Mybatis底层原理总结(一)
本文适合对Mybatis有一定了解的。
1. Mybatis 读取XML配置文件后会将内容放在一个Configuration类中,Configuration类会存在整个Mybatis生命周期,以便重复读取。SqlSessionFactoryBuilder会读取Configuration类中信息创建SqlSessionFactory。
2. Mybatis中SqlSessionFactiory、SqlSession等都为接口,Mybatis默认使用的实现类为DefaultSqlSessionFactory和DefaultSqlSession类。
3. SqlSession用途主要有两种
①. 获取对应的Mapper,让映射器通过命名空间和方法名称找到对应的SQL,发送给数据库执行后返回结果。
②. 直接使用SqlSession,通过命名信息去执行SQL返回结果,该方式是IBatis版本留下的,SqlSession通过Update、Select、Insert、Delete等方法操作。
针对Mapper方式,Mybatis底层利用JDK动态代理技术实现该接口,底层最后还是使用的IBatis中SqlSession通过Update、Select、Insert、Delete等方法操作。
4.关于对象的生命周期:
①. SqlSessionFactoryBuilder的作用是创建SqlSessionFactiory,在创建完成后就会被回收,所以它的生命周期只存在于局部方法。
②.SqlSessionFactiory是单例的,作用就是创建SqlSession,每次访问数据库都需要一个SqlSession,所以SqlSessionFactiory的生命周期是贯穿整个Mybatis生命周期的,SqlSessionFactiory采用单例的原因是减少数据库连接资源。
③. SqlSession是一个会话,类似于jdbc的connection,它的生命周期是在请求数据库处理事务过程中,他是一个线程不安全的对象。多线程操作时因多注意他的隔离级别和数据库锁等。SqlSession使用需及时关闭。
④. Mapper是一个接口,它的作用是发送SQL,返回结果,因此他的生命周期不会大于SqlSession
5. 关于SqlSessionFactory的创建,Mybatis采用构造模式来完成创建。
第一步:XMLConfigBuilder解析XML配置,读出配置参数,存入Configuration类中。
第二步:Configuration类创建SqlSessionFactory。(DefaultSqlSessionFactory的构造函数传入Configuration类)
SqlSessionFactoryBuilder.builder(inputStream) inputStream为读取配置文件的流;该方法.builder中的主要内容:
XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(reader, environment, properties);
SqlSessionFactory localSqlSessionFactory = build(parser.parse());build(parser.parse())方法实则为:
public SqlSessionFactory build(Configuration config) {
return new DefaultSqlSessionFactory(config); }6. 映射器由MappedStatement、SqlSource、BoundSql三部分组成。
①. MappedStatement,它保存着映射器的一个节点(select|update|insert|delete)。包括许多我们配置的SQL、SQL的ID、缓存信息、resultMap、parameterType、resultType等配置内容。
②. SqlSource,它提供BoundSql对象。是MappedStatement的一个属性。、
③. BoundSql,它是建立SQL和参数的地方,常用的三个属性:SQL、parameterObject、parameterMappings;
parameterObject就是我们传入的参数;
parameterMappings实则是List<ParameterMapping>,ParameterMapping描述了我们的参数,包括属性、名称、表达式、javaType、jdbcType、typeHandler等重要信息,通过它实现参数和SQL的结合,以便PreparedStatement能够通过它找到parameterObject对象的属性并设置参数。
SQL则为我们写的SQL语句。
1.Mybatis的架构
1.1 Mybatis的框架分层
1.2 MyBatis的实现原理
mybatis底层还是采用原生jdbc来对数据库进行操作的,只是通过 SqlSessionFactory,SqlSession Executor,StatementHandler,ParameterHandler,ResultHandler和TypeHandler等几个处理器封装了这些过程
执行器:Executor (update, query, flushStatements, commit, rollback, getTransaction, close, isClosed) 参数处理器: ParameterHandler (getParameterObject, setParameters) 结构处理器 ResultSetHandler (handleResultSets, handleOutputParameters) sql查询处理器:StatementHandler (prepare, parameterize, batch, update, query)
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其中StatementHandler用通过ParameterHandler与ResultHandler分别进行参数预编译 与结果处理。而ParameterHandler与ResultHandler都使用TypeHandler进行映射。如下图:
2.Mybatis工作过程
通过读mybatis的源码进行分析mybatis的执行操作的整个过程,我们通过debug调试就可以知道Mybatis每一步做了什么事,我先把debug每一步结果 截图,然后在分析这个流程。
第一步:读取配置文件,形成InputStream2.1 创建SqlSessionFacotry的过程
从debug调试看出 返回的 sqlSessionFactory 是DefaultSesssionFactory类型的,但是configuration此时已经被初始化了。查看源码后画如下创建DefaultSessionFactory的时序图:
2.2 创建SqlSession的过程
从debug调试 看出SqlSessinoFactory.openSession() 返回的sqlSession是 DefaultSession类型的,此SqlSession里包含一个Configuration的对象,和一个Executor对象。查看源码后画如下创建DefaultSession的时序图:
2.3 创建Mapper的过程
从debug调试可以看出,mapper是一个Mapper代理对象,而且初始化了Configuration对象,Executor的对象。查看源码后画如下创建Mapper的时序图:
2.4 执行CRUD过程
2.4.1 以select为例查看各步执行的源码
1.mapper.selectEmployeeList()其实是MapperProxy执行invoke方法,此方法显示是判断Method的方法是不是Object的toString等方法如果不是就执行MapperMethod
