从 Spring 集成 MyBatis 浅析 Java动态代理
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了从 Spring 集成 MyBatis 浅析 Java动态代理相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
前言
因为 MyBatis
的易上手性和可控性,使得它成为了 ORM
框架中的首选。近日新起了一个项目,所以重新搭建了一下 Spring-mybatis
, 下面是搭建笔记和从 Spring-mybatis
源码分析其如何使用 Java动态代理
,希望对大家有帮助。
Spring 集成 Mybatis
Spring
集成 Mybatis
的方式有很多种,大家耳熟能详的 xml
配置方式或者本文的采用的方式:
首先需要添加 MyBatis
的和 MyBatis-Spring
的依赖,本文使用的 Spring-mybatis
版本是1.3.1。在 mvnrepository
里面我们可以找到当前 Spring-mybatis
依赖的 spring
和 mybatis
版本,最好是选择匹配的版本以避免处理不必要的兼容性问题。因为 MyBatis-Spring
中对 mybatis
的依赖选择了 provided
模式,所以我们不得不额外添加 mybatis
依赖,依赖配置如下。
<dependency>
<groupId>org.mybatis</groupId>
<artifactId>mybatis-spring</artifactId>
<version>1.3.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.mybatis</groupId>
<artifactId>mybatis</artifactId>
<version>3.4.1</version>
</dependency>
接下来会我们要创建工厂bean,放置下面的代码在 Spring 的 XML 配置文件中:
<bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
<property name="dataSource" ref="dataSource" />
</bean>
这个工厂需要一个 DataSource
,就是我们熟知的数据源了。这里我们选择了阿里的 Druid
,同样我们需要引入两个配置
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>5.1.41</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>druid</artifactId>
<version>1.1.2</version>
</dependency>
添加 Spring
配置如下
<bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource" init-method="init" destroy-method="close">
<!-- 基本属性 url、user、password -->
<property name="url">
<value><![CDATA[${db.url}]]></value>
</property>
<property name="username" value="${db.username}"/>
<property name="password" value="${db.password}"/>
<!-- 省略其他配置 -->
</bean>
接下来我们要编写数据库访问对象,大多数人会把它叫做 DAO
或者 Repository
,在这里其被称为
Mapper
,也是因为它的实现方式所决定。要注意的是所指定的映射器类必须是一个接口,而不是具体的实现类。这便因为 Mybatis
的内部实现使用的是 Java动态代理
,而 Java动态代理
只支持接口,关于 动态代理
我们下文有更详细的描述。
public interface UserMapper {
@Select("SELECT * FROM users WHERE id = #{userId}")
User getUser(@Param("userId") String userId);
}
接下来可以使用 MapperFactoryBean
,像下面这样来把接口加入到 Spring
中,这样就把 UserMapper
和 SessionFactory
关联到一起了,原来使用 xml
配置的时候还需要Dao继承 SqlSessionDaoSupport
才能注入 SessionFactory
,这种方式直接通过 Java动态代理
把 SqlSessionFactory
代理给了 UserMapper
,使得我们直接使用 UserMapper
即可。配置如下。
<bean id="userMapper" class="org.mybatis.spring.mapper.MapperFactoryBean">
<property name="mapperInterface" value="org.mybatis.spring.sample.mapper.UserMapper" />
<property name="sqlSessionFactory" ref="sqlSessionFactory" />
</bean>
这样我们已经完成了90%,就差调用了,前提是你 Spring
环境是OK的。调用 MyBatis
数据方法现在只需一行代码:
public class FooServiceImpl implements FooService {
private UserMapper userMapper;
public void setUserMapper(UserMapper userMapper) {
this.userMapper = userMapper;
}
public User doSomeBusinessStuff(String userId) {
return this.userMapper.getUser(userId);
}
那么问题又来了,每次写一个DAO都需要为其写一个 Bean
配置,那不是累死?于是我们又寻找另一种方案,代替手动声明 *Mapper
。 MapperScannerConfigurer
的出现解决了这个问题, 它会根据你配置的包路径自动的扫描类文件并自动将它们创建成 MapperFactoryBean
,可以在 Spring 的配置中添加如下代码:
<bean class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
<property name="basePackage" value="com.github.codedrinker.mapper" />
</bean>
basePackage
属性是让你为映射器接口文件设置基本的包路径。你可以使用分号或逗号作为分隔符设置多于一个的包路径。这个时候如果想自定义 sqlSessionFactory
可以添加如下配置:
<property name="sqlSessionFactoryBeanName" value="sqlSessionFactory" />
这样以后还有一点点小瑕疵,如果我们数据的 column
名字是 _
连接的,那么它不会那么聪明自动转换为驼峰的变量,所以我们需要对 SqlSessionFactoryBean
做如下配置,但是在1.3.0以后才可以通过xml配置,如果用早起版本的需要注意了。
<bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
<property name="dataSource" ref="dataSource" />
<property name="configuration">
<bean class="org.apache.ibatis.session.Configuration">
<property name="mapUnderscoreToCamelCase" value="true"/>
</bean>
</property>
</bean>
至此关于 SpringMyBatis
的配置已经全部结束,后面我们会简单说下 SpringMyBatis
中的动态代理。
浅析 Java 动态代理
JDK
自带的动态代理需要了解InvocationHandler接口和Proxy类,他们都是在java.lang.reflect包下。InvocationHandler
是代理实例的调用处理程序实现的接口。每个代理实例都具有一个关联的 InvocationHandler
。对代理实例调用方法时,这个方法会调用 InvocationHandler
的 invoke
方法。 Proxy
提供静态方法用于创建动态代理类和实例,同时后面自动生成的代理类都是 Proxy
对象。下面我们直接通过代码来分析 Java动态代理
: InvocationInterceptor
实现 InvocationHandler
接口,用于处理具体的代理逻辑。
/**
* Created by codedrinker on 12/10/2017.
