【持久化框架】Mybatis简介与原理

【持久化框架】Mybatis简介与原理

   看到Mybatis的框架图,可以清晰的看到Mybatis的整体核心对象,我更喜欢用自己的图来表达Mybatis的整个的执行流程。如下图所示:

原理详解:

MyBatis应用程序根据XML配置文件创建SqlSessionFactory,SqlSessionFactory在根据配置,配置来源于两个地方,一处是配置文件,一处是Java代码的注解,获取一个SqlSession。SqlSession包含了执行sql所需要的所有方法,可以通过SqlSession实例直接运行映射的sql语句,完成对数据的增删改查和事务提交等,用完之后关闭SqlSession。

MyBatis的优缺点

优点:

1、简单易学

mybatis本身就很小且简单。没有任何第三方依赖,最简单安装只要两个jar文件+配置几个sql映射文件易于学习,易于使用,通过文档和源代码,可以比较完全的掌握它的设计思路和实现。

2、灵活

mybatis不会对应用程序或者数据库的现有设计强加任何影响。sql写在xml里,便于统一管理和优化。通过sql基本上可以实现我们不使用数据访问框架可以实现的所有功能,或许更多。

3、解除sql与程序代码的耦合

通过提供DAL层,将业务逻辑和数据访问逻辑分离,使系统的设计更清晰,更易维护,更易单元测试。sql和代码的分离,提高了可维护性。

 

4、提供映射标签,支持对象与数据库的orm字段关系映射

5、提供对象关系映射标签,支持对象关系组建维护

6、提供xml标签,支持编写动态sql。

 

缺点:

 

1、编写SQL语句时工作量很大,尤其是字段多、关联表多时,更是如此。

2、SQL语句依赖于数据库,导致数据库移植性差,不能更换数据库。

3、框架还是比较简陋,功能尚有缺失,虽然简化了数据绑定代码,但是整个底层数据库查询实际还是要自己写的,工作量也比较大,而且不太容易适应快速数据库修改。

4、二级缓存机制不佳

 

总结

 

mybatis的优点同样是mybatis的缺点,正因为mybatis使用简单,数据的可靠性、完整性的瓶颈便更多依赖于程序员对sql的使用水平上了。sql写在xml里,虽然方便了修改、优化和统一浏览,但可读性很低,调试也非常困难,也非常受限。

mybatis没有hibernate那么强大,但是mybatis最大的优点就是简单小巧易于上手,方便浏览修改sql语句。

深入浅出MyBatis:MyBatis解析和运行原理

本篇文章是「深入浅出MyBatis:技术原理与实践」书籍的总结笔记。

上一篇介绍了反射和动态代理基础,主要是为本篇文章做个铺垫,反射使配置和灵活性大大提高,可以给很多配置设置参数,动态代理可以在运行时创建代理对象,做一些特殊的处理。

本篇会介绍MyBatis解析和运行原理,下一篇介绍插件及应用,目的是更好地编写插件,通过本篇的介绍,你会了解到:

  • 构建SqlSessionFactory过程
  • 映射器的动态代理
  • SqlSession的4大对象
  • sql执行的过程

SqlSessionFactory和SqlSession是MyBatis的核心组件,在文章 JDBC和MyBatis介绍 中有详细说明。

构建SqlSessionFactory过程

构建主要分为2步:

  • 通过XMLConfigBuilder解析配置的XML文件,读出配置参数,包括基础配置XML文件和映射器XML文件;
  • 使用Configuration对象创建SqlSessionFactory,SqlSessionFactory是一个接口,提供了一个默认的实现类DefaultSqlSessionFactory。

说白了,就是将我们的所有配置解析为Configuration对象,在整个生命周期内,可以通过该对象获取需要的配置。

由于插件需要频繁访问映射器的内部组成,会重点这部分,了解这块配置抽象出来的对象:

MappedStatement

它保存映射器的一个节点(select|insert|delete|update),包括配置的SQL,SQL的id、缓存信息、resultMap、parameterType、resultType等重要配置内容。

它涉及的对象比较多,一般不去修改它。

SqlSource

它是MappedStatement的一个属性,主要作用是根据参数和其他规则组装SQL,也是很复杂的,一般也不用修改它。

BoundSql

对于参数和SQL,主要反映在BoundSql类对象上,在插件中,通过它获取到当前运行的SQL和参数以及参数规则,作出适当的修改,满足特殊的要求。

BoundSql提供3个主要的属性:parameterObject、parameterMappings和sql,下面分别来介绍。

parameterObject为参数本身,可以传递简单对象、POJO、Map或@Param注解的参数:

  • 传递简单对象(int、float、String等),会把参数转换为对应的类,比如int会转换为Integer;
  • 如果传递的是POJO或Map,paramterObject就是传入的POJO或Map不变;
  • 如果传递多个参数,没有@Param注解,parameterObject就是一个Map<String,Object>对象,类似这样的形式{“1”:p1 , “2”:p2 , “3”:p3 … “param1”:p1 , “param2”:p2 , “param3”,p3 …},所以在编写的时候可以使用#{param1}或#{1}去引用第一个参数;
  • 如果传递多个参数,有@Param注解,与没有注解的类似,只是将序号的key替换为@Param指定的name;

parameterMappings,它是一个List,元素是ParameterMapping对象,这个对象会描绘sql中的参数引用,包括名称、表达式、javaType、jdbcType、typeHandler等信息。

sql,是写在映射器里面的一条sql。

有了Configuration对象,构建SqlSessionFactory就简单了:

sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().bulid(inputStream);