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { // 判断Method的方法是不是Object的toString等方法 if(Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) { try { return method.invoke(this, args); } catch (Throwable var5) { throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(var5); } } else { //判断private final MapmethodCache;这个map里面有没有这个方法的一级缓存,如果没 MapperMethod mapperMethod = this.cachedMapperMethod(method); return mapperMethod.execute(this.sqlSession, args); } } //查询一级缓存和设置一级缓存 private MapperMethod cachedMapperMethod(Method method) { MapperMethod mapperMethod = (MapperMethod)this.methodCache.get(method); if(mapperMethod == null) { mapperMethod = new MapperMethod(this.mapperInterface, method, this.sqlSession.getConfiguration()); this.methodCache.put(method, mapperMethod); } return mapperMethod; }
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经过上面的调用后进入MapperMethod里面执行
//判断sql命令类型 public Object execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) { Object param; Object result; if(SqlCommandType.INSERT == this.command.getType()) { param = this.method.convertArgsToSqlCommandParam(args); result = this.rowCountResult(sqlSession.insert(this.command.getName(), param)); } else if(SqlCommandType.UPDATE == this.command.getType()) { param = this.method.convertArgsToSqlCommandParam(args); result = this.rowCountResult(sqlSession.update(this.command.getName(), param)); } else if(SqlCommandType.DELETE == this.command.getType()) { param = this.method.convertArgsToSqlCommandParam(args); result = this.rowCountResult(sqlSession.delete(this.command.getName(), param)); } else if(SqlCommandType.SELECT == this.command.getType()) { //我们测试的是select类型,则再判断这个方法的返回类型 if(this.method.returnsVoid() && this.method.hasResultHandler()) { this.executeWithResultHandler(sqlSession, args); result = null; } else if(this.method.returnsMany()) { //我们是查询列表,此方法执行 result = this.executeForMany(sqlSession, args); } else if(this.method.returnsMap()) { result = this.executeForMap(sqlSession, args); } else { param = this.method.convertArgsToSqlCommandParam(args); result = sqlSession.selectOne(this.command.getName(), param); } } else { if(SqlCommandType.FLUSH != this.command.getType()) { throw new BindingException("Unknown execution method for: " + this.command.getName()); } result = sqlSession.flushStatements(); } if(result == null && this.method.getReturnType().isPrimitive() && !this.method.returnsVoid()) { throw new BindingException("Mapper method '" + this.command.getName() + " attempted to return null from a method with a primitive return type (" + this.method.getReturnType() + ")."); } else { return result; } } privateObject executeForMany(SqlSession sqlSession, Object[] args) { //将param做处理 自动处理为param1,param2.. Object param = this.method.convertArgsToSqlCommandParam(args); List result; if(this.method.hasRowBounds()) { RowBounds rowBounds = this.method.extractRowBounds(args); //调用该对象的DefaultSqlSession的selectList方法 result = sqlSession.selectList(this.command.getName(), param, rowBounds); } else { result = sqlSession.selectList(this.command.getName(), param); } return !this.method.getReturnType().isAssignableFrom(result.getClass())?(this.method.getReturnType().isArray()?this.convertToArray(result):this.convertToDeclaredCollection(sqlSession.getConfiguration(), result)):result; } //处理参数方法 public Object convertArgsToSqlCommandParam(Object[] args) { int paramCount = this.params.size(); if(args != null && paramCount != 0) { if(!this.hasNamedParameters && paramCount == 1) { return args[((Integer)this.params.keySet().iterator().next()).intValue()]; } else { Map param = new MapperMethod.ParamMap(); int i = 0; for(Iterator i$ = this.params.entrySet().iterator(); i$.hasNext(); ++i) { Entry entry = (Entry)i$.next(); param.put(entry.getValue(), args[((Integer)entry.getKey()).intValue()]); String genericParamName = "param" + String.valueOf(i + 1); if(!param.containsKey(genericParamName)) { param.put(genericParamName, args[((Integer)entry.getKey()).intValue()]); } } return param; } } else { return null; } }