*/
public class InvocationInterceptor implements InvocationHandler {
private Object target;
public InvocationInterceptor(Object target) {
this.target = target;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("before user create");
method.invoke(target, args);
System.out.println("end user create");
return null;
}
}
User
和 UserImpl
是被代理对象的接口和类
/**
* Created by codedrinker on 12/10/2017.
*/
public interface User {
void create();
}
/**
* Created by codedrinker on 12/10/2017.
*/
public class UserImpl implements User {
@Override
public void create() {
System.out.println("create user");
}
}
DynamicProxyTest
是测试类,用于创建 InvocationInterceptor
和 Proxy
类以便测试。
/**
* Created by codedrinker on 12/10/2017.
*/
public class DynamicProxyTest {
public static void main(String[] args) {
User target = new UserImpl();
InvocationInterceptor invocationInterceptor = new InvocationInterceptor(target);
User proxyInstance = (User) Proxy.newProxyInstance(UserImpl.class.getClassLoader(),
UserImpl.class.getInterfaces(),
invocationInterceptor);
proxyInstance.create();
}
}
输入结果如下:
before user create
create user
end user create
很明显,我们通过proxyInstance这个代理类进行方法调用的时候,会在方法调用前后进行输出打印,这样就简单的实现了一个 Java动态代理
例子。动态代理不仅仅是打印输出这么简单,我们可以通过它打印日志,打开关闭事务, 权限检查了等等。当然它更是许多框架的钟爱,就如下文我们要说的 MyBatis
中 Java动态代理
的实现。再多说一句 Spring
的 AOP
也是使用动态代理实现的,当然它同时使用了 Java动态代理
和 CGLib
两种方式。不过 CGLIB
不是本文要讨论的范围。
注意观察的同学看到上面代码的时候可能发现 invoke
方法的 proxy
参数并没有被使用,笔者查阅了一些相关文档也没有找到合理的说法,只能在源码中看看究竟喽,笔者当前的JDK版本是1.8。我们从入口开始, Proxy.newProxyInstance
:
/*
* Look up or generate the designated proxy class.
*/
@CallerSensitive
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler h)
throws IllegalArgumentException
{
Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
}
如上代码由此可见,它调用了 getProxyClass0
来获取 ProxyClass
,那我们继续往下看。
private static Class<?> getProxyClass0(ClassLoader loader,
Class<?>... interfaces) {
if (interfaces.length > 65535) {
throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded");
}
//If the proxy class defined by the given loader implementing
//the given interfaces exists, this will simply return the cached copy;
//otherwise, it will create the proxy class via the ProxyClassFactory
return proxyClassCache.get(loader, interfaces);
}
其实上面写的已经很简单了,如果存在就在 proxyClassCache
里面获取到,如果不存在就使用 ProxyClassFactory
创建一个。当然我们如果看一下 proxyClassCache
变量的话其也是 ProxyClassFactory
对象。
private static final WeakCache<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>>
proxyClassCache = new WeakCache<>(new KeyFactory(), new ProxyClassFactory());
那么我们直接就去查看 ProxyClassFactory
的实现问题不就解决了吗?
private static final class ProxyClassFactory
implements BiFunction<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>>
{
// prefix for all proxy class names
private static final String proxyClassNamePrefix = "$Proxy";
//next number to use for generation of unique proxy class names
private static final AtomicLong nextUniqueNumber = new AtomicLong();
@Override
public Class<?> apply(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces) {
String proxyName = proxyPkg + proxyClassNamePrefix + num;
/*
* Generate the specified proxy class.
