户自定义插件、拦截器等。插件机制通过MapperProxy插件实现，拦截SQL执行过程。

类型处理器

类型处理器（Type Handler）用于将数据库字段类型转换为Java对象类型。在MyBatis中，可以通过实现TypeHandler接口来自定义类型处理器。

拦截器链

MyBatis的拦截器链允许用户拦截SQL执行过程。通过实现Interceptor接口，可以自定义拦截器逻辑。

方言支持

MyBatis支持多种数据库方言，如MySQL、Oracle等。用户可以根据数据库类型选择合适的方言。

通过以上对并发编程和MyBatis知识体系的详细描述，我们可以看到这两个技术在现代软件开发中的重要性。了解并发编程的原理和技巧可以帮助我们构建高性能、可扩展的系统，而MyBatis则简化了数据库操作，提高了开发效率。在实际应用中，我们需要根据具体场景选择合适的并发策略和MyBatis配置，以达到最佳的性能和可维护性。

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