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调用DefaultSqlSession的selectList的方法
publicList selectList(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds) { List var5; try { //获取MappedStatement对象 MappedStatement ms = this.configuration.getMappedStatement(statement); //调用cachingExecutor执行器的方法 var5 = this.executor.query(ms, this.wrapCollection(parameter), rowBounds, Executor.NO_RESULT_HANDLER); } catch (Exception var9) { throw ExceptionFactory.wrapException("Error querying database. Cause: " + var9, var9); } finally { ErrorContext.instance().reset(); } return var5; } //CachingExector的query方法 public List query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException { // BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameterObject); CacheKey key = this.createCacheKey(ms, parameterObject, rowBounds, boundSql); //调用下2代码 return this.query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql); } //2代码 public List query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException { Cache cache = ms.getCache(); if(cache != null) { this.flushCacheIfRequired(ms); if(ms.isUseCache() && resultHandler == null) { this.ensureNoOutParams(ms, parameterObject, boundSql); List list = (List)this.tcm.getObject(cache, key); if(list == null) { //这里是调用Executor里的query方法 如果开启了缓存这掉CachingExecutor的 如果没有则是调用BaseExecutor的 list = this.delegate.query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql); this.tcm.putObject(cache, key, list); } return list; } } return this.delegate.query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql); }
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BaseExecutor的query方法
publicList query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException { ErrorContext.instance().resource(ms.getResource()).activity("executing a query").object(ms.getId()); if(this.closed) { throw new ExecutorException("Executor was closed."); } else { if(this.queryStack == 0 && ms.isFlushCacheRequired()) { this.clearLocalCache(); } List list; try { ++this.queryStack; list = resultHandler == null?(List)this.localCache.getObject(key):null; if(list != null) { this.handleLocallyCachedOutputParameters(ms, key, parameter, boundSql); } else { //如果缓存中没有就从数据库中查询 list = this.queryFromDatabase(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql); } } finally { --this.queryStack; } if(this.queryStack == 0) { Iterator i$ = this.deferredLoads.iterator(); while(i$.hasNext()) { BaseExecutor.DeferredLoad deferredLoad = (BaseExecutor.DeferredLoad)i$.next(); deferredLoad.load(); } this.deferredLoads.clear(); if(this.configuration.getLocalCacheScope() == LocalCacheScope.STATEMENT) { this.clearLocalCache(); } } return list; } } //从数据库中查询 private List queryFromDatabase(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException { //放入缓存 this.localCache.putObject(key, ExecutionPlaceholder.EXECUTION_PLACEHOLDER); List list; try { //此处是调用子Executor的方法,ExecutorType默认是使用的SimpleExecutor list = this.doQuery(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql); } finally { this.localCache.removeObject(key); } this.localCache.putObject(key, list); if(ms.getStatementType() == StatementType.CALLABLE) { this.localOutputParameterCache.putObject(key, parameter); } return list; }
