MyBatis窥探(一):MyBatis整体架构解析

Mybatis的使用这里就不介绍了，不知道怎么使用的朋友可以点击

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这里面的教程很详细，包括xml的配置、映射、动态 sql 都有介绍，可以学习和使用，本系列的文章将会更深入的了解MyBatis。

1. ORM简介

ORM（Object Relational Mapping）对象-关系映射框架，ORM的主要功能就是根据映射配置文件，完成数据在对象模型与关系模型之间的映射。

1.1 常见的ORM框架

1.1.1 Hibernate

Hibernate通过hbm.xml映射文件维护一个 Java 类与数据库表的映射关系，通过Hibernate的映射，Java开发人员可以用看待Java对象的角度去看待数据库表中的数据行，数据库中多有的表通过hbm.xml配置文件映射之后，都对应一个Java类。

1.1.2 JPA

JPA(Java Persistence API) 是EJB 3.0中持久化部分的规范，他可以脱离EJB的体系单独作为一个持久化规范进行使用。

1.1.3 Spring JDBC

严格来说，Spring JDBC并不能算一个ORM框架，它仅仅是使用模板方式对原生JDBC进行了一层非常薄的封装，使用Spring JDBC可以帮助开发人员屏蔽创建数据库连接对象，Statement对象，异常处理以及事务管理的重复性代码，提高开发效率。

1.1.4 MyBatis

MyBatis与前面介绍的持久化框架一样，可以帮助开发人员屏蔽底层重复性的原生JDBC代码，MyBatis通过映射配置文件或相应注解将ResultSet映射为Java对象，其映射规则可以嵌套其他映射规则以及子查询，从而实现复杂的逻辑，也可实现一对一，一对多，多对多映射以及双向映射。相比Hibemate更加轻量级，可控性也更高。

2. MyBatis整体架构

MyBatis的整体分为三层，分别是基础支持层，核心处理层和接口层，如图所示

2.1 基础支持层

基础支持层包含整个MyBatis的基础模块，这些模块为核心处理层的功能提供了良好的支撑，下面简单描述下各个模块。

2.1.1 数据源模块

数据源是实际开发中常用的组件之一，现在开源的数据源都提供了比较丰富的功能，例如连接池功能、检测链接状态等，选择性能优秀的数据源组件对于提升ORM框架乃至整个应用的性能都是非常重要的。MyBatis自身提供了相应的数据源实现。当然MyBatis也提供了与第三方接口数据源集成的接口，这些功能都位于数据源模块之中。

2.1.2 事务管理模块

MyBatis对数据库中的事务进行了抽象，其自身提供了相应的事务接口和简单的实现，在很多场景中，MyBatis会与Spring框架集成，并由Spring框架管理事务相关配置。

2.1.3 缓存模块

在优化系统性能时，优化数据库性能是非常重要的一个环节，而添加缓存则是优化数据库时最有效的手段之一。正确、合理的使用缓存可以将一部分数据库请求拦截在缓存这一层，这就能够减少相当一部分数据库的压力。

MyBatis中提供了一级缓存和二级缓存，而这两级缓存都依赖于基础支持层中的缓存模块实现，这里需要读者注意的是MyBatis中自带的两级缓存以及整个应用是运行在一个JVM中的，共享一块堆内存，如果这两级缓存中的数据量较大，则可能影响系统中其他功能的运行，所以当需要缓存大量数据时，优先考虑使用 Redis 、 Mongodb 、Memcache等缓存产品。

2.1.4 Binding模块

在调用 SqISession 相应方法执行数据库操作时，需要指定映射文件中定义的 SQL 节点，如果出现拼写错误，我们只能在运行时才能发现相应的 异常 。 为了尽早发现这种错误， MyBatis 通过 Binding 模块将用户自定义的 Mapper 接 口与映射配置文件关联起来，系统可以通过调用自定义 Mapper 接口中的方法执行相应的 SQL 语句完成数据库操作，从而避免上述问题。值得读者注意的是，开发人员无须编写自定义 Mapper接口的实现， MyBatis会自动为 其创建动态代理对象。在有些场景中，自定义 Mapper接口可以完全代替映射配置文件， 但有的映射规则和 SQL 语句的定义还是写在映射配置文件中比较方便，例如动态 SQL 语句的定义 。

2.1.5 反射模块

Java中的反射功能虽然强大，但对大多数开发人员来说，写出高质量的反射代码还是有一定难度的。MyBatis中专门提供了反射模块，该模块对Java原生的反射进行了一系列优化，例如缓存了类的元数据，提高了反射的性能。

2.1.6 类型转换模块

MyBatis 为简化配置文件提供了别名机制 ， 该机制是类型转换模 块的主要功能之一 。 类型转换模块的另一个功能是实现 JDBC 类型与 Java 类型之间的 转换，该功能在为 SQL 语句绑定实参以及 映射查询结果集 时都会涉及。在为 SQL 语 句绑定实参时， 会将数据由 Java类型转换成 JDBC 类型;而在映射结果集时，会将数 据由 JDBC类型转换成 Java类型。

2.1.7 日志模块

无论在开发测试环境中，还是在线上生产环境中，日志在整个系统中的地位都是非常重要的。良好的日志功能可以帮助开发人员和测试人员快速定位 Bug代码，也可以帮助运维人员快速定位性能瓶颈、等问题 。 目前的 Java 世界中存在很多优秀的日志框架，例如 Log4j、 Log4j2, slf4j等。 MyBatis作为一个设计优良的框架，除了提供详细的日志输出信息，还要能够集成多种日志框架，其日志模块的 一个主要功能就是集成第三方日志框架。

2.1.8 资源加载模块

资源加载模块主要是对类加载器进行封装，确定类的使用顺序，并提供了加载类文件以及其他资源文件的功能。

2.1.9 解析器模块

解析器模块主要提供了两个功能：一个功能是对XPath进行封装，为MyBatis初始化时解析mybatis-config.xml配置文件以及映射配置文件提供支持；另一个功能是为处理动态sql语句中的占位符提供支持。

2.2 核心处理层

在MyBatis的核心处理层中实现了MyBatis的核心处理流程，其中包括MyBatis的初始化以及完成一次数据库操作的全部流程，而这些都是基于基础支持层实现的。

2.2.1 配置解析

在 MyBatis 初始化过程中，会加载 mybatis-config.xml 配置文件、映射配置文件以及 Mapper 接口中的注解信息，解析后的配置信息会形成相应的对象并保存到 Configuration 对象中 。例如，节点(即ResultSet 的映射规则) 会被解析成 ResultMap 对象，定义的节点(即属性映射)会被解析成 ResultMapping对象。之后，利用该 Configuration对象创SqlSessionFactor对象。待 MyBