手写mybatis彻底搞懂框架原理

FowlerJonas 发布于2月前
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mybatis的前身是iBatis,其源于“Internet”和“abatis”的组合,是一款优秀的持久层框架,它支持定制化SQL、存储过程以及高级映射。 mybatis避免了几乎所有的JDBC代码和手动设置参数以及获取结果集,它可以使用简单的XML或注解来配置和映射原生信息,将接口和Java的POJO映射成数据库中的记录。

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mybatis的架构设计

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Mybatis的功能架构分为三层:

  • 接口层:提供给外部使用的接口API,开发人员通过这些本地API来操纵数据库。接口层接收到调用请求就会调用数据处理层来完成具体的数据处理。

  • 数据处理层:负责具体的SQL查找、SQL解析、SQL执行和执行结果映射处理等。它主要的目的是根据调用的请求完成一次数据库操作。

  • 框架支撑层:负责最基础的功能支撑,包括连接管理、事务管理、配置加载和缓存处理,这些都是共用的东西,将他们抽取出来作为最基础的组件。为上层的数据处理层提供最基础的支撑。

mybatis的运行流程

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  1. 加载配置:配置来源于两个地方,配置文件和注解。将SQL的配置信息加载成为MappedStatement对象(包括了传入参数映射配置、执行的SQL语句、结果映射配置),存储在内存中。

  2. SQL解析:当API接口层接收到调用请求时,会接收到传入SQL的ID和传入对象(可以是Map、JavaBean或者基本数据类型),Mybatis会根据SQL的ID找到对应的MappedStatement,然后根据传入参数对象对MappedStatement进行解析,解析后可以得到最终要执行的SQL语句和参数。

  3. SQL执行:将最终得到的SQL和参数拿到数据库进行执行,得到操作数据库的结果。

  4. 结果映射:将操作数据库的结果按照映射的配置进行转换,可以转换成HashMap、JavaBean或者基本数据类型,并将最终结果返回。

手写mybatis的目录

来看下笔者的手写mybatis的文件目录。 查看Bootstrap文件上说明,然后运行该文件,断点调试即可一步步了解mybatis框架的原理了。 (很多地方都注解了,方便初学者更多了解框架细节)

手写mybatis彻底搞懂框架原理

代码地址请查看,https://github.com/y277an/java-you-need-know 。 再看看正版的代码结构吧。

考虑到transaction对理解框架原理产生干扰,所以代码全部删掉

mybatis目录结构及内容

以下目录对照的是mybatis-3.5.1的源码。

  • annotations。注解目录。包括所有的注解,如@SELECT,@UPDATE等。

  • binding。Mapper类的实例反射生成工具目录。

  • builder。主要是注解,mapper和SqlSource的构造器及转换器。

  • cache。Mybatis内部缓存接口。实现了一些特定的缓存策略,FifoCache、LruCache、BlockingCache、LoggingCache等。

  • dataSource。数据源工厂类及实现。实现类包括JndiDataSourceFactory、PooledDataSourceFactory和UnpooledDataSourceFactory。数据源实现类:UnpooledDataSource和PooledDataSource。

  • exceptions。Mybatis自定义的异常类,都继承自RuntimeException。

  • executor。执行器相关包。包括Key生成器、加载器(包括Cglib、Javassist的代理,结果加载器)、参数处理器接口、结果处理器、结果集(resultSet)处理器、Statement处理器(实现类:BaseStatementHandler、CallableStatementHandler、PreparedStatementHandler、RoutingStatementHandler、SimpleStatementHandler)、执行器(SimpleExecutor、ReuseExecutor、CachingExecutor、BatchExecutor、BaseExecutor)。

  • io。主要是定义的几个VFS(VFS、DefaultVFS、ClassLoaderWrapper)。

  • jdbc。与Sql相关的操作。如Sql运行器,脚本运行器和Sql封装类等。

  • logging。各个类型的日志适配器,都实现了Log接口。StdOutImpl、Slf4jImpl、NoLoggingImpl、Log4j2Impl、Log4jImpl、Jdk14LoggingImpl、BaseJdbcLogger和JakartaCommonsLoggingImpl。

  • mapping。主要是接口参数,sql和返回结果的映射类,主要类包括:MappedStatement、ParameterMap、ParameterMapping、ResultMap、ResultMapping、BoundSql和SqlSource等类。

  • parsing。变量解析,如解析${},#{}等。

  • plugin。主要包含插件的定义接口。如Interceptor、Plugin和InterceptorChain等。

  • reflection。主要是一些反射操作的工具方法和对象工厂类,以及一些常用的包装类,如BaseWrapper、BeanWrapper、CollectionWrapper、MapWrapper和ObjectWrapper。

  • scripting。执行驱动和动态Sql解析的处理器。

  • session。主要是SqlSession和SqlSessionFactory。

  • transaction。主要是mybatis简单封装的jdbc事务操作类。

  • type。各个类型数据的处理器。用于动态的设置参数和转换数据,如IntegerTypeHandler用来处理Integer类型的值的set和get操作。除了八大基本类型,还有常用的集合及Map类型,还增加了各种时间类型的处理器。

MyBatis的核心成员和职责

从MyBatis代码实现的角度来看,MyBatis的核心组件如下

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  • SqlSession。作为MyBatis工作的主要顶层API,表示和数据库交互的会话,完成必要数据库增删改查功能。

  • Executor。MyBatis执行器,是MyBatis调度的核心,负责SQL语句的生成和查询缓存的维护。

  • StatementHandler。封装了JDBC Statement操作,负责对JDBCstatement的操作,如设置参数、将Statement结果集转换成List集合。

  • ParameterHandler。负责对用户传递的参数转换成JDBC Statement 所需要的参数。

  • ResultSetHandler。负责将JDBC返回的ResultSet结果集对象转换成List类型的集合。

  • TypeHandler 负责java数据类型和jdbc数据类型之间的映射和转换。

  • MappedStatement。MappedStatement维护了一条<select|update|delete|insert>节点的封装。

  • SqlSource。负责根据用户传递的parameterObject,动态地生成SQL语句,将信息封装到BoundSql对象中,并返回。

  • BoundSql。表示动态生成的SQL语句以及相应的参数信息。

  • Configuration。MyBatis所有的配置信息都维持在Configuration对象之中。

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