mybatis 原理

Posted 2023-02-07 haozi_ncepu

  MyBatis是目前非常流行的ORM框架，它的功能很强大，然而其实现却比较简单、优雅。本文主要讲述MyBatis的架构设计思路，并且讨论MyBatis的几个核心部件，然后结合一个select查询实例，深入代码，来探究MyBatis的实现。

一、MyBatis的框架设计

        注：上图很大程度上参考了iteye 上的chenjc_it   所写的博文原理分析之二：框架整体设计 中的MyBatis架构体图，chenjc_it总结的非常好，赞一个！

1.接口层---和数据库交互的方式

MyBatis和数据库的交互有两种方式：

a.使用传统的MyBatis提供的API；

b. 使用Mapper接口

    1.1.使用传统的MyBatis提供的API

      这是传统的传递Statement Id 和查询参数给 SqlSession 对象，使用 SqlSession对象完成和数据库的交互；MyBatis 提供了非常方便和简单的API，供用户实现对数据库的增删改查数据操作，以及对数据库连接信息和MyBatis 自身配置信息的维护操作。

                   

      上述使用MyBatis 的方法，是创建一个和数据库打交道的SqlSession对象，然后根据Statement Id 和参数来操作数据库，这种方式固然很简单和实用，但是它不符合面向对象语言的概念和面向接口编程的编程习惯。由于面向接口的编程是面向对象的大趋势，MyBatis 为了适应这一趋势，增加了第二种使用MyBatis 支持接口（Interface）调用方式。

1.2. 使用Mapper接口

 MyBatis 将配置文件中的每一个<mapper> 节点抽象为一个 Mapper 接口，而这个接口中声明的方法和跟<mapper> 节点中的<select|update|delete|insert> 节点项对应，即<select|update|delete|insert> 节点的id值为Mapper 接口中的方法名称，parameterType 值表示Mapper 对应方法的入参类型，而resultMap 值则对应了Mapper 接口表示的返回值类型或者返回结果集的元素类型。

 根据MyBatis 的配置规范配置好后，通过SqlSession.getMapper(XXXMapper.class) 方法，MyBatis 会根据相应的接口声明的方法信息，通过动态代理机制生成一个Mapper 实例，我们使用Mapper 接口的某一个方法时，MyBatis 会根据这个方法的方法名和参数类型，确定Statement Id，底层还是通过SqlSession.select("statementId",parameterObject);或者SqlSession.update("statementId",parameterObject); 等等来实现对数据库的操作，（至于这里的动态机制是怎样实现的，我将准备专门一片文章来讨论，敬请关注~）

MyBatis 引用Mapper 接口这种调用方式，纯粹是为了满足面向接口编程的需要。（其实还有一个原因是在于，面向接口的编程，使得用户在接口上可以使用注解来配置SQL语句，这样就可以脱离XML配置文件，实现“0配置”）。

2.数据处理层

      数据处理层可以说是MyBatis 的核心，从大的方面上讲，它要完成三个功能：

a. 通过传入参数构建动态SQL语句；

b. SQL语句的执行以及封装查询结果集成List<E>

     2.1.参数映射和动态SQL语句生成

       动态语句生成可以说是MyBatis框架非常优雅的一个设计，MyBatis 通过传入的参数值，使用 Ognl 来动态地构造SQL语句，使得MyBatis 有很强的灵活性和扩展性。

参数映射指的是对于Java 数据类型和jdbc数据类型之间的转换：这里有包括两个过程：查询阶段，我们要将java类型的数据，转换成jdbc类型的数据，通过 preparedStatement.setXXX() 来设值；另一个就是对resultset查询结果集的jdbcType 数据转换成java 数据类型。

（至于具体的MyBatis是如何动态构建SQL语句的，我将准备专门一篇文章来讨论，敬请关注~）

     2.2. SQL语句的执行以及封装查询结果集成List<E>

              动态SQL语句生成之后，MyBatis 将执行SQL语句，并将可能返回的结果集转换成List<E> 列表。MyBatis 在对结果集的处理中，支持结果集关系一对多和多对一的转换，并且有两种支持方式，一种为嵌套查询语句的查询，还有一种是嵌套结果集的查询。

3. 框架支撑层

     3.1. 事务管理机制

          事务管理机制对于ORM框架而言是不可缺少的一部分，事务管理机制的质量也是考量一个ORM框架是否优秀的一个标准，对于数据管理机制我已经在我的博文《深入理解mybatis原理》 MyBatis事务管理机制 中有非常详细的讨论，感兴趣的读者可以点击查看。

    3.2. 连接池管理机制

由于创建一个数据库连接所占用的资源比较大， 对于数据吞吐量大和访问量非常大的应用而言，连接池的设计就显得非常重要，对于连接池管理机制我已经在我的博文《深入理解mybatis原理》 Mybatis数据源与连接池 中有非常详细的讨论，感兴趣的读者可以点击查看。

   3.3. 缓存机制

为了提高数据利用率和减小服务器和数据库的压力，MyBatis 会对于一些查询提供会话级别的数据缓存，会将对某一次查询，放置到SqlSession中，在允许的时间间隔内，对于完全相同的查询，MyBatis 会直接将缓存结果返回给用户，而不用再到数据库中查找。（至于具体的MyBatis缓存机制，我将准备专门一篇文章来讨论，敬请关注~）

  3. 4. SQL语句的配置方式

传统的MyBatis 配置SQL 语句方式就是使用XML文件进行配置的，但是这种方式不能很好地支持面向接口编程的理念，为了支持面向接口的编程，MyBatis 引入了Mapper接口的概念，面向接口的引入，对使用注解来配置SQL 语句成为可能，用户只需要在接口上添加必要的注解即可，不用再去配置XML文件了，但是，目前的MyBatis 只是对注解配置SQL 语句提供了有限的支持，某些高级功能还是要依赖XML配置文件配置SQL 语句。

4 引导层

引导层是配置和启动MyBatis 配置信息的方式。MyBatis 提供两种方式来引导MyBatis ：基于XML配置文件的方式和基于Java API 的方式，读者可以参考我的另一片博文：Java Persistence with MyBatis 3(中文版) 第二章 引导MyBatis

    

二、MyBatis的主要构件及其相互关系

  从MyBatis代码实现的角度来看，MyBatis的主要的核心部件有以下几个：

• SqlSession            作为MyBatis工作的主要顶层API，表示和数据库交互的会话，完成必要数据库增删改查功能
  
• Executor              MyBatis执行器，是MyBatis 调度的核心，负责SQL语句的生成和查询缓存的维护
  
• StatementHandler   封装了JDBC Statement操作，负责对JDBC statement 的操作，如设置参数、将Statement结果集转换成List集合。
  
• ParameterHandler   负责对用户传递的参数转换成JDBC Statement 所需要的参数，
  
• ResultSetHandler    负责将JDBC返回的ResultSet结果集对象转换成List类型的集合；
  
• TypeHandler          负责java数据类型和jdbc数据类型之间的映射和转换
• MappedStatement   MappedStatement维护了一条<select|update|delete|insert>节点的封装， 
  
• SqlSource            负责根据用户传递的parameterObject，动态地生成SQL语句，将信息封装到BoundSql对象中，并返回
  
• BoundSql             表示动态生成的SQL语句以及相应的参数信息
  
• Configuration        MyBatis所有的配置信息都维持在Configuration对象之中。

（注：这里只是列出了我个人认为属于核心的部件，请读者不要先入为主，认为MyBatis就只有这些部件哦！每个人对MyBatis的理解不同，分析出的结果自然会有所不同，欢迎读者提出质疑和不同的意见，我们共同探讨~）

它们的关系如下图所示：

三、从MyBatis一次select 查询语句来分析MyBatis的架构设计

一、数据准备（非常熟悉和应用过MyBatis 的读者可以迅速浏览此节即可）

     1. 准备数据库数据，创建EMPLOYEES表，插入数据：      

[sql]  view plain  copy  print ?

1.     
2.   --创建一个员工基本信息表  
3.    create  table "EMPLOYEES"(  
4.        "EMPLOYEE_ID" NUMBER(6) not null,  
5.       "FIRST_NAME" VARCHAR2(20),  
6.       "LAST_NAME" VARCHAR2(25) not null,  
7.       "EMAIL" VARCHAR2(25) not null unique,  
8.       "SALARY" NUMBER(8,2),  
9.        constraint "EMP_EMP_ID_PK" primary key ("EMPLOYEE_ID")  
10.    );  
11.    comment on table EMPLOYEES is '员工信息表';  
12.    comment on column EMPLOYEES.EMPLOYEE_ID is '员工id';  
13.    comment on column EMPLOYEES.FIRST_NAME is 'first name';  
14.    comment on column EMPLOYEES.LAST_NAME is 'last name';  
15.    comment on column EMPLOYEES.EMAIL is 'email address';  
16.    comment on column EMPLOYEES.SALARY is 'salary';  
17.      
18.    --添加数据  
19. insert into EMPLOYEES (EMPLOYEE_ID, FIRST_NAME, LAST_NAME, EMAIL, SALARY)  
20. values (100, 'Steven', 'King', 'SKING', 24000.00);  
21.   
22. insert into EMPLOYEES (EMPLOYEE_ID, FIRST_NAME, LAST_NAME, EMAIL, SALARY)  
23. values (101, 'Neena', 'Kochhar', 'NKOCHHAR', 17000.00);  
24.   
25. insert into EMPLOYEES (EMPLOYEE_ID, FIRST_NAME, LAST_NAME, EMAIL, SALARY)  
26. values (102, 'Lex', 'De Haan', 'LDEHAAN', 17000.00);  
27.   
28. insert into EMPLOYEES (EMPLOYEE_ID, FIRST_NAME, LAST_NAME, EMAIL, SALARY)  
29. values (103, 'Alexander', 'Hunold', 'AHUNOLD', 9000.00);  
30.   
31. insert into EMPLOYEES (EMPLOYEE_ID, FIRST_NAME, LAST_NAME, EMAIL, SALARY)  
32. values (104, 'Bruce', 'Ernst', 'BERNST', 6000.00);  
33.   
34. insert into EMPLOYEES (EMPLOYEE_ID, FIRST_NAME, LAST_NAME, EMAIL, SALARY)  
35. values (105, 'David', 'Austin', 'DAUSTIN', 4800.00);  
36.   
37. insert into EMPLOYEES (EMPLOYEE_ID, FIRST_NAME, LAST_NAME, EMAIL, SALARY)  
38. values (106, 'Valli', 'Pataballa', 'VPATABAL', 4800.00);  
39.   
40. insert into EMPLOYEES (EMPLOYEE_ID, FIRST_NAME, LAST_NAME, EMAIL, SALARY)  
41. values (107, 'Diana', 'Lorentz', 'DLORENTZ', 4200.00);      

  

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