互联网架构—Mybatis框架_01

Posted 2023-04-01 云破丶日出

第1章 框架概述

1.1 什么是框架

1.1.1 什么是框架

        框架（Framework）是整个或部分系统的可重用设计，表现为一组抽象构件及构件实例间交互的方法;另一种定义认为，框架是可被应用开发者定制的应用骨架。前者是从应用方面而后者是从目的方面给出的定义。
        简而言之，框架其实就是某种应用的半成品，就是一组组件，供你选用完成你自己的系统。简单说就是使用别人搭好的舞台，你来做表演。而且，框架一般是成熟的，不断升级的软件。

1.1.2 框架要解决的问题

        框架要解决的最重要的一个问题是技术整合的问题,在 J2EE 的 框架中,有着各种各样的技术,不同的软件企业需要从 J2EE 中选择不同的技术,这就使得软件企业最终的应用依赖于这些技术,技术自身的复杂性和技术的风险性将会直接对应用造成冲击。而应用是软件企业的核心,是竞争力的关键所在,因此应该将应用自身的设计和具体的实现技术解耦。这样,软件企业的研发将集中在应用的设计上,而不是具体的技术实现,技术实现是应用的底层支撑,它不应该直接对应用产生影响。

框架一般处在低层应用平台（如 J2EE）和高层业务逻辑之间的中间层。

1.1.3 软件开发的分层重要性

        框架的重要性在于它实现了部分功能，并且能够很好的将低层应用平台和高层业务逻辑进行了缓和。为了实现软件工程中的“高内聚、低耦合”。把问题划分开来各个解决，易于控制，易于延展，易于分配资源。我们常见的MVC 软件设计思想就是很好的分层思想。

通过分层更好的实现了各个部分的职责，在每一层将再细化出不同的框架，分别解决各层关注的问题。

1.1.4 分层开发下的常见框架

常见的 JavaEE 开发框架：

1、解决数据的持久化问题的框架

作为持久层的框架，用于简化JDBC开发。还有一个封装程度更高的框架就是Hibernate，但这个框架因为各种原因目前在国内的流行程度下降太多，现在公司开发也越来越少使用。目前使用 Spring Data 来实现数据持久化也是一种趋势。
Mybatis中文官网

持久层

• 负责将数据保存到数据库的那一层代码
• JavaEE三层架构： 表现层、业务层、持久层

2、解决 WEB 层问题的 MVC 框架

3、解决技术整合问题的框架

1.1.5 MyBatis 框架概述

        Mybatis 是一个优秀的基于Java 的持久层框架，它内部封装了 jdbc，使开发者只需要关注 sql 语句本身，而不需要花费精力去处理加载驱动、创建连接、创建 statement 等繁杂的过程。
        Mybatis 通过 xml 或注解的方式将要执行的各种 Statement 配置起来，并通过Java 对象和 statement 中 sql 的动态参数进行映射生成最终执行的 sql 语句，最后由 Mybatis 框架执行 sql 并将结果映射为 Java 对象并返回。
        采用 ORM 思想解决了实体和数据库映射的问题，对 jdbc 进行了封装，屏蔽了 jdbc api 底层访问细节，使我们不用与 jdbc api 打交道，就可以完成对数据库的持久化操作。
为了我们能够更好掌握框架运行的内部过程，并且有更好的体验，下面我们将从自定义 Mybatis 框架开始来学习框架。此时我们将会体验框架从无到有的过程体验，也能够很好的综合前面阶段所学的基础。

1.2 JDBC 编程的分析

1.2.1 jdbc 程序的回顾

package cn.scy.test;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;

public class TestJDBC 
	public static void main(String[] args) 
		Connection connection = null;
		PreparedStatement preparedStatement = null;
		ResultSet resultSet = null;
		try 
			//加载数据库驱动
			Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
			//通过驱动管理类获取数据库链接
			connection = DriverManager.getConnection(
					"jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis_db?characterEncoding=utf-8",
					"root",
					"password");
			//定义 sql 语句 ?表示占位符
			String sql = "select * from user where username = ?";
			//获取预处理 statement
			preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
			//设置参数，第一个参数为 sql 语句中参数的序号（从 1 开始），第二个参数为设置的参数值
			preparedStatement.setString(1, "张三");
			//向数据库发出 sql 执行查询，查询出结果集
			resultSet = preparedStatement.executeQuery();
			//遍历查询结果集
			while(resultSet.next())
				System.out.println(
						resultSet.getString("id")+" "+
						resultSet.getString("username"));
			
		 catch (Exception e) 
			e.printStackTrace();
		finally
			//释放资源
			if(resultSet!=null)
				try 
					resultSet.close();
				 catch (SQLException e) 
					e.printStackTrace();
				 
			
			if(preparedStatement!=null)
				try 
					preparedStatement.close();
				 catch (SQLException e) 
					e.printStackTrace();
				
			
			if(connection!=null)
				try 
					connection.close();
				 catch (SQLException e) 
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				 
			 
