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MyBatis

MyBatis 快速入门

ORM（Object Relational Mapping，对象-关系映射） 简介

  • JDBC 查询操作步骤

    • 注册数据库驱动类，明确指定数据库 URL 地址、数据库用户名、密码等连接信息。
    • 通过 DriverManager 打开数据库连接
    • 通过数据库连接创建 Statement 对象。
    • 通过 Statement 对象执行 SQL 语句，得到 ResultSet 对象。
    • 通过 ResultSet 读取数据，并将数据转换成 JavaBean 对象。
    • 关闭 ResultSet、Statement 对象以及数据库连接，释放相关资源。

常见持久化框架

  • Hibernate
  • JPA（Java Persistence API）
  • Spring JDBC
  • MyBatis

MyBatis 整体架构

  • 基础支持层

    • 数据源模块

      • 连接池
      • 监控等

    • 事务管理模块

      • 多半与 Spring 集成，由 Spring 进行管理

    • 缓存模块

      • 一级缓存
      • 二级缓存

    • Binding 模块

      • 将用户自定义的 Mapper 接口与映射配置文件关联起来，系统可以通过调用自定义 Mapper 接口中的方法执行相应的 SQL 语句完成数据库操作，从而避免映射文件中定义的 SQL 节点拼写错误等问题。
      • 无须编写自定义 Mapper 接口的实现，MyBatis 会自动为其创建动态代理对象。

    • 反射模块

      • 对 Java 原生的反射进行了良好的封装，提供了更加简洁易用的 API，方便上层使调用，并且对反射操作进行了一系列优化，例如缓存了类的元数据，提高了反射操作的性能。

    • 类型转换

      • 别名
      • 实现 JDBC 类型与 Java 类型之间的转换

    • 日志模块

      • 提供详细的日志输出信息，还能够集成多种日志框架。

    • 资源加载

      • 对类加载器进行封装，确定类加载器的使用顺序，并提供了加载类文件以及其他资源文件的功能。

    • 解析器模块

      • 对 XPath 进行封装，为 MyBatis 初始化时解析 mybatis-config.xml 配置文件以及映射配置文件提供支持
      • 处理动态 SQL 语句中的占位符提供支持

  • 核心处理层

    • 配置解析

      • 在 MyBatis 初始化过程中，会加载 mybatis-config.xml 配置文件、映射配置文件以及 Mapper 接口中的注解信息，解析后的配置信息会形成相应的对象并保存到 Configuration 对象中。 待 MyBatis 初始化之后，开发人员可以通过初始化得到 SqlSessionFactory 创建的 SqlSession 对象并完成数据库操作。

    • 参数映射

      • scripting 模块

        • 根据用户传入的实参，解析映射文件中定义的动态 SQL 节点，并形成数据库可执行的 SQL 语句。然后处理 SQL 语句中的占位符，绑定用户传入的实参。

    • SQL 解析

      • 动态 SQL 语句，提供多种动态 SQL 语句对应的节点，、、等

    • SQL 执行

      • Executor

        • 主要负责维护一级缓存和二级缓存，并提供事务管理的相关操作，会将数据库相关操作委托给 StatementHandler 完成

      • StatementHandler

        • 首先通过 ParameterHandler 完成 SQL 语句的实参绑定，然后通过 java.sql.Statement 对象执行 SQL 语句并得到结果集

      • ParameterHandler

      • ResultHandler

        • 完成结果集的映射，得到结果对象并返回

    • 结果集映射

    • 插件

  • 接口层

    • SqlSession

基础支持层

解析器模块

反射工具箱

类型转换

日志模块（org.apache.ibatis.logging）

  • 适配器模式

    http://www.glorze.com/699.html

    • 参考当前项目的《设计模式.xmind》

  • 日志适配器

    • Log

      • 定义了日志模块的功能

    • LogFactory

      • 负责创建对应的日志组件适配器

    • 总体逻辑

      • LogFactory 类加载时会执行其静态代码块，其逻辑是按序加载并实例化对应日志组件的适配器，然后使用 LogFactory.logConstructor 这个静态字段，记录当前使用的第三方日志组件的适配器。

