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Mybatis原理及源碼分析

作為Java程序員Mybatis應(yīng)該是一個(gè)必會(huì)框架了，其源碼體量只有Spring 的1/5，也是Hibernate的1/5 ，相比于其他流行框架Mybatis源碼無疑是學(xué)習(xí)成本最低的，當(dāng)做年輕人看的第一個(gè)框架源碼，無疑是非常好的。

整體架構(gòu)

對(duì)于一個(gè)陌生的事物切勿一頭扎進(jìn)細(xì)節(jié)里，我們先要觀其大概看看架構(gòu)脈絡(luò)，MyBatis 分為三層架構(gòu)，分別是基礎(chǔ)支撐層、核心處理層和接口層。

Mybatis原理及源碼分析

Mybatis 整體架構(gòu)

基礎(chǔ)支撐層

基礎(chǔ)支撐層是這個(gè)Mybatis框架的基建，為整個(gè)Mybatis框架提供非常基礎(chǔ)的功能。(篇幅有限下面我們只對(duì)部分模塊做簡(jiǎn)單的分析)

1.類型轉(zhuǎn)換模塊，我們?cè)贛ybatis中使用< typeAliase >標(biāo)簽定義一個(gè)別名就是使用類型轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)的。類型轉(zhuǎn)換模塊最重要的功能還是實(shí)現(xiàn)了Mybatis中JDBC類型和Java類型之間的轉(zhuǎn)換。主要體現(xiàn)在：

在SQL模板綁定用戶參入實(shí)參的場(chǎng)景中，將Java類型轉(zhuǎn)換成JDBC類型
在結(jié)果集中，將JDBC類型轉(zhuǎn)換成Java類型。

Mybatis原理及源碼分析

Mybatis類型轉(zhuǎn)換

2.日志模塊，產(chǎn)生日志，定位異常。

3.反射工具，對(duì)原生的Java反射作了一些封裝。

4.Binding模塊，我們?cè)趫?zhí)行Mybatis中的方法時(shí)都是通過SqlSession來獲Mapper接口中的代理，這個(gè)代理將Mapper.xml文件中SQL進(jìn)行關(guān)聯(lián)就是通過Binding模塊來實(shí)現(xiàn)的。值得注意點(diǎn)是這個(gè)過程是發(fā)生在編譯期。可以將錯(cuò)誤提前到編譯期。

5.數(shù)據(jù)源模塊，數(shù)據(jù)源對(duì)于一個(gè)ORM來說算是非常核心的組件之一了。Mybatis默認(rèn)的數(shù)據(jù)源是非常出色的，Mybatis同時(shí)也支持集成第三方的數(shù)據(jù)源。

6.緩存模塊，緩存模塊的好壞直接影響這個(gè)ORM的性能。Mybatis提供了兩級(jí)緩存，同時(shí)也支持第三方緩存中間件集成。

Mybatis原理及源碼分析

Mybatis緩存

7.解析器模塊，主要是config.xml配置文件解析，和mapper.xml文件解析。

8.事務(wù)管理模塊，事務(wù)模塊對(duì)數(shù)據(jù)庫的事務(wù)機(jī)制進(jìn)行控制，對(duì)數(shù)據(jù)庫事務(wù)進(jìn)行了抽象，同時(shí)也對(duì)spring框架進(jìn)行了整合。詳細(xì)的處理邏輯下文會(huì)結(jié)合源碼詳細(xì)解析。

核心處理層

核心處理層是我們?cè)趯W(xué)習(xí)Mybatis原理的時(shí)候需要花80%時(shí)間的地方。核心處理層是 MyBatis 核心實(shí)現(xiàn)所在，其中涉及 MyBatis 的初始化以及執(zhí)行一條 SQL 語句的全流程。

配置解析

MyBatis 的初始化以及執(zhí)行一條 SQL 語句的全流程中也包含了配置解析，我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)開發(fā)中一般都是使用spring boot starter的自動(dòng)配置。我們一項(xiàng)目啟動(dòng)為起點(diǎn)一層一層剝開Mybatis的流程。先打開org.mybatis.spring.boot.autoconfigure.MybatisAutoConfiguration首先明確一點(diǎn)就是MybatisAutoConfiguration的目的就是要得到一個(gè)SqlSessionFactory。