		
	

上边使用 jdbc 的原始方法（未经封装）实现了查询数据库表记录的操作。

1.2.2 jdbc 问题分析

• 1、数据库链接创建、释放频繁造成系统资源浪费从而影响系统性能，如果使用数据库链接池可解决此问题。
• 2、sql 语句在代码中硬编码，造成代码不易维护，实际应用 sql 变化的可能较大，sql 变动需要改变 java 代码。
• 3、使用 preparedStatement 向占有位符号传参数存在硬编码，因为 sql 语句的 where 条件不一定，可能多也可能少，修改 sql 还要修改代码，系统不易维护。
• 4、对结果集解析存在硬编码（查询列名），sql 变化导致解析代码变化，系统不易维护，如果能将数据库记录封装成 pojo 对象解析比较方便。

第2章 Mybatis 框架快速入门

通过前面的学习，我们已经能够使用所学的基础知识构建自定义的 Mybatis 框架了。这个过程是基本功的考验，我们已经强大了不少，但现实是残酷的，我们所定义的 Mybatis 框架和真正的 Mybatis 框架相比，还是显得渺小。行业内所流行的 Mybatis 框架现在我们将开启学习。

2.1 Mybatis 框架开发的准备

2.1.1 官网下载 Mybatis 框架

下载Mybaitis 下载 jar 包即可。
我们所使用的 Mybatis 版本是 3.4.5 版本。

2.2 搭建 Mybatis 开发环境

2.2.1 创建 maven 工程

创建 Mybatis_01 的工程，工程信息如下：

• Groupid: cn.scy
• ArtifactId: Mybatis_01
• Packaging: jar
  

2.2.2 添加 Mybatis3.4.5 的坐标

在 pom.xml 文件中添加 Mybatis3.4.5 的坐标，如下：

 <!-- 修改默认maven的JDK版本为1.8 -->
	<build>
		<plugins>
			<plugin>
				<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
				<artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
				<configuration>
					<source>1.8</source>
					<target>1.8</target>
					<encoding>UTF-8</encoding>
				</configuration>
			</plugin>
		</plugins>
	</build>
	<dependencies>
	<!-- Mybatis框架 -->
	 <dependency>
		 <groupId>org.mybatis</groupId>
		 <artifactId>mybatis</artifactId>
		 <version>3.4.5</version>
	 </dependency>
	 <!-- 单元测试 -->
	 <dependency>
		 <groupId>junit</groupId>
		 <artifactId>junit</artifactId>
		 <version>4.10</version>
		 <scope>test</scope>
	 </dependency>
	 <!-- mysql数据库连接 -->
	 <dependency>
		 <groupId>mysql</groupId>
		 <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
		 <version>5.1.6</version>
		 <scope>runtime</scope>
	 </dependency>
	 <!-- log4j 日志 -->
	 <dependency>
		 <groupId>log4j</groupId>
		 <artifactId>log4j</artifactId>
		 <version>1.2.12</version>
	 </dependency>
 </dependencies>

准备数据库

项目结构

配置Mybatis的核心配置文件

• src/main/resource创建File文件
• 文件名： mybatis-config.xml
  

mybatis-config.xml 文件头

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE configuration
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>

</configuration>

文件内容

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE configuration
  PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
  "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">

<configuration>
	<!-- 配置 mybatis 的环境    可以配置多个数据源-->
	<environments default="mysql">
		<!-- 配置 mysql 的环境 -->
		<environment id="mysql">
			<!-- 配置事务的类型 -->
			<transactionManager type="JDBC"></transactionManager>
			<!-- 配置连接数据库的信息：用的是数据源(连接池) -->
			<dataSource type="POOLED">
				<property name="driver" value="com.mysql.jdbc.Driver" />
				<property name="url"
					value="jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis_db?characterEncoding=utf-8" />
				<property name="username" value="root" />
				<property name="password" value="password" />
			</dataSource>
		</environment>
	</environments>
	<!-- 告知 mybatis 映射配置的位置 -->
	<mappers>
		<mapper resource="cn/scy/dao/IUserDao.xml" />
	</mappers>
</configuration>

准备log4j日志文件

• 该文件主要是设置打印运行日志
• src/main/resource创建File文件
• 文件名： log4j.properties

文件内容

# Set root category priority to INFO and its only appender to CONSOLE.
#log4j.rootCategory=INFO, CONSOLE            debug   info   warn error fatal
log4j.rootCategory=debug, CONSOLE, LOGFILE

