Mybatis原理及源码分析

时间：2021-08-02 18:58:03

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原理及源码分析

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)

1.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原理及源码分析

Mybatis类型转换

2.日志模块，产生日志，定位异常。

3.反射工具，对原生的Java反射作了一些封装。

4.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。

5.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。

6.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原理及源码分析

Mybatis缓存

7.解析器模块，主要是config.xml配置文件解析，和mapper.xml文件解析。

8.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。

  1. @Bean 
  2. @ConditionalOnMissingBean 
  3. public SqlSessionFactory sqlSessionFactory(DataSource dataSource) throws Exception { 
  4.   SqlSessionFactoryBean factory = new SqlSessionFactoryBean(); 
  5.   factory.setDataSource(dataSource); 
  6.   factory.setVfs(SpringBootVFS.class); 
  7.   if (StringUtils.hasText(this.properties.getConfigLocation())) { 
  8.     factory.setConfigLocation(this.resourceLoader.getResource(this.properties.getConfigLocation())); 
  9.   } 
  10.   Configuration configuration = this.properties.getConfiguration(); 
  11.   if (configuration == null && !StringUtils.hasText(this.properties.getConfigLocation())) { 
  12.     configuration = new Configuration(); 
  13.   } 
  14.   if (configuration != null && !CollectionUtils.isEmpty(this.configurationCustomizers)) { 
  15.     for (ConfigurationCustomizer customizer : this.configurationCustomizers) { 
  16.       customizer.customize(configuration); 
  17.     } 
  18.   } 
  19.   factory.setConfiguration(configuration); 
  20.   if (this.properties.getConfigurationProperties() != null) { 
  21.     factory.setConfigurationProperties(this.properties.getConfigurationProperties()); 
  22.   } 
  23.   if (!ObjectUtils.isEmpty(this.interceptors)) { 
  24.     factory.setPlugins(this.interceptors); 
  25.   } 
  26.   if (this.databaseIdProvider != null) { 
  27.     factory.setDatabaseIdProvider(this.databaseIdProvider); 
  28.   } 
  29.   if (StringUtils.hasLength(this.properties.getTypeAliasesPackage())) { 
  30.     factory.setTypeAliasesPackage(this.properties.getTypeAliasesPackage()); 
  31.   } 
  32.   if (StringUtils.hasLength(this.properties.getTypeHandlersPackage())) { 
  33.     factory.setTypeHandlersPackage(this.properties.getTypeHandlersPackage()); 
  34.   } 
  35.   if (!ObjectUtils.isEmpty(this.properties.resolveMapperLocations())) { 
  36.     factory.setMapperLocations(this.properties.resolveMapperLocations()); 
  37.   } 
  38.  
  39.   return factory.getObject(); 
  40. } 

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。

  1. @Override 
  2. public SqlSessionFactory getObject() throws Exception { 
  3.   if (this.sqlSessionFactory == null) { 
  4.     afterPropertiesSet(); 
  5.   } 
  6.  
  7.   return this.sqlSessionFactory; 
  8. } 

这一步没什么好说的，看看afterPropertiesSet()方法

  1. @Override 
  2. public void afterPropertiesSet() throws Exception { 
  3.   notNull(dataSource, "Property 'dataSource' is required"); 
  4.   notNull(sqlSessionFactoryBuilder, "Property 'sqlSessionFactoryBuilder' is required"); 
  5.   state((configuration == null && configLocation == null) || !(configuration != null && configLocation != null), 
  6.             "Property 'configuration' and 'configLocation' can not specified with together"); 
  7.  
  8.   this.sqlSessionFactory = buildSqlSessionFactory(); 
  9. } 

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原理及源码分析

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

  1. public SqlSessionFactory build(Configuration config) { 
  2.     return new DefaultSqlSessionFactory(config); 
  3.   } 

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。

  1. public SqlSessionTemplate(SqlSessionFactory sqlSessionFactory) { 
  2.    this(sqlSessionFactory, sqlSessionFactory.getConfiguration().getDefaultExecutorType()); 
  3.  } 

再往下看，我们就看到了

  1. public SqlSessionTemplate(SqlSessionFactory sqlSessionFactory, ExecutorType executorType, 
  2.     PersistenceExceptionTranslator exceptionTranslator) { 
  3.  
  4.   notNull(sqlSessionFactory, "Property 'sqlSessionFactory' is required"); 
  5.   notNull(executorType, "Property 'executorType' is required"); 
  6.  
  7.   this.sqlSessionFactory = sqlSessionFactory; 
  8.   this.executorType = executorType; 
  9.   this.exceptionTranslator = exceptionTranslator; 
  10.   this.sqlSessionProxy = (SqlSession) newProxyInstance( 
  11.       SqlSessionFactory.class.getClassLoader(), 
  12.       new Class[] { SqlSession.class }, 
  13.       new SqlSessionInterceptor()); 
  14. } 