*/
byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(
proxyName, interfaces, accessFlags);
}
}
由上代码便一目了然了,为什么我们 Debug
的时候 Proxy
对象是 $Proxy0
,是因为他通过 $Proxy
和 AtomicLong
拼起来的类名,其实这不是重点。重点是 ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName,interfaces,accessFlags)
。这就是生成 class
的地方,它把所有的条件组合好,生成 class
文件,然后再加载到内存里面以供使用。有兴趣的同学可以继续往深处查看。而我们需要做的是获取到他生成的字节码,看一下里面到底是什么?当 saveGeneratedFiles
为 true
的时候会保存 class
文件,所以我们在 DynamicProxyTest
的 main
函数添加一行即可:
System.setProperty("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");
通过 Debug
我们可以发现,它存储 class
文件的路径是 com/sun/proxy/$Proxy0.class
,所以直接在我们项目的目录下面就能找到它,然后通过 Idea
打开便得到如下代码:
public final class $Proxy0 extends Proxy implements User {
private static Method m1;
private static Method m2;
private static Method m3;
private static Method m0;
public $Proxy0(InvocationHandler var1) throws {
super(var1);
}
public final boolean equals(Object var1) throws {
try {
return ((Boolean)super.h.invoke(this, m1, new Object[]{var1})).booleanValue();
} catch (RuntimeException | Error var3) {
throw var3;
} catch (Throwable var4) {
throw new UndeclaredThrowableException(var4);
}
}
public final String toString() throws {
try {
return (String)super.h.invoke(this, m2, (Object[])null);
} catch (RuntimeException | Error var2) {
throw var2;
} catch (Throwable var3) {
throw new UndeclaredThrowableException(var3);
}
}
public final void create() throws {
try {
super.h.invoke(this, m3, (Object[])null);
} catch (RuntimeException | Error var2) {
throw var2;
} catch (Throwable var3) {
throw new UndeclaredThrowableException(var3);
}
}
public final int hashCode() throws {
try {
return ((Integer)super.h.invoke(this, m0, (Object[])null)).intValue();
} catch (RuntimeException | Error var2) {
throw var2;
} catch (Throwable var3) {
throw new UndeclaredThrowableException(var3);
}
}
static {
try {
m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[]{Class.forName("java.lang.Object")});
m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);
m3 = Class.forName("local.dynimicproxy.User").getMethod("create", new Class[0]);
m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);
} catch (NoSuchMethodException var2) {
throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage());
} catch (ClassNotFoundException var3) {
throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage());
}
}
}
这样好多问题就迎刃而解。
为什么 Java动态代理
必须是接口,因为生成的类要去实现这个接口。invoke
方法的 proxy
是干嘛的,通过 super.h.invoke(this,m3,(Object[])null);
我们可以发现传递给 invoke
方法的就是 Proxy
本身。
同时 Proxy
类也通过反射实现了 toString
, equals
,和 hashcode
等方法。
自此关于 Java动态代理
的讲解已经告段落,下面让我们简单看一下 Spring-mybatis
中关于 Java动态代理
的使用。
Java动态代理在Spring-mybatis中的实现
关于 Spring-mybatis
的实现我们得从 MapperScannerConfigurer
说起,首先 MapperScannerConfigurer
实现了 BeanDefinitionRegistryPostProcessor
接口。而 BeanDefinitionRegistryPostProcessor
依赖于 Spring
框架,简单的说 BeanDefinitionRegistryPostProcessor
使得我们可以将 BeanDefinition
添加到 BeanDefinitionRegistry
中,而 BeanDefinition
描述了一个Bean实例所拥有的实例、结构参数和参数值,简单点说拥有它就可以实例化 Bean
了。 BeanDefinitionRegistryPostProcessor
的 postProcessBeanDefinitionRegistry
方法在 Bean
被定义但还没被创建的时候执行,所以 Spring-mybatis
也是借助了这一点。需要想需要更深入的了解可以查看 Spring
的生命周期。
public class MapperScannerConfigurer implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor, InitializingBean, ApplicationContextAware, BeanNameAware {
/**
* {@inheritDoc}
*
* @since 1.0.2
*/
@Override
public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) {
ClassPathMapperScanner scanner = new ClassPathMapperScanner(registry);
scanner.scan(StringUtils.tokenizeToStringArray(this.basePackage, ConfigurableApplicationContext.CONFIG_LOCATION_DELIMITERS));
}
由上代码我们可以看到在 postProcessBeanDefinitionRegistry
里面得到 registry
然后使用 ClassPathMapperScanner
开始扫描包路径得到的 Bean
并且注册到 registry
里面。我们接着往里面看。
@Override
public Set<BeanDefinitionHolder> doScan(String... basePackages) {
Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions = super.doScan(basePackages);
if (beanDefinitions.isEmpty()) {
logger.warn("No MyBatis mapper was found in '" + Arrays.toString(basePackages) + "' package. Please check your configuration.");
} else {
processBeanDefinitions(beanDefinitions);
}
return beanDefinitions;
}
ClassPathMapperScanner
继承了 Spring
的 ClassPathBeanDefinitionScanner
所以调用父类的 doScan
方法就可以加载 Bean
然后再通过 processBeanDefinitions
方法加工成 MyBatis
需要的 Bean
。
private void processBeanDefinitions(Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions) {
GenericBeanDefinition definition;
for (BeanDefinitionHolder holder : beanDefinitions) {
definition = (GenericBeanDefinition) holder.getBeanDefinition();
definition.setBeanClass(this.mapperFactoryBean.getClass());
}
}
如上代码循环了所有由 Spring
容器解析出来的 beanDefinitions
然后把他们的 BeanClass
修改为 mapperFactoryBean
,这就进入了行文的重点。我们翻看到 MapperFactoryBean
:
@Override
protected void checkDaoConfig() {
super.checkDaoConfig();
notNull(this.mapperInterface, "Property 'mapperInterface' is required");
Configuration configuration = getSqlSession().getConfiguration();
if (this.addToConfig && !configuration.hasMapper(this.mapperInterface)) {
try {
configuration.addMapper(this.mapperInterface);
} catch (Exception e) {
logger.error("Error while adding the mapper '" + this.mapperInterface + "' to configuration.", e);
throw new IllegalArgumentException(e);
} finally {
ErrorContext.instance().reset();
}
}
}
其调用了 Configuration
的 addMapper
方法,这样就把 Bean
交给 MyBatis
管理了。那么 checkDaoConfig
是什么时候调用的呢?我们翻看其父类 DaoSupport
可以看到:
public abstract class DaoSupport implements InitializingBean {
@Override
public final void afterPropertiesSet() throws IllegalArgumentException, BeanInitializationException {
checkDaoConfig();
}
}
因为 DaoSupport
实现了 InitializingBean
并重写 afterPropertiesSet
方法,了解 Spring
生命周期的同学知道 afterPropertiesSet
方法会在资源加载完以后,初始化bean之前执行。我们继续查看 addMapper
方法。
public <T> void addMapper(Class<T> type) {
if (type.isInterface()) {
if (hasMapper(type)) {
throw new BindingException("Type " + type + " is already known to the MapperRegistry.");
}
boolean loadCompleted = false;
try {
knownMappers.put(type, new MapperProxyFactory<T>(type));
// It's important that the type is added before the parser is run
// otherwise the binding may automatically be attempted by the
// mapper parser. If the type is already known, it won't try.
MapperAnnotationBuilder parser = new MapperAnnotationBuilder(config, type);
parser.parse();
loadCompleted = true;
} finally {
if (!loadCompleted) {
knownMappers.remove(type);
}
}
}
}
addMapper
方法最终创建了 MapperProxyFactory
对象,在 MapperProxyFactory
里面我们两眼泪汪汪地发现了似曾相识的代码:
protected T newInstance(MapperProxy<T> mapperProxy) {
return (T) Proxy.newProxyInstance(mapperInterface.getClassLoader(), new Class[] { mapperInterface }, mapperProxy);
}
public T newInstance(SqlSession sqlSession) {
final MapperProxy<T> mapperProxy = new MapperProxy<T>(sqlSession, mapperInterface, methodCache);
return newInstance(mapperProxy);
}
而 MapperProxy
实现了 InvocationHandler
方法,最终实现对 Bean
的代理,同时获取到上下文的 sqlSession
以供使用。具体生成过程我们不再累述,直接通过其源码结束本篇文章:
public class MapperProxy<T> implements InvocationHandler, Serializable {
private static final long serialVersionUID = -6424540398559729838L;
private final SqlSession sqlSession;
private final Class<T> mapperInterface;
private final Map<Method, MapperMethod> methodCache;
public MapperProxy(SqlSession sqlSession, Class<T> mapperInterface, Map<Method, MapperMethod> methodCache) {
this.sqlSession = sqlSession;
this.mapperInterface = mapperInterface;
this.methodCache = methodCache;
}
@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);
}
}
以上是关于从 Spring 集成 MyBatis 浅析 Java动态代理的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
Spring Boot 集成 Redis 配置 MyBatis 二级缓存