# Set the enterprise logger category to FATAL and its only appender to CONSOLE.
log4j.logger.org.apache.axis.enterprise=FATAL, CONSOLE

# CONSOLE is set to be a ConsoleAppender using a PatternLayout.
log4j.appender.CONSOLE=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.CONSOLE.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.CONSOLE.layout.ConversionPattern=%dISO8601 %-6r [%15.15t] %-5p %30.30c %x - %m\\n

# LOGFILE is set to be a File appender using a PatternLayout.
log4j.appender.LOGFILE=org.apache.log4j.FileAppender
log4j.appender.LOGFILE.File=d:\\axis.log
log4j.appender.LOGFILE.Append=true
log4j.appender.LOGFILE.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.LOGFILE.layout.ConversionPattern=%dISO8601 %-6r [%15.15t] %-5p %30.30c %x - %m\\n

创建实体类

• 包名: cn.scy.domain
• 类名： User

package cn.scy.domain;

import java.util.Date;

public class User 
	private Integer id;
	private String username;
	private Date birthday;
	private String sex;
	private String address;
	public Integer getId() 
		return id;
	
	public void setId(Integer id) 
		this.id = id;
	
	public String getUsername() 
		return username;
	
	public void setUsername(String username) 
		this.username = username;
	
	public Date getBirthday() 
		return birthday;
	
	public void setBirthday(Date birthday) 
		this.birthday = birthday;
	
	public String getSex() 
		return sex;
	
	public void setSex(String sex) 
		this.sex = sex;
	
	public String getAddress() 
		return address;
	
	public void setAddress(String address) 
		this.address = address;
	
	@Override
	public String toString() 
		return "User [id=" + id + ", username=" + username 
		+ ", birthday=" + birthday + ", sex=" + sex 
		+ + ", address="+ address + "]";
	

编写持久层接口 IUserDao

IUserDao 接口就是我们的持久层接口（也可以写成 UserDao 或者 UserMapper）。

具体代码如下：

package cn.scy.dao;

import java.util.List;

import cn.scy.domain.User;

public interface IUserDao 

	/**
	* 查询所有用户
	* @return
	*/
	List<User> findAll();

编写持久层接口的映射文件 IUserDao.xml

要求：

        创建位置：必须和持久层接口在相同的包中。

        名称：必须以持久层接口名称命名文件名，扩展名是.xml

xxxDao.xml 文件头

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">

<!--绑定一个对应的接口-->
<mapper namespace="">

</mapper>

IUserDao.xml文件内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
  PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
  "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">

<!-- namespace="cn.scy.dao.IUserDao"  绑定对应要操作的接口  全类名 -->
<mapper namespace="cn.scy.dao.IUserDao">
	
	<!--
	   查询所有操作
	 id="findAll" 标识  一般对应接口中的方法名   
	  resultType="cn.scy.domain.User"  方法返回类型   全类名   -->
	<select id="findAll" resultType="cn.scy.domain.User">
		select * from user
	</select>
</mapper>

编写测试类

文件内容如下：

package cn.scy.test;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.List;

import org.apache.ibatis.io.Resources;
import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder;
import org.junit.Test;

import cn.scy.dao.IUserDao;
import cn.scy.domain.User;

public class TestMyBatis 
	
	//测试查询全部
	@Test
	public void testFindAll() throws IOException 
		//1.读取配置文件
		InputStream in = Resources.getResourceAsStream("mybatis-config.xml");
		//2.创建 SqlSessionFactory 的构建者对象
		SqlSessionFactoryBuilder builder = new SqlSessionFactoryBuilder();
		//3.使用构建者创建工厂对象 SqlSessionFactory
		SqlSessionFactory factory = builder.build(in);
		//4.使用 SqlSessionFactory 生产 SqlSession 对象
		SqlSession session = factory.openSession();
		//5.使用 SqlSession 创建 dao 接口的代理对象
		IUserDao userDao = session.getMapper(IUserDao.class);
		//6.使用代理对象执行查询所有方法
		List<User> users = userDao.findAll();
		for(User user : users) 
			System.out.println(user);
		
		//7.释放资源
		session.close();
		in.close();
	