  • 代理模式与 JDK 动态代理

    http://www.glorze.com/1713.html

    http://www.glorze.com/1193.html

    • 代理模式参考当前项目的《设计模式.xmind》

    • JDK 动态代理的总体逻辑

      • JDK 动态代理的实现原理是动态创建代理类并通过指定类加载器加载，然后在创建代理对象时将 InvokerHandler 对象作为构造参数传入。


      • 当调用代理对象是，会调用 InvokerHandler.invoke() 方法，并最终调用真正业务对象的相应方法。

  • JDBC 调试

资源加载

DataSource

  • 工厂方法模式

    • MyBatis 使用不同的 DataSourceFactory 接口实现创建不同类型的 DataSource

      • 连接池数据资源
      • 非连接池数据资源

  • DataSourceFactory（抽象工厂）

    • PooledDataSourceFactory
    • UnpooledDataSourceFactory

  • DataSource（抽象产品）

    • PooledDataSource
    • UnpooledDataSource

Transaction

binding 模块

缓存模块

  • 装饰器模式

  • Cache 接口及其实现

    • 方法声明

      • getId

        • 缓存对象的 ID

      • putObject

        • 向缓存中添加数据，一般情况下，key 是 CacheKey，value 是查询结果

      • getObject

        • 根据指定的 key，在缓存中查找对应的结果对象

      • removeObject

        • 删除 key 对应的缓存项

      • clear

        • 清空缓存

      • getSize

        • 缓存项的个数，该方法不会被 MyBatis 核心代码使用，所以可提供空实现

      • getReadWriteLock

        • 获取读写锁，该方法不会被 MyBatis 核心代码使用，所以可提供空实现

    • PerpetualCache

      • Cache 接口的基本实现
      • 底层使用 HashMap 记录缓存项，也是通过该 hashMap 对象的方法实现的 Cache 接口中定义的相应方法

    • 装饰类

      • BlockingCache

        • 阻塞版本的缓存装饰器，它会保证只有一个线程到数据库中查找指定 key 对应的数据

      • FifoCache

        • 在很多场景中，为了控制缓存的大小，系统需要按照一定的规则清理缓存。
        • FifoCache 是先入先出的装饰器，当向缓存添加数据时，如果缓存项的个数己经达到上限，则会将缓存中最老（即最早进入缓存）的缓存项删除。

      • LruCache

        • 按照近期最少使用算法进行缓存清理的装饰器，在需要清理缓存时，它会清除最近最少使用的缓存项。
        • 底层使用 LinkedHashMap

      • SoftCache & WeakCache

        • 在 SoftCache 中，最近使用的一部分缓存项不会被 GC 回收，这就是通过将其 value 添加到 hardLinksToAvoidGarbageCollection 集合中实现的（即有强引用指向其 value）
        • hardLinksToAvoidGarbageCollection 集合是 LinkedList 类型
        • WeakCache 的实现与 SoftCache 基本类似，唯一的区别在于其中使用 WeakEntry 封装真正的 value 对象

        • ScheduledCache

          • 周期性清理缓存的装饰器
          • clearInterval 属性记录两次缓存清理之间的时间间隔，默认是一小时
          • lastClear 属性记录最近一次清理的时间戳

        • LoggingCache

          • 在 Cache 的基础上提供了日志功能
          • requests 属性记录了缓存的缓存的访问次数
          • hits 属性记录了缓存的命中次数

        • SynchronizedCache

          • 通过在每个方法上添加 synchronized 关键字，为 Cache 添加了同步功能

        • SerializedCache

          • 提供将 value 对象序列化的功能
          • 在添加缓存项时，会将 value 对应的 Java 对象进行序列化，并将序列化后的 byte 数组作为 value 存入缓存
          • 在获取缓存项时，会将缓存项中的 byte 数组反序列化成 Java 对象。
          • 使用其他装饰器实现进行装饰之后，每次从缓存中获取同一 key 对应的对象时，得到的都是同一对象，任意一个线程修改该对象都会影响到其他线程以及缓存中的对象；