@Bean
@ConditionalOnMissingBean
public SqlSessionFactory sqlSessionFactory(DataSource dataSource) throws Exception {
SqlSessionFactoryBean factory = new SqlSessionFactoryBean();
factory.setDataSource(dataSource);
factory.setVfs(SpringBootVFS.class);
if (StringUtils.hasText(this.properties.getConfigLocation())) {
factory.setConfigLocation(this.resourceLoader.getResource(this.properties.getConfigLocation()));
}
Configuration configuration = this.properties.getConfiguration();
if (configuration == null && !StringUtils.hasText(this.properties.getConfigLocation())) {
configuration = new Configuration();
}
if (configuration != null && !CollectionUtils.isEmpty(this.configurationCustomizers)) {
for (ConfigurationCustomizer customizer : this.configurationCustomizers) {
customizer.customize(configuration);
}
}
factory.setConfiguration(configuration);
if (this.properties.getConfigurationProperties() != null) {
factory.setConfigurationProperties(this.properties.getConfigurationProperties());
}
if (!ObjectUtils.isEmpty(this.interceptors)) {
factory.setPlugins(this.interceptors);
}
if (this.databaseIdProvider != null) {
factory.setDatabaseIdProvider(this.databaseIdProvider);
}
if (StringUtils.hasLength(this.properties.getTypeAliasesPackage())) {
factory.setTypeAliasesPackage(this.properties.getTypeAliasesPackage());
}
if (StringUtils.hasLength(this.properties.getTypeHandlersPackage())) {
factory.setTypeHandlersPackage(this.properties.getTypeHandlersPackage());
}
if (!ObjectUtils.isEmpty(this.properties.resolveMapperLocations())) {
factory.setMapperLocations(this.properties.resolveMapperLocations());
}
return factory.getObject();
}

這里是通過MybatisProperties里面的配置并放入到SqlSessionFactoryBean中，再由SqlSessionFactoryBean得到SqlSessionFactory。看到最后一行return factory.getObject();我們進(jìn)去看看這個(gè)factory.getObject()的邏輯是如何得到一個(gè)SqlSessionFactory。

@Override
public SqlSessionFactory getObject() throws Exception {
if (this.sqlSessionFactory == null) {
afterPropertiesSet();
}
return this.sqlSessionFactory;
}

這一步?jīng)]什么好說的，看看afterPropertiesSet()方法

@Override
public void afterPropertiesSet() throws Exception {
notNull(dataSource, "Property 'dataSource' is required");
notNull(sqlSessionFactoryBuilder, "Property 'sqlSessionFactoryBuilder' is required");
state((configuration == null && configLocation == null) || !(configuration != null && configLocation != null),
"Property 'configuration' and 'configLocation' can not specified with together");
this.sqlSessionFactory = buildSqlSessionFactory();
}

重點(diǎn)來了，看看這個(gè)buildSqlSessionFactory()方法這里的核心目的就是將configurationProperties解析到Configuration對(duì)象中。代碼太長(zhǎng)了我就不貼出來了， buildSqlSessionFactory()的邏輯我畫了個(gè)圖，有興趣的小伙伴自行看一下。

Mybatis原理及源碼分析

Mybatis配置解析1

我們不要陷入細(xì)節(jié)之中，我們看看中點(diǎn)看看buildSqlSessionFactory() 方法的最后一行this.sqlSessionFactoryBuilder.build(configuration)點(diǎn)進(jìn)去

public SqlSessionFactory build(Configuration config) {
return new DefaultSqlSessionFactory(config);
}

通過buildSqlSessionFactory()解析得到的Configuration對(duì)象創(chuàng)建一個(gè)DefaultSqlSessionFactory(config)，到此我們就得到了SqlSessionFactory同時(shí)被配置成一個(gè)bean了。

我們最終操作都是SqlSession，什么時(shí)候會(huì)通過SqlSessionFactory得到一個(gè)SqlSession呢?

要解決這個(gè)問題我們回到最開始的MybatisAutoConfiguration的sqlSessionTemplate(SqlSessionFactory sqlSessionFactory)這個(gè)方法，點(diǎn)開SqlSessionTemplate發(fā)現(xiàn)它是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了SqlSession到這里我們猜測(cè)就是在這里SqlSessionFactory會(huì)構(gòu)建一個(gè)SqlSession出來。我們進(jìn)入new SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory)看看源碼。

public SqlSessionTemplate(SqlSessionFactory sqlSessionFactory) {
this(sqlSessionFactory, sqlSessionFactory.getConfiguration().getDefaultExecutorType());
}

