并发编程与MyBatis核心解析

MoneyHacksPro

于 2025-07-24 12:05:33 发布

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分类专栏： Java场景面试宝典文章标签： Concurrency Java Programming

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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，其核心在于如何高效地管理线程资源，保证程序的稳定性和响应速度。以下是线程基础的详细技术实现细节：

线程生命周期：线程从创建、运行、阻塞、等待、终止等状态进行转换。创建线程时，需要指定线程的目标运行方法；运行状态下的线程执行目标方法；阻塞和等待状态通常由于线程间的同步或I/O操作引起；终止状态表示线程已完成目标方法的执行或被外部强制终止。
线程优先级：线程优先级决定了线程在多线程环境中的执行顺序。线程优先级由操作系统根据线程的优先级等级进行调度。在实际应用中，可以根据线程任务的重要性和紧急程度，合理设置线程优先级。
守护线程：守护线程是一种特殊的线程，它不属于应用程序本身，而是为应用程序提供服务。在Java中，可以使用Thread.setDaemon(true)将线程设置为守护线程。当所有非守护线程结束时，JVM将自动退出。
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和资源利用率。线程池的核心参数配置包括核心线程数、最大线程数、存活时间、工作队列类型等。在Java中，可以使用Executors类创建不同类型的线程池。
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。拒绝策略包括AbortPolicy（终止提交任务的线程）、CallerRunsPolicy（提交任务的线程自己执行任务）、DiscardPolicy（丢弃任务）、DiscardOldestPolicy（丢弃最旧的任务）等。
同步机制：同步机制是保证线程安全的关键。常见的同步机制包括悲观锁/乐观锁、读写锁、条件变量等。

悲观锁/乐观锁

悲观锁和乐观锁是两种常见的并发控制策略，其技术实现细节如下：

悲观锁：悲观锁假设并发操作会导致数据冲突，因此在操作数据前先加锁，确保数据在操作过程中不会被其他线程修改。在Java中，可以使用synchronized关键字或ReentrantLock类实现悲观锁。
乐观锁：乐观锁假设并发操作不会导致数据冲突，因此在操作数据时不加锁，而是在操作完成后检查数据是否被修改，如果被修改则重新操作。在Java中，可以使用version字段或CAS操作实现乐观锁。

读写锁

读写锁是一种更细粒度的锁，允许多个线程同时读取数据，但只允许一个线程写入数据。其技术实现细节如下：

读锁：读锁允许多个线程同时读取数据，但需要等待写锁释放才能获取读锁。在Java中，可以使用ReentrantReadWriteLock类实现读写锁。
写锁：写锁只允许一个线程写入数据，其他线程需要等待写锁释放才能获取写锁。

条件变量

条件变量是一种线程间的通信机制，用于协调线程的执行。其技术实现细节如下：

await()：线程在满足特定条件时，会等待条件变量的通知。在Java中，可以使用Object.wait()方法实现await()。
signal()：线程在满足条件时，会通知其他等待线程。在Java中，可以使用Object.notify()或Object.notifyAll()方法实现signal()。

并发集合

并发集合是专门为并发环境设计的集合类，包括ConcurrentHashMap、CopyOnWrite容器等。其技术实现细节如下：

ConcurrentHashMap：ConcurrentHashMap是线程安全的HashMap，采用分段锁技术提高并发性能。在Java中，可以使用ConcurrentHashMap类实现线程安全的哈希表。
CopyOnWrite容器：CopyOnWrite容器在遍历过程中不会修改容器中的元素，适用于读多写少的场景。在Java中，可以使用CopyOnWriteArrayList或CopyOnWriteArraySet实现CopyOnWrite容器。

并发工具类

并发工具类包括Phaser、Exchanger、FutureTask等。其技术实现细节如下：

Phaser：Phaser是一种可重用的同步工具，用于协调多个线程的执行。在Java中，可以使用java.util.concurrent.Phaser类实现Phaser。
Exchanger：Exchanger允许两个线程交换数据。在Java中，可以使用java.util.concurrent.Exchanger类实现Exchanger。
FutureTask：FutureTask是Future接口的实现，用于异步执行任务。在Java中，可以使用java.util.concurrent.FutureTask类实现FutureTask。

非阻塞算法

非阻塞算法是利用CAS（Compare-And-Swap）原理实现的，包括Atomic类和无锁队列。其技术实现细节如下：

CAS原理：CAS是一种无锁算法，通过比较内存中的值与预期值，如果相等则将内存中的值更新为新的值。在Java中，可以使用java.util.concurrent.atomic包中的Atomic类实现CAS操作。
Atomic类：Atomic类提供了一系列原子操作，包括AtomicInteger、AtomicLong等。在Java中，可以使用java.util.concurrent.atomic包中的Atomic类实现原子操作。
无锁队列：无锁队列是一种基于CAS原理实现的线程安全队列。在Java中，可以使用java.util.concurrent包中的无锁队列实现。