SqlSession运行过程

映射器的动态代理

Mapper映射是通过动态代理来实现的,使用JDK动态代理返回一个代理对象,供调用者访问。

首先看看实现InvocationHandler接口的类,它是执行本代理方法的关键,可以看到,Mapper是一个接口,会生成MapperMethod对象,调用execute方法。

public class MapperProxy<T> implements InvocationHandler, Serializable {
  
  .....
  
  @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    try {
      if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
        return method.invoke(this, args);
      } else if (isDefaultMethod(method)) {
        return invokeDefaultMethod(proxy, method, args);
      }
    } catch (Throwable t) {
      throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
    }
    final MapperMethod mapperMethod = cachedMapperMethod(method);
    return mapperMethod.execute(sqlSession, args);
  }
}

看下面的代码,MapperMethod采用命令模式,根据不同的sql操作,做不同的处理。

public class MapperMethod {
  public Object execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
    Object result;
    switch (command.getType()) {
      case INSERT: {
      Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
        result = rowCountResult(sqlSession.insert(command.getName(), param));
        break;
      }
      case UPDATE: {
        Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
        result = rowCountResult(sqlSession.update(command.getName(), param));
        break;
        
        ......
        
      }
    }
  }

最后看下,生成代理类的方法,就是使用JDK动态代理Proxy来创建的。

public class MapperProxyFactory<T> {

  public T newInstance(SqlSession sqlSession) {
    final MapperProxy<T> mapperProxy = new MapperProxy<T>(sqlSession, mapperInterface, methodCache);
    return newInstance(mapperProxy);
  }

  @SuppressWarnings("unchecked")
  protected T newInstance(MapperProxy<T> mapperProxy) {
    return (T) Proxy.newProxyInstance(mapperInterface.getClassLoader(), new Class[] { mapperInterface }, mapperProxy);
  }

}

总结下映射器的调用过程,返回的Mapper对象是代理对象,当调用它的某个方法时,其实是调用MapperProxy#invoke方法,而映射器的XML文件的命名空间对应的就是这个接口的全路径,会根据全路径和方法名,便能够绑定起来,定位到sql,最后会使用SqlSession接口的方法使它能够执行查询。

SqlSession下的四大对象

通过上面的分析,映射器就是一个动态代理对象,进入到了MapperMethod的execute方法,它经过简单的判断就进入了SqlSession的删除、更新、插入、选择等方法,这些方法如何执行是下面要介绍的内容。

Mapper执行的过程是通过Executor、StatementHandler、ParameterHandler和ResultHandler来完成数据库操作和结果返回的,理解他们是编写插件的关键:

  • Executor:执行器,由它统一调度其他三个对象来执行对应的SQL;
  • StatementHandler:使用数据库的Statement执行操作;
  • ParameterHandler:用于SQL对参数的处理;
  • ResultHandler:进行最后数据集的封装返回处理;

在MyBatis中存在三种执行器:

  • SIMPLE:简易执行器,默认的执行器;
  • REUSE:执行重用预处理语句;
  • BATCH:执行重用语句和批量更新,针对批量专用的执行器;

以SimpleExecutor为例,说明执行过程

public class SimpleExecutor extends BaseExecutor {

  /**
  * 执行查询操作
  */
  public <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) throws SQLException {
    Statement stmt = null;
    try {
      Configuration configuration = ms.getConfiguration();
      StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(this, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
      stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
      return handler.<E>query(stmt, resultHandler);
    } finally {
      closeStatement(stmt);
    }
  }
  
  /**
  * 初始化StatementHandler
  */
  private Statement prepareStatement(StatementHandler handler, Log statementLog) throws SQLException {
    Statement stmt;
    Connection connection = getConnection(statementLog);
    stmt = handler.prepare(connection);
    handler.parameterize(stmt);
    return stmt;
  }
  
  /**
  * 执行查询
  */
  @Override
  public <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
    String sql = boundSql.getSql();
    statement.execute(sql);
    return resultSetHandler.<E>handleResultSets(statement);
  }
}

可以看到最后会委托给StatementHandler会话器进行处理,它是一个接口,实际创建的是RoutingStatementHandler对象,但它不是真实的服务对象,它是通过适配器模式找到对应的StatementHandler执行的。在MyBatis中,StatementHandler和Executor一样分为三种:SimpleStatementHandler、PreparedStatementHandler、CallableStatementHandler。

Executor会先调用StatementHandler的prepare方法预编译SQL语句,同时设置一些基本运行的参数。然后调用parameterize()方法启用ParameterHandler设置参数,完成预编译,跟着执行查询,用ResultHandler封装结果返回给调用者。

参数处理器和结果处理器比较简单,就不在此介绍了。

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