Mybatis原理及源码分析
作为Java程序员Mybatis应该是一个必会框架了，其源码体量只有Spring 的1/5，也是Hibernate的1/5 ，相比于其他流行框架Mybatis源码无疑是学习成本最低的，当做年轻人看的第一个框架源码，无疑是非常好的。
整体架构
对于一个陌生的事物切勿一头扎进细节里，我们先要观其大概看看架构脉络，MyBatis 分为三层架构，分别是基础支撑层、核心处理层和接口层。
Mybatis 整体架构
基础支撑层
基础支撑层是这个Mybatis框架的基建，为整个Mybatis框架提供非常基础的功能。（篇幅有限下面我们只对部分模块做简单的分析）
- 类型转换模块，我们在Mybatis中使用< typeAliase >标签定义一个别名就是使用类型转换模块实现的。类型转换模块最重要的功能还是实现了Mybatis中JDBC类型和Java类型之间的转换。主要体现在：
- 在SQL模板绑定用户参入实参的场景中，将Java类型转换成JDBC类型
在结果集中，将JDBC类型转换成Java类型。
Mybatis类型转换
- 日志模块，产生日志，定位异常。
- 反射工具，对原生的Java反射作了一些封装。
- Binding模块，我们在执行Mybatis中的方法时都是通过SqlSession来获Mapper接口中的代理，这个代理将Mapper.xml文件中SQL进行关联就是通过Binding模块来实现的。值得注意点是这个过程是发生在编译期。可以将错误提前到编译期。
- 数据源模块，数据源对于一个ORM来说算是非常核心的组件之一了。Mybatis默认的数据源是非常出色的，Mybatis同时也支持集成第三方的数据源。
缓存模块，缓存模块的好坏直接影响这个ORM的性能。Mybatis提供了两级缓存，同时也支持第三方缓存中间件集成。
Mybatis缓存
- 解析器模块，主要是config.xml配置文件解析，和mapper.xml文件解析。
- 事务管理模块，事务模块对数据库的事务机制进行控制，对数据库事务进行了抽象，同时也对spring框架进行了整合。详细的处理逻辑下文会结合源码详细解析。
核心处理层
核心处理层是我们在学习Mybatis原理的时候需要花80%时间的地方。核心处理层是 MyBatis 核心实现所在，其中涉及 MyBatis 的初始化以及执行一条 SQL 语句的全流程。
配置解析
MyBatis 的初始化以及执行一条 SQL 语句的全流程中也包含了配置解析，我们在现实开发中一般都是使用spring boot starter的自动配置。我们一项目启动为起点一层一层剥开Mybatis的流程。先打开org.mybatis.spring.boot.autoconfigure.MybatisAutoConfiguration首先明确一点就是MybatisAutoConfiguration的目的就是要得到一个SqlSessionFactory。
@Bean
@ConditionalOnMissingBean
public SqlSessionFactory sqlSessionFactory(DataSource dataSource) throws Exception {
SqlSessionFactoryBean factory = new SqlSessionFactoryBean();
factory.setDataSource(dataSource);
factory.setVfs(SpringBootVFS.class);
if (StringUtils.hasText(this.properties.getConfigLocation())) {
factory.setConfigLocation(this.resourceLoader.getResource(this.properties.getConfigLocation()));
}
Configuration configuration = this.properties.getConfiguration();
if (configuration == null && !StringUtils.hasText(this.properties.getConfigLocation())) {
configuration = new Configuration();
}
if (configuration != null && !CollectionUtils.isEmpty(this.configurationCustomizers)) {
for (ConfigurationCustomizer customizer : this.configurationCustomizers) {
customizer.customize(configuration);
}
}
factory.setConfiguration(configuration);
if (this.properties.getConfigurationProperties() != null) {
factory.setConfigurationProperties(this.properties.getConfigurationProperties());
}
if (!ObjectUtils.isEmpty(this.interceptors)) {
factory.setPlugins(this.interceptors);
}
if (this.databaseIdProvider != null) {
factory.setDatabaseIdProvider(this.databaseIdProvider);
}
if (StringUtils.hasLength(this.properties.getTypeAliasesPackage())) {
factory.setTypeAliasesPackage(this.properties.getTypeAliasesPackage());
}
if (StringUtils.hasLength(this.properties.getTypeHandlersPackage())) {
factory.setTypeHandlersPackage(this.properties.getTypeHandlersPackage());
}
if (!ObjectUtils.isEmpty(this.properties.resolveMapperLocations())) {
factory.setMapperLocations(this.properties.resolveMapperLocations());
}
return factory.getObject();
}
这里是通过MybatisProperties里面的配置并放入到SqlSessionFactoryBean中，再由SqlSessionFactoryBean得到SqlSessionFactory。看到最后一行return factory.getObject();我们进去看看这个factory.getObject()的逻辑是如何得到一个SqlSessionFactory。
@Override
public SqlSessionFactory getObject() throws Exception {
if (this.sqlSessionFactory == null) {
afterPropertiesSet();
}
return this.sqlSessionFactory;
}
这一步没什么好说的，看看afterPropertiesSet()方法
@Override
public void afterPropertiesSet() throws Exception {
notNull(dataSource, "Property 'dataSource' is required");
notNull(sqlSessionFactoryBuilder, "Property 'sqlSessionFactoryBuilder' is required");
state((configuration == null && configLocation == null) || !(configuration != null && configLocation != null),
"Property 'configuration' and 'configLocation' can not specified with together");
this.sqlSessionFactory = buildSqlSessionFactory();
}
重点来了，看看这个buildSqlSessionFactory()方法这里的核心目的就是将configurationProperties解析到Configuration对象中。代码太长了我就不贴出来了， buildSqlSessionFactory()的逻辑我画了个图，有兴趣的小伙伴自行看一下。
Mybatis配置解析1
我们不要陷入细节之中，我们看看中点看看buildSqlSessionFactory() 方法的最后一行this.sqlSessionFactoryBuilder.build(configuration)点进去
public SqlSessionFactory build(Configuration config) {
return new DefaultSqlSessionFactory(config);
}
通过buildSqlSessionFactory（）解析得到的Configuration对象创建一个DefaultSqlSessionFactory(config)，到此我们就得到了SqlSessionFactory同时被配置成一个bean了。
我们最终操作都是SqlSession，什么时候会通过SqlSessionFactory得到一个SqlSession呢？