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。

  1. @Override 
  2.  public T getObject() throws Exception { 
  3.    return getSqlSession().getMapper(this.mapperInterface); 
  4.  } 

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。

  1. public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) { 
  2.     final MapperProxyFactory<T> mapperProxyFactory = (MapperProxyFactory<T>) knownMappers.get(type); 
  3.     if (mapperProxyFactory == null) { 
  4.       throw new BindingException("Type " + type + " is not known to the MapperRegistry."); 
  5.     } 
  6.     try { 
  7.       return mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession); 
  8.     } catch (Exception e) { 
  9.       throw new BindingException("Error getting mapper instance. Cause: " + e, e); 
  10.     } 
  11.   } 

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原理及源码分析

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。

  1. @Override 
  2. public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { 
  3.   try { 
  4.     if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) { 
  5.       return method.invoke(this, args); 
  6.     } else if (isDefaultMethod(method)) { 
  7.       return invokeDefaultMethod(proxy, method, args); 
  8.     } 
  9.   } catch (Throwable t) { 
  10.     throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t); 
  11.   } 
  12.   final MapperMethod mapperMethod = cachedMapperMethod(method); 
  13.   return mapperMethod.execute(sqlSession, args); 
  14. } 
  15.  
  16.  private MapperMethod cachedMapperMethod(Method method) { 
  17.     MapperMethod mapperMethod = methodCache.get(method); 
  18.     if (mapperMethod == null) { 
  19.       mapperMethod = new MapperMethod(mapperInterface, method, sqlSession.getConfiguration()); 
  20.       methodCache.put(method, mapperMethod); 
  21.     } 
  22.     return mapperMethod; 
  23.   } 

我们在往下看mapperMethod.execute(sqlSession, args)方法。

  1. public Object execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) { 
  2.   Object result; 
  3.   switch (command.getType()) { 
  4.     case INSERT: { 
  5.     Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args); 
  6.       result = rowCountResult(sqlSession.insert(command.getName(), param)); 
  7.       break; 
  8.     } 
  9.     case UPDATE: { 
  10.       Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args); 
  11.       result = rowCountResult(sqlSession.update(command.getName(), param)); 
  12.       break; 
  13.     } 
  14.     case DELETE: { 
  15.       Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args); 
  16.       result = rowCountResult(sqlSession.delete(command.getName(), param)); 
  17.       break; 
  18.     } 
  19.     case SELECT: 
  20.       if (method.returnsVoid() && method.hasResultHandler()) { 
  21.         executeWithResultHandler(sqlSession, args); 
  22.         result = null; 
  23.       } else if (method.returnsMany()) { 
  24.         result = executeForMany(sqlSession, args); 
  25.       } else if (method.returnsMap()) { 
  26.         result = executeForMap(sqlSession, args); 
  27.       } else if (method.returnsCursor()) { 
  28.         result = executeForCursor(sqlSession, args); 
  29.       } else { 
  30.         Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args); 
  31.         result = sqlSession.selectOne(command.getName(), param); 
  32.       } 
  33.       break; 
  34.     case FLUSH: 
  35.       result = sqlSession.flushStatements(); 
  36.       break; 
  37.     default: 
  38.       throw new BindingException("Unknown execution method for: " + command.getName()); 
  39.   } 
  40.   if (result == null && method.getReturnType().isPrimitive() && !method.returnsVoid()) { 
  41.     throw new BindingException("Mapper method '" + command.getName()  
  42.         + " attempted to return null from a method with a primitive return type (" + method.getReturnType() + ")."); 
  43.   } 
  44.   return result; 
  45. } 

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原理及源码分析

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。

Mybatis原理及源码分析

以simpleExecutor为例的执行流程

  1. @Override 
  2. public <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) throws SQLException { 
  3.   Statement stmt = null; 
  4.   try { 
  5.     Configuration configuration = ms.getConfiguration(); 
  6.     StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(wrapper, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql); 
  7.     stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog()); 
  8.     return handler.<E>query(stmt, resultHandler); 
  9.   } finally { 
  10.     closeStatement(stmt); 
  11.   } 
  12. } 

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

  1. @Override 
  2. public <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException { 
  3.   String sql = boundSql.getSql(); 
  4.   statement.execute(sql); 
  5.   return resultSetHandler.<E>handleResultSets(statement); 
  6. } 

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。

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/FWGaPN9PV9gcagHS5VyPQA

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