MyBatis 是 Java 生態(tài)中非常著名的一款 ORM 框架，目前在一線互聯(lián)網(wǎng)大廠中應(yīng)用廣泛，Mybatis已經(jīng)成為了一個(gè)必會(huì)框架。

如果你想要進(jìn)入一線大廠，能夠熟練使用 MyBatis 開(kāi)發(fā)已經(jīng)是一項(xiàng)非常基本的技能，同時(shí)大廠也更希望自己的開(kāi)發(fā)人員深入了解 MyBatis 框架的原理和核心實(shí)現(xiàn)。

從這個(gè)角度看，理解 MyBatis 原理，閱讀 MyBatis核心源碼，這樣更有利于提高職場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

在深入了解Mybatis的源碼之前，我們先了解一下Mybatis的整體架構(gòu)和工作原理，這樣有助于我們?cè)陂喿x源碼過(guò)程中了解思路和流程。

Mybatis架構(gòu)設(shè)計(jì)

我們把Mybatis的功能架構(gòu)分為三層：

• API接口層
• 數(shù)據(jù)處理層
• 基礎(chǔ)支撐層

接口層

接口層：主要就是和數(shù)據(jù)庫(kù)交互，提供給外部使用的接口API，開(kāi)發(fā)人員通過(guò)這些本地API來(lái)操縱數(shù)據(jù)庫(kù)，接口層一接收到調(diào)用請(qǐng)求就會(huì)調(diào)用數(shù)據(jù)處理層來(lái)完成具體的數(shù)據(jù)處理。

以使用Mapper接口為例，將配置文件中的每一個(gè) 節(jié)點(diǎn)抽象為一個(gè) Mapper 接口，這個(gè)接口中聲明的方法和跟Mapper.xml中的 節(jié)點(diǎn)項(xiàng)對(duì)應(yīng)。

id值對(duì)應(yīng)方法名稱，parameterType 值對(duì)應(yīng)方法的入?yún)㈩愋停鴕esultMap 值則對(duì)應(yīng)返回值類型。

配置好后，MyBatis 會(huì)根據(jù)接口聲明的方法信息，通過(guò)動(dòng)態(tài)代理機(jī)制生成一個(gè)Mapper 實(shí)例，當(dāng)調(diào)用接口方法時(shí)，根據(jù)這個(gè)方法的方法名和參數(shù)類型，確定Statement Id，底層還是通過(guò) SqlSession.select/update( “statementId”, parameter) 等來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作。

數(shù)據(jù)處理層

數(shù)據(jù)處理層：可以說(shuō)是MyBatis 的核心，負(fù)責(zé)具體的SQL查找、SQL解析、SQL執(zhí)行和執(zhí)行結(jié)果映射處理等，它主要的目的是根據(jù)調(diào)用的請(qǐng)求完成一次數(shù)據(jù)庫(kù)操作。

從大的方面上講，它要完成兩個(gè)功能：

• 通過(guò)傳入?yún)?shù)構(gòu)建動(dòng)態(tài)SQL語(yǔ)句
• SQL語(yǔ)句的執(zhí)行以及封裝查詢結(jié)果集

1.通過(guò)傳入?yún)?shù)構(gòu)建動(dòng)態(tài)SQL語(yǔ)句

動(dòng)態(tài)語(yǔ)句生成能夠說(shuō)是MyBatis框架很是優(yōu)雅的一個(gè)設(shè)計(jì)，MyBatis 經(jīng)過(guò)傳入的參數(shù)值，使用 Ognl 來(lái)動(dòng)態(tài)地構(gòu)造SQL語(yǔ)句，使得MyBatis 有很強(qiáng)的靈活性和擴(kuò)展性。

參數(shù)映射指的是對(duì)于java 數(shù)據(jù)類型和jdbc數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換，這里有包括兩個(gè)過(guò)程：

• 查詢階段
• 查詢結(jié)果集轉(zhuǎn)換階段

查詢階段要將java類型的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成jdbc類型的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò) preparedStatement.setXXX() 來(lái)設(shè)值;

另外一個(gè)就是對(duì)resultset查詢結(jié)果集的jdbcType 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成java 數(shù)據(jù)類型。