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SimpleExecutor的doQuery方法
publicList doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) throws SQLException { Statement stmt = null; List var9; try { Configuration configuration = ms.getConfiguration(); //创建StateMentHandler处理器 StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(this.wrapper, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql); //调用下3的方法 stmt = this.prepareStatement(handler, ms.getStatementLog()); //调用no4的方法 var9 = handler.query(stmt, resultHandler); } finally { this.closeStatement(stmt); } return var9; } //下3方法 private Statement prepareStatement(StatementHandler handler, Log statementLog) throws SQLException { Connection connection = this.getConnection(statementLog); Statement stmt = handler.prepare(connection); //SatementHanlder 采用PreparedStatementHandler来实现此方法,而PreparedStatementHandler调用的是父接口ParameterHandler的方法 handler.parameterize(stmt); return stmt; }
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ParameterHandler参数处理器的方法
public interface ParameterHandler { Object getParameterObject(); //此方法是用DefaultParameterHandler实现的 void setParameters(PreparedStatement var1) throws SQLException; }
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DefaultParameterHandler默认参数处理器的方法
public void setParameters(PreparedStatement ps) { ErrorContext.instance().activity("setting parameters").object(this.mappedStatement.getParameterMap().getId()); ListparameterMappings = this.boundSql.getParameterMappings(); if(parameterMappings != null) { for(int i = 0; i < parameterMappings.size(); ++i) { ParameterMapping parameterMapping = (ParameterMapping)parameterMappings.get(i); if(parameterMapping.getMode() != ParameterMode.OUT) { String propertyName = parameterMapping.getProperty(); Object value; if(this.boundSql.hasAdditionalParameter(propertyName)) { value = this.boundSql.getAdditionalParameter(propertyName); } else if(this.parameterObject == null) { value = null; } else if(this.typeHandlerRegistry.hasTypeHandler(this.parameterObject.getClass())) { value = this.parameterObject; } else { MetaObject metaObject = this.configuration.newMetaObject(this.parameterObject); value = metaObject.getValue(propertyName); } //这里用调用 TypeHandler类型映射处理器来映射 TypeHandler typeHandler = parameterMapping.getTypeHandler(); JdbcType jdbcType = parameterMapping.getJdbcType(); if(value == null && jdbcType == null) { jdbcType = this.configuration.getJdbcTypeForNull(); } try { //类型处理器设置参数映射 typeHandler.setParameter(ps, i + 1, value, jdbcType); } catch (TypeException var10) { throw new TypeException("Could not set parameters for mapping: " + parameterMapping + ". Cause: " + var10, var10); } catch (SQLException var11) { throw new TypeException("Could not set parameters for mapping: " + parameterMapping + ". Cause: " + var11, var11); } } } } }
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no4的方法
publicList query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException { //此处调用原生sql的处理器 PreparedStatement ps = (PreparedStatement)statement; //发出原生sql命令 ps.execute(); //采用ResultHandler结果处理器对结果集封装 return this.resultSetHandler.handleResultSets(ps); }
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ResultHandler代码
public interface ResultSetHandler { //此处调用的是DefaultResultSetHandler的方法List handleResultSets(Statement var1) throws SQLException; void handleOutputParameters(CallableStatement var1) throws SQLException; }
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DefaultResultSetHandler的方法
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