要解决这个问题我们回到最开始的MybatisAutoConfiguration的sqlSessionTemplate(SqlSessionFactory sqlSessionFactory)这个方法，点开SqlSessionTemplate发现它是一个实现了SqlSession到这里我们猜测就是在这里SqlSessionFactory会构建一个SqlSession出来。我们进入new SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory)看看源码。
public SqlSessionTemplate(SqlSessionFactory sqlSessionFactory) {
this(sqlSessionFactory, sqlSessionFactory.getConfiguration().getDefaultExecutorType());
}
再往下看，我们就看到了
public SqlSessionTemplate(SqlSessionFactory sqlSessionFactory, ExecutorType executorType,
PersistenceExceptionTranslator exceptionTranslator) {
notNull(sqlSessionFactory, "Property 'sqlSessionFactory' is required");
notNull(executorType, "Property 'executorType' is required");
this.sqlSessionFactory = sqlSessionFactory;
this.executorType = executorType;
this.exceptionTranslator = exceptionTranslator;
this.sqlSessionProxy = (SqlSession) newProxyInstance(
SqlSessionFactory.class.getClassLoader(),
new Class[] { SqlSession.class },
new SqlSessionInterceptor());
}
这里通过动态代理创建了一个SqlSession。
参数映射、SQL解析
我们先看一下MapperFactoryBean类，这个类实现了FactoryBean在bean初始化的时候会调用getObject()方法我们看看这个类下重写的getObject()方法里的内容。
@Override
public T getObject() throws Exception {
return getSqlSession().getMapper(this.mapperInterface);
}
这里调用了sqlSession的getMapper()方法。一层一层点进去里面返回的是一个代理对象。最后的执行是由MapperProxy执行。
public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {
final MapperProxyFactory<T> mapperProxyFactory = (MapperProxyFactory<T>) knownMappers.get(type);
if (mapperProxyFactory == null) {
throw new BindingException("Type " + type + " is not known to the MapperRegistry.");
}
try {
return mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession);
} catch (Exception e) {
throw new BindingException("Error getting mapper instance. Cause: " + e, e);
}
}
接下来的流程我还是画个流程图，防止小伙伴们走丢。我这里的内容可能未必完全和小标题一样，我主要按照sql执行的流程讲解的。
Mybatis参数绑定
先看一下MapperProxy中的invoke方法，cachedMapperMethod（）方法将MapperMethod缓存起来了。
@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);
}
private MapperMethod cachedMapperMethod(Method method) {
MapperMethod mapperMethod = methodCache.get(method);
if (mapperMethod == null) {
mapperMethod = new MapperMethod(mapperInterface, method, sqlSession.getConfiguration());
methodCache.put(method, mapperMethod);
}
return mapperMethod;
}
我们在往下看mapperMethod.execute(sqlSession, args)方法。
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;
}
case DELETE: {
Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
result = rowCountResult(sqlSession.delete(command.getName(), param));
break;
}
case SELECT:
if (method.returnsVoid() && method.hasResultHandler()) {
executeWithResultHandler(sqlSession, args);
result = null;
} else if (method.returnsMany()) {
result = executeForMany(sqlSession, args);
} else if (method.returnsMap()) {
result = executeForMap(sqlSession, args);
} else if (method.returnsCursor()) {
result = executeForCursor(sqlSession, args);
} else {
Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
result = sqlSession.selectOne(command.getName(), param);
}
break;
case FLUSH:
result = sqlSession.flushStatements();
break;
default:
throw new BindingException("Unknown execution method for: " + command.getName());
}
if (result == null && method.getReturnType().isPrimitive() && !method.returnsVoid()) {
throw new BindingException("Mapper method '" + command.getName()
+ " attempted to return null from a method with a primitive return type (" + method.getReturnType() + ").");
}
return result;
}
method.convertArgsToSqlCommandParam(args)这里就是处理参数转换的逻辑。还有很多细节由于篇幅有限以及时间仓促我们不做过多的赘述，感兴趣的小伙伴可以结合上面的图自己看看。下面我们看SQL的执行流程是怎么样的。整体流程如下图。
Mybatis执行流程
我们就不对每一个执行器都分析，我只挑一个SimpleExecutor来具体跟一下源码。我们还是先看看图吧，防止自己把自己搞蒙。
以simpleExecutor为例的执行流程
@Override
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(wrapper, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
return handler.<E>query(stmt, resultHandler);
} finally {
closeStatement(stmt);
}
}
这里获取了Configuration，创建了一个StatementHandler，预处理操作，具体执行的根据创建的预处理方法，最后执行query方法
@Override
public <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
String sql = boundSql.getSql();
statement.execute(sql);
return resultSetHandler.<E>handleResultSets(statement);
}
到此我们整理了整个Mybatis的执行流程，分析了其中的源码，由于篇幅有限很多地方都没有细致的分析，但是也贴出了图，希望能帮助到你。
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