运行测试类

小结

通过快速入门示例，我们发现使用 mybatis 是非常容易的一件事情，因为只需要编写 Dao 接口并且按照mybatis 要求编写两个配置文件，就可以实现功能。远比我们之前的 jdbc 方便多了。（我们使用注解之后，将变得更为简单，只需要编写一个 mybatis 配置文件就够了。）但是，这里面包含了许多细节，比如为什么会有工厂对象（SqlSessionFactory）,为什么有了工厂之后还要有构建者对（SqlSessionFactoryBuilder），为什么 IUserDao.xml 在创建时有位置和文件名的要求等等。
这些问题我们在后续的 mybatis 框架学习中，通过层层剥离的方式进行讲解。

mybatis源码解析之架构理解

    mybatis是一个非常优秀的开源orm框架，在大型的互联网公司，基本上都会用到，而像程序员的圣地—阿里虽然用的是自己开发的一套框架，但其核心思想也无外乎这些，因此，去一些大型互联网公司面试的时候，总是会问到对于这些开源框架的理解，有没有阅读开源框架的源码，虽说是面试造火箭，工作拧螺丝，但是让你造火箭的时候，你总得能伸把手啊。所以，我们既然不能改变大厂，那只能自己去提升源码阅读的能力了。

    mybatis其实做的事情很简单，就是封装了对数据库的访问，我们开发的时候，只需要写接口，传参，配置数据库地址，便可以轻松做到对数据库的操作。有的人觉得，这不就是写sql，jdbc访问数据库并操作吗，我自己写几个类就能实现，为什么要用这么一个玩意去做呢。其实我们确实可以按上述所说，做到一样的效果，如果说，单线程下，这样操作反而更快，但是，在用户量越来越多，开发人员越来越多，需要改动的业务越来越多，那么，mybatis作为一个优秀的orm框架，就非常有用了。

    首先，如果我们自己去写jdbc代码，那么每次我们开发都要重写，最重要的是，连接资源的释放等一系列问题，我们不能保证每个开发人员都能写的一手好代码，并且，mybatis的数据源模块封装了一个简单的线程池的复用及回收的实现，可以显著的提高当用户激增所带来的高效性能的问题，既能自动新增回收线程，而且开发人员省心省力，关注业务需求及其可能出现的问题即可，数据库，就交给我吧。

   其次，mybatis对重复查询数据使用了缓存，毕竟，在正常的业务需求中，都是读远大于写的，如果我们可以将重复查询的数据缓存到内存中，相信大家都知道缓存查询的速度及开销相对于去怼数据库差别有多大，根据我们的业务需求，配合使用不同的缓存淘汰策略，可以极大的节省数据库资源，毕竟数据库的性能，也就那样。

    还有一点就是代码的解耦，相信每一个java程序员在刚接触到这一行的时候，就会听到解耦这两个字，但是刚开始学那会，根本不知道啥意思，解耦？能吃吗？随着工作中不断的碰到问题，写的时候暴躁的心情无处发泄，当冷静下来的时候，慢慢体会到解耦对我们是多么重要。mybatis将数据库访问和sql解析，参数解析封装起来，我们只需要告诉他什么sql，传什么参数，那么他会帮我去查，查完给我，我玩玩手机就把想要的东西拿到了，而不是我自己去做，专人做专事，既简单，效率又高，以后维护起来也方便，我想改别人的代码，看看sql，看看传参，改改就好了，就像去图书馆借书，如果没有图书管理员分门别类，把不同的类型的书放到不同区域，一本本找，多费劲。

    按上面那么看，mybatis应该做了很多事情，功能很多，按道理我们写代码的时候，不是很麻烦吗，但是我们在实际写的时候，为什么并没有感觉到呢，这就是mybatis为什么能成为最受欢迎的orm框架。大家都知道mybatis是面向接口编程的，它在内部实现的时候大体分为接口层，核心处理层，基础支撑层，如下图：

                                                                    

 

 可以看到我们的操作都是对SqlSession接口的访问，具体的操作由sqlSession去指派，我们不需要知道内部实现，只需要敲SqlSession这个门就可以了，这里很完美的使用了门面模式(关于设计模式，以后会写一个模块介绍常用的，从自己的角度去分析帮助大家去理解)，与业务解耦，确实很优雅，核心处理层封装了整个访问的流程，从配置文件的读取，解析，参数映射到sql，结果集映射到实体类，执行sql以及插件的封装，而基础支撑层是对每一个功能的具体实现，其实在刚开始接触的时候，我想过我心目中他是咋实现的，想到了接口对外，想到了核心处理层的功能拆解，但是基础支撑层的功能拆分确实是没想到的，不仅没想到各个功能的独立拆分，甚至没想到核心处理层所实现的和基础支撑层是独立的，处理层不提供具体功能实现，只是做流程的穿插，把基础功能穿插使用。

    其实mybatis的架构从一张图可以看出大概了，我们理解其实就是sql通过jdbc访问数据库并返回参数，而mybatis中却分成这么多独立的功能，而且每个功能的实现都相当复杂，看似是很恶心，很繁杂，其实看了里面的实现却又很优雅，为什么要这么设计现在确实是搞不懂，反正他牛逼，那就肯定有道理，咱一个个分析看看为啥他这么牛逼。