2. SQL語(yǔ)句的執(zhí)行以及封裝查詢結(jié)果集

動(dòng)態(tài)SQL語(yǔ)句生成以后，MyBatis 將執(zhí)行SQL語(yǔ)句，并將可能返回的結(jié)果集轉(zhuǎn)換成List 列表。

MyBatis 在對(duì)結(jié)果集的處理中，支持結(jié)果集關(guān)系一對(duì)多和多對(duì)一的轉(zhuǎn)換，而且有兩種支持方式，一種為嵌套查詢語(yǔ)句的查詢，還有一種是嵌套結(jié)果集的查詢。

基礎(chǔ)支撐層

基礎(chǔ)支撐層是整個(gè)MyBatis框架的地基，負(fù)責(zé)最基礎(chǔ)的功能支撐，包括連接管理、事務(wù)管理、配置加載和緩存處理，這些都是共用的東西，將他們抽取出來(lái)作為最基礎(chǔ)的組件，為上層的數(shù)據(jù)處理層提供最基礎(chǔ)的支撐。

1.緩存機(jī)制

數(shù)據(jù)庫(kù)是實(shí)踐生成中非常核心的存儲(chǔ)，很多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都會(huì)落地到數(shù)據(jù)庫(kù)，所以數(shù)據(jù)庫(kù)性能的優(yōu)劣直接影響了上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)的優(yōu)劣。

我們很多線上業(yè)務(wù)都是讀多寫(xiě)少的場(chǎng)景，在數(shù)據(jù)庫(kù)遇到瓶頸時(shí)，緩存是最有效、最常用的手段之一，正確使用緩存可以將一部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)請(qǐng)求攔截在緩存這一層，這就能夠減少一部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的壓力，提高系統(tǒng)性能。

除了使用 Redis、Memcached 等外置的第三方緩存以外，持久化框架一般也會(huì)自帶內(nèi)置的緩存，例如，MyBatis 就提供了一級(jí)緩存和二級(jí)緩存，具體實(shí)現(xiàn)位于基礎(chǔ)支撐層的緩存模塊中。

2.反射工具

該模塊對(duì) Java 原生的反射進(jìn)行了良好的封裝，提供了更加簡(jiǎn)潔易用的 API ，方便上層使調(diào)用，并且對(duì)反射操作進(jìn)行了一系列優(yōu)化，例如緩存了類的元數(shù)據(jù)，提高了反射操作的性能。

3.類型轉(zhuǎn)換

類型轉(zhuǎn)換模塊提供了兩個(gè)主要功能，一個(gè)功能是別名機(jī)制，MyBatis 為了簡(jiǎn)化配置文件提供了別名機(jī)制。

另一個(gè)功能是實(shí)現(xiàn) JDBC 類型與 Java 類型之間的轉(zhuǎn)換，該功能在為 SQL 語(yǔ)句綁定實(shí)參以及映射查詢結(jié)果集時(shí)都會(huì)涉及。

4.日志

提供詳細(xì)的日志輸出信息，并且能夠集成多種日志框架，其日志模塊的一個(gè)主要功能就是集成第三方日志框架。

5.資源加載

資源加載模塊主要是對(duì)類加載器進(jìn)行封裝，確定類加載器的使用順序，并提供了加載類文件以及其他資源文件的功能。

6.解析器

解析器模塊主要提供兩個(gè)功能，一個(gè)功能是對(duì) XPath 進(jìn)行封裝，為 MyBatis 初始化時(shí)解析 mybatis-config.xml 配置文件以及映射配置文件提供支持。

另一個(gè)功能是為處理動(dòng)態(tài) SQL 語(yǔ)句中的占位符提供支持。

7.事務(wù)管理

持久層框架一般都會(huì)提供一套事務(wù)管理機(jī)制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)控制，MyBatis 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的事務(wù)進(jìn)行了一層簡(jiǎn)單的抽象，提供了簡(jiǎn)單易用的事務(wù)接口和實(shí)現(xiàn)。

一般情況下，Java 項(xiàng)目都會(huì)集成 Spring，并由 Spring 框架管理事務(wù)。

8.Binding

在調(diào)用 SqlSession 相應(yīng)方法執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作時(shí)，需要指定映射文件中定義的 SQL 節(jié)點(diǎn)，如果出現(xiàn)拼寫(xiě)錯(cuò)誤，我們只能在運(yùn)行時(shí)才能發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的異常。