再往下看，我們就看到了

public SqlSessionTemplate(SqlSessionFactory sqlSessionFactory, ExecutorType executorType,
PersistenceExceptionTranslator exceptionTranslator) {
notNull(sqlSessionFactory, "Property 'sqlSessionFactory' is required");
notNull(executorType, "Property 'executorType' is required");
this.sqlSessionFactory = sqlSessionFactory;
this.executorType = executorType;
this.exceptionTranslator = exceptionTranslator;
this.sqlSessionProxy = (SqlSession) newProxyInstance(
SqlSessionFactory.class.getClassLoader(),
new Class[] { SqlSession.class },
new SqlSessionInterceptor());
}

這里通過動(dòng)態(tài)代理創(chuàng)建了一個(gè)SqlSession。

參數(shù)映射、SQL解析

我們先看一下MapperFactoryBean類，這個(gè)類實(shí)現(xiàn)了FactoryBean在bean初始化的時(shí)候會(huì)調(diào)用getObject()方法我們看看這個(gè)類下重寫的getObject()方法里的內(nèi)容。

@Override
public T getObject() throws Exception {
return getSqlSession().getMapper(this.mapperInterface);
}

這里調(diào)用了sqlSession的getMapper()方法。一層一層點(diǎn)進(jìn)去里面返回的是一個(gè)代理對(duì)象。最后的執(zhí)行是由MapperProxy執(zhí)行。

public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {
final MapperProxyFactory<T> mapperProxyFactory = (MapperProxyFactory<T>) knownMappers.get(type);
if (mapperProxyFactory == null) {
throw new BindingException("Type " + type + " is not known to the MapperRegistry.");
}
try {
return mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession);
} catch (Exception e) {
throw new BindingException("Error getting mapper instance. Cause: " + e, e);
}
}

接下來的流程我還是畫個(gè)流程圖，防止小伙伴們走丟。我這里的內(nèi)容可能未必完全和小標(biāo)題一樣，我主要按照sql執(zhí)行的流程講解的。

Mybatis原理及源碼分析

Mybatis參數(shù)綁定

先看一下MapperProxy中的invoke方法，cachedMapperMethod()方法將MapperMethod緩存起來了。

@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);
}
private MapperMethod cachedMapperMethod(Method method) {
MapperMethod mapperMethod = methodCache.get(method);
if (mapperMethod == null) {
mapperMethod = new MapperMethod(mapperInterface, method, sqlSession.getConfiguration());
methodCache.put(method, mapperMethod);
}
return mapperMethod;
}

我們?cè)谕驴磎apperMethod.execute(sqlSession, args)方法。

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;
}
case DELETE: {
Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
result = rowCountResult(sqlSession.delete(command.getName(), param));
break;
}
case SELECT:
if (method.returnsVoid() && method.hasResultHandler()) {
executeWithResultHandler(sqlSession, args);
result = null;
} else if (method.returnsMany()) {
result = executeForMany(sqlSession, args);
} else if (method.returnsMap()) {
result = executeForMap(sqlSession, args);
} else if (method.returnsCursor()) {
result = executeForCursor(sqlSession, args);
} else {
Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
result = sqlSession.selectOne(command.getName(), param);
}
break;
case FLUSH:
result = sqlSession.flushStatements();
break;
default:
throw new BindingException("Unknown execution method for: " + command.getName());
}
if (result == null && method.getReturnType().isPrimitive() && !method.returnsVoid()) {
throw new BindingException("Mapper method '" + command.getName()
+ " attempted to return null from a method with a primitive return type (" + method.getReturnType() + ").");
}
return result;
}

method.convertArgsToSqlCommandParam(args)這里就是處理參數(shù)轉(zhuǎn)換的邏輯。還有很多細(xì)節(jié)由于篇幅有限以及時(shí)間倉促我們不做過多的贅述，感興趣的小伙伴可以結(jié)合上面的圖自己看看。下面我們看SQL的執(zhí)行流程是怎么樣的。整體流程如下圖。

Mybatis原理及源碼分析

Mybatis執(zhí)行流程

我們就不對(duì)每一個(gè)執(zhí)行器都分析，我只挑一個(gè)SimpleExecutor來具體跟一下源碼。我們還是先看看圖吧，防止自己把自己搞蒙。

Mybatis原理及源碼分析

以simpleExecutor為例的執(zhí)行流程

@Override
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(wrapper, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
return handler.<E>query(stmt, resultHandler);
} finally {
closeStatement(stmt);
}
}

這里獲取了Configuration，創(chuàng)建了一個(gè)StatementHandler，預(yù)處理操作，具體執(zhí)行的根據(jù)創(chuàng)建的預(yù)處理方法，最后執(zhí)行query方法

@Override
public <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
String sql = boundSql.getSql();
statement.execute(sql);
return resultSetHandler.<E>handleResultSets(statement);
}