并发框架

并发框架包括Netty线程模型、Akka Actor模型、Disruptor环形缓冲区等。其技术实现细节如下：

Netty线程模型：Netty采用主从多线程模型，提高并发性能。主线程负责接收和处理客户端连接，从线程负责处理业务逻辑。
Akka Actor模型：Akka Actor模型是一种基于消息传递的并发模型，适用于高并发场景。在Akka中，每个Actor都是一个独立的线程，通过消息传递进行通信。
Disruptor环形缓冲区：Disruptor环形缓冲区是一种高性能的并发队列，适用于高并发场景。在Disruptor中，环形缓冲区通过CAS操作实现线程安全。

二、MyBatis知识体系

SQL映射

SQL映射是MyBatis的核心功能，其技术实现细节如下：

注解映射：MyBatis提供了一系列注解，如@Select、@Insert、@Update、@Delete等，用于简化SQL映射配置。
结果集映射：结果集映射将数据库中的数据映射到Java对象。MyBatis使用XML配置或注解实现结果集映射。
关联查询：关联查询用于处理多表之间的关系。MyBatis支持多种关联查询方式，如嵌套查询、联合查询等。
动态SQL：动态SQL允许根据条件动态生成SQL语句。MyBatis使用<if>、<choose>、<where>等标签实现动态SQL。

OGNL表达式

OGNL（Object-Graph Navigation Language）是一种表达式语言，用于简化数据访问。其技术实现细节如下：

分支语句：分支语句用于根据条件执行不同的操作。在OGNL中，可以使用if语句实现分支操作。
批量操作：批量操作可以同时执行多个SQL语句。在MyBatis中，可以使用<foreach>标签实现批量操作。

缓存机制

MyBatis提供了缓存机制，其技术实现细节如下：

一级缓存：一级缓存是SqlSession级别的缓存，用于缓存查询结果。在MyBatis中，一级缓存默认开启。
二级缓存：二级缓存是全局缓存，用于缓存不同SqlSession之间的查询结果。在MyBatis中，可以通过配置文件或注解开启二级缓存。
自定义缓存：自定义缓存允许用户自定义缓存实现。在MyBatis中，可以使用org.apache.ibatis.cache.Cache接口实现自定义缓存。

代理模式

MyBatis使用代理模式实现动态代理，其技术实现细节如下：

MapperProxy：MapperProxy是MyBatis的动态代理实现，用于代理Mapper接口。在MyBatis中，org.apache.ibatis.binding.MapperProxy类实现MapperProxy。
插件：插件可以拦截MyBatis的执行过程，实现自定义功能。在MyBatis中，可以通过实现org.apache.ibatis.plugin.Interceptor接口创建插件。
拦截器：拦截器可以拦截MyBatis的执行过程，实现自定义功能。在MyBatis中，可以通过实现org.apache.ibatis.plugin.Interceptor接口创建拦截器。

执行流程

MyBatis的执行流程包括SqlSession生命周期、执行器类型、延迟加载、扩展机制等。其技术实现细节如下：

SqlSession生命周期：SqlSession是MyBatis的会话对象，用于执行SQL语句。在MyBatis中，org.apache.ibatis.session.SqlSession类负责管理SqlSession的生命周期。
执行器类型：MyBatis提供了多种执行器类型，如SimpleExecutor、ReuseExecutor、BatchExecutor等。不同类型的执行器具有不同的性能特点。
延迟加载：延迟加载是一种懒加载技术，用于提高性能。在MyBatis中，可以通过配置实现延迟加载。
扩展机制：MyBatis提供了扩展机制，允许用户自定义插件、拦截器等。在MyBatis中，可以通过实现相应的接口创建插件或拦截器。

类型处理器

类型处理器是MyBatis用于将数据库中的数据类型转换为Java对象类型。其技术实现细节如下：

拦截器链：拦截器链是MyBatis的拦截器机制，用于拦截MyBatis的执行过程。在MyBatis中，org.apache.ibatis.plugin.InterceptorChain类负责管理拦截器链。
方言支持：方言支持允许MyBatis根据不同的数据库类型执行不同的SQL语句。在MyBatis中，可以通过实现org.apache.ibatis.type.TypeHandler接口创建类型处理器。

总结

本文详细介绍了并发编程和MyBatis知识体系，包括线程基础、同步机制、并发集合、并发工具类、并发框架、SQL映射、缓存机制、代理模式、执行流程、类型处理器等知识点。通过本文的学习，读者可以掌握并发编程和MyBatis的核心概念，并将其应用于实际项目中。

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