為了盡早發(fā)現(xiàn)這種錯(cuò)誤，MyBatis 通過(guò) Binding 模塊將用戶自定義的 Mapper 接口與映射配置文件關(guān)聯(lián)起來(lái)，系統(tǒng)可以通過(guò)調(diào)用自定義 Mapper 接口中的方法執(zhí)行相應(yīng)的SQL 語(yǔ)句完成數(shù)據(jù)庫(kù)操作，從而避免上述問(wèn)題。

需要注意的是，無(wú)須編寫(xiě)自定義 Mapper 接口的實(shí)現(xiàn)，具體的Mapper接口實(shí)現(xiàn)MyBatis 會(huì)自動(dòng)為其創(chuàng)建動(dòng)態(tài)代理對(duì)象。

9.數(shù)據(jù)源

對(duì)于 ORM 框架而言，數(shù)據(jù)源的組織是一個(gè)非常重要的一部分，這直接影響到框架的性能問(wèn)題。

數(shù)據(jù)庫(kù)連接是一項(xiàng)有限的昂貴資源，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)連接對(duì)象均對(duì)應(yīng)一個(gè)物理數(shù)據(jù)庫(kù)連接，每次操作都打開(kāi)一個(gè)物理連接，使用完都關(guān)閉連接，這樣造成系統(tǒng)的性能低下。

數(shù)據(jù)庫(kù)連接池的解決方案是在應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)建立足夠的數(shù)據(jù)庫(kù)連接，并將這些連接組成一個(gè)連接池，由應(yīng)用程序動(dòng)態(tài)地對(duì)池中的連接進(jìn)行申請(qǐng)、使用和釋放。

打開(kāi)Mybatis源碼找到datasource包下就可以看到連接池的實(shí)現(xiàn)，如下圖所示：

Mybatis核心執(zhí)行流程

mybatis的總體執(zhí)行流程，總體如下六大步驟：

1.MyBatis配置文件

config.xml：配置了全局配置文件，配置了MyBatis的運(yùn)行環(huán)境等信息。

mapper,xml：sql的映射文件，配置了操作數(shù)據(jù)庫(kù)的sql語(yǔ)句，此文件需在config.xml中加載。

2.SqlSessionFactory

通過(guò)MyBatis環(huán)境等配置信息構(gòu)造SqlSessionFactory(會(huì)話工廠)。

3.SqlSession

通過(guò)會(huì)話工廠創(chuàng)建SqlSession(會(huì)話)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行增刪改查操作。

4.Exector執(zhí)行器

MyBatis底層自定義了Exector執(zhí)行器接口來(lái)具體操作數(shù)據(jù)庫(kù)，Exector接口有兩個(gè)實(shí)現(xiàn)，一個(gè)基本執(zhí)行器(默認(rèn))，一個(gè)是緩存執(zhí)行器，SqlSession底層是通過(guò)Exector接口操作數(shù)據(jù)庫(kù)。

5.MappedStatement

MyBatis的一個(gè)底層封裝對(duì)象，它包裝了MyBatis配置信息與sql映射信息等。mapper.xml中的insert/select/update/delete標(biāo)簽對(duì)應(yīng)一個(gè)MappedStatement對(duì)象。標(biāo)簽的id就是MappedStatement的id。

MappedStatement對(duì)sql執(zhí)行輸入?yún)?shù)進(jìn)行定義，包括HashMap、基本類型、pojo、Executor通過(guò)MappedStatement在執(zhí)行sql前將輸入的Java對(duì)象映射至sql中，輸入?yún)?shù)映射就是JDBC編程對(duì)preparedStatement設(shè)置參數(shù)。

MappedStatement對(duì)sql執(zhí)行輸出結(jié)果進(jìn)行定義，包括HashMap、基本類型、pojo，Executor通過(guò)MappedStatement在執(zhí)行sql后將輸出結(jié)果映射至Java對(duì)象中，輸出結(jié)果映射就是JDBC編程對(duì)結(jié)果的解析處理過(guò)程。

到此我就把Mybatis的架構(gòu)從全局上做了一個(gè)拆解，后續(xù)我將重點(diǎn)分析其核心源碼，這樣先全局再局部，這樣更有利于掌握其核心原理實(shí)現(xiàn)，希望這個(gè)框架系列能對(duì)你有所用。