深入浅出MyBatis：MyBatis解析和运行原理

情情说
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本篇文章是「深入浅出MyBatis：技术原理与实践」书籍的总结笔记。

上一篇介绍了反射和动态代理基础，主要是为本篇文章做个铺垫，反射使配置和灵活性大大提高，可以给很多配置设置参数，动态代理可以在运行时创建代理对象，做一些特殊的处理。

文章索引：

  1. JDBC和MyBatis介绍
  2. MyBatis的所有配置
  3. 「映射器」全了解
  4. 反射和动态代理基础
  5. MyBatis插件和开发过程

本篇会介绍MyBatis解析和运行原理，下一篇介绍插件及应用，目的是更好地编写插件，通过本篇的介绍，你会了解到：

  • 构建SqlSessionFactory过程
  • 映射器的动态代理
  • SqlSession的4大对象
  • sql执行的过程

SqlSessionFactory和SqlSession是MyBatis的核心组件，在文章 JDBC和MyBatis介绍 中有详细说明。

构建SqlSessionFactory过程

构建主要分为2步：

  • 通过XMLConfigBuilder解析配置的XML文件，读出配置参数，包括基础配置XML文件和映射器XML文件；
  • 使用Configuration对象创建SqlSessionFactory，SqlSessionFactory是一个接口，提供了一个默认的实现类DefaultSqlSessionFactory。

说白了，就是将我们的所有配置解析为Configuration对象，在整个生命周期内，可以通过该对象获取需要的配置。

由于插件需要频繁访问映射器的内部组成，会重点这部分，了解这块配置抽象出来的对象：

MappedStatement

它保存映射器的一个节点（select|insert|delete|update），包括配置的SQL，SQL的id、缓存信息、resultMap、parameterType、resultType等重要配置内容。

它涉及的对象比较多，一般不去修改它。

SqlSource

它是MappedStatement的一个属性，主要作用是根据参数和其他规则组装SQL，也是很复杂的，一般也不用修改它。

BoundSql

对于参数和SQL，主要反映在BoundSql类对象上，在插件中，通过它获取到当前运行的SQL和参数以及参数规则，作出适当的修改，满足特殊的要求。

BoundSql提供3个主要的属性：parameterObject、parameterMappings和sql，下面分别来介绍。

parameterObject为参数本身，可以传递简单对象、POJO、Map或@Param注解的参数：

  • 传递简单对象(int、float、String等)，会把参数转换为对应的类，比如int会转换为Integer；
  • 如果传递的是POJO或Map，paramterObject就是传入的POJO或Map不变；
  • 如果传递多个参数，没有@Param注解，parameterObject就是一个Map<String,Object>对象，类似这样的形式{"1":p1 , "2":p2 , "3":p3 ... "param1":p1 , "param2":p2 , "param3",p3 ...}，所以在编写的时候可以使用#{param1}或#{1}去引用第一个参数；
  • 如果传递多个参数，有@Param注解，与没有注解的类似，只是将序号的key替换为@Param指定的name；

parameterMappings，它是一个List，元素是ParameterMapping对象，这个对象会描绘sql中的参数引用，包括名称、表达式、javaType、jdbcType、typeHandler等信息。

sql，是写在映射器里面的一条sql。

有了Configuration对象，构建SqlSessionFactory就简单了：

sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().bulid(inputStream);

SqlSession运行过程

映射器的动态代理

Mapper映射是通过动态代理来实现的，使用JDK动态代理返回一个代理对象，供调用者访问。

首先看看实现InvocationHandler接口的类，它是执行本代理方法的关键，可以看到，Mapper是一个接口，会生成MapperMethod对象，调用execute方法。

public class MapperProxy<T> implements InvocationHandler, Serializable {
  
  .....
  
  @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);
  }
}

看下面的代码，MapperMethod采用命令模式，根据不同的sql操作，做不同的处理。

public class MapperMethod {
  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;
        
        ......
        
      }
    }
  }

最后看下，生成代理类的方法，就是使用JDK动态代理Proxy来创建的。

public class MapperProxyFactory<T> {

  public T newInstance(SqlSession sqlSession) {
    final MapperProxy<T> mapperProxy = new MapperProxy<T>(sqlSession, mapperInterface, methodCache);
    return newInstance(mapperProxy);
  }

  @SuppressWarnings("unchecked")
  protected T newInstance(MapperProxy<T> mapperProxy) {
    return (T) Proxy.newProxyInstance(mapperInterface.getClassLoader(), new Class[] { mapperInterface }, mapperProxy);
  }

}

总结下映射器的调用过程，返回的Mapper对象是代理对象，当调用它的某个方法时，其实是调用MapperProxy#invoke方法，而映射器的XML文件的命名空间对应的就是这个接口的全路径，会根据全路径和方法名，便能够绑定起来，定位到sql，最后会使用SqlSession接口的方法使它能够执行查询。

SqlSession下的四大对象

通过上面的分析，映射器就是一个动态代理对象，进入到了MapperMethod的execute方法，它经过简单的判断就进入了SqlSession的删除、更新、插入、选择等方法，这些方法如何执行是下面要介绍的内容。

Mapper执行的过程是通过Executor、StatementHandler、ParameterHandler和ResultHandler来完成数据库操作和结果返回的，理解他们是编写插件的关键：

  • Executor：执行器，由它统一调度其他三个对象来执行对应的SQL；
  • StatementHandler：使用数据库的Statement执行操作；
  • ParameterHandler：用于SQL对参数的处理；
  • ResultHandler：进行最后数据集的封装返回处理；

在MyBatis中存在三种执行器：

  • SIMPLE：简易执行器，默认的执行器；
  • REUSE：执行重用预处理语句；
  • BATCH:执行重用语句和批量更新，针对批量专用的执行器；

以SimpleExecutor为例，说明执行过程

public class SimpleExecutor extends BaseExecutor {

  /**
  * 执行查询操作
  */
  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(this, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
      stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
      return handler.<E>query(stmt, resultHandler);
    } finally {
      closeStatement(stmt);
    }
  }
  
  /**
  * 初始化StatementHandler
  */
  private Statement prepareStatement(StatementHandler handler, Log statementLog) throws SQLException {
    Statement stmt;
    Connection connection = getConnection(statementLog);
    stmt = handler.prepare(connection);
    handler.parameterize(stmt);
    return stmt;
  }
  
  /**
  * 执行查询
  */
  @Override
  public <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
    String sql = boundSql.getSql();
    statement.execute(sql);
    return resultSetHandler.<E>handleResultSets(statement);
  }
}

可以看到最后会委托给StatementHandler会话器进行处理，它是一个接口，实际创建的是RoutingStatementHandler对象，但它不是真实的服务对象，它是通过适配器模式找到对应的StatementHandler执行的。在MyBatis中，StatementHandler和Executor一样分为三种：SimpleStatementHandler、PreparedStatementHandler、CallableStatementHandler。

Executor会先调用StatementHandler的prepare方法预编译SQL语句，同时设置一些基本运行的参数。然后调用parameterize()方法启用ParameterHandler设置参数，完成预编译，跟着执行查询，用ResultHandler封装结果返回给调用者。

参数处理器和结果处理器比较简单，就不在此介绍了。

下一篇会介绍插件及其应用，主要是在sql执行的过程中，在四大对象的基础上进行扩展。

MyBatis插件和开发过程

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