          • 而 SerializedCache 每次从缓存中获取数据时，都会通过反序列化得到一个全新的对象。

          • CacheKey

            • 表示缓存项的 key

              • 在 Cache 中唯一确定一个缓存项需要使用缓存项的 key, Mybatis 中因为涉及动态 SOL 等多方面因素，其缓存项的 key 不能仅仅通过一个 String 表示，所以 Mybatis 提供了 CacheKey 类来表示缓存项的 key，在一个 CacheKey 对象中可以封装多个影响缓存项的因素。
              • CacheKey 中可以添加多个对象，由这些对象共同确定两个 CacheKey 对象是否相同

            • 重要属性

              • multiplier

                • 参与计算 hashcode，默认值是 37

              • hashcode

                • CacheKey 对象的 hashcode，起始值是 17

              • checksum

                • 校验和

              • count

                • updateList 集合的个数

              • updateList

                • 由该集合中的所有对象共同决定两个 CacheKey 是否相同

          高级主题

          核心处理层

          MyBatis 初始化

          • MyBatis 中的配置文件

            • mybatis-config.xml
            • 映射配置文件

          • 初始化主要工作

            • 加载并解析 mybatis-config.xml 配置文件
            • 映射配置文件以及相关的注解信息

          • 建造者模式

          • BaseBuilder（建造者接口）

            • Configuration configuration

              • Configuration 是 MyBatis 初始化过程的核心对象，MyBatis 中几乎全部的配置信息会保存到 Configuration 对象中
              • Configuration 对象是在 MyBatis 初始化过程中创建且是全局唯一的，也叫「All-In-One」 配置对象

            • TypeAliasRegistry typeAliasRegistry

              • 在 mybatis-config.xml 配置文件中可以使用 标签定义别名，这些定义的别名都会记录在该 TypeAliasRegistry 对象中

            • TypeHandlerRegistry typeHandlerRegistry

              • 在 mybatis-config.xml 在配置文件中可以使用 标签添加自定义 TypeHandler 处理器，完成指定数据库类型与 Java 类型的转换这些 TypeHandler 都会记录在 TypeHandlerRegistry 中。

          • XMLConfigBuilder

            • BaseBuilder 的一个具体建造者，主要负责解析 mybatis-config.xml 配置文件

            • 主要变量

              • boolean parsed

                • 标识是否已经解析过 mybatis-config.xml 配置文件

              • XPathParser parser

                • 用于解析 mybatis-config.xml 配置文件的 XPathParser 对象

              • String environment

                • 标识 配置的名称，默认读取 标签的 default 属性

              • ReflectorFactory localReflectorFactory

                • ReflectorFactory 负责创建和缓存 Reflector 对象

            • 解析节点

              • properties 节点
              • settings 节点
              • typeAliases、typeHandlers 节点
              • plugins 节点
              • objectFactory 节点
              • environments 节点
              • databaseIdProvider 节点
              • mappers 节点

          • XMLMapperBuilder

            • 负责解析映射配置文件，也是继承 BaseBuilder 抽象类，具体建造者的角色
            • 解析 节点
            • 解析 节点
            • 解析 节点
            • 解析 节点
            • 解析 节点

          • XMLStatementBuilder

            • 解析主要用于定义 SQL 语句的 节点
            • 解析 节点
            • 解析 节点
            • 解析 SQL 节点

          • 绑定 Mapper 接口

            • 每个映射配置文件的命名空间可以绑定一个 Mapper 接口，并且注册到 mapperRegistry 中。

          • 处理 incomplete*集合

            • XMLMapperBuilder.configurationElement 方法解析映射配置文件时，是按照从文件头到文件尾的顺序解析的，但是有时候在解析一个节点时，会引用定义在该节点之后的、还未解析的节点，这就会导致解析失败并抛出 IncompleteElementException。
            • 根据抛出异常的节点不同，MyBatis 会创建不同的 Resolver 对象，并添加到 Configuration 的不同 incomplete 集合中。

          SqlNode&SqlSource

          ResultSethandler

          KeyGenerator

          StatementHandler

          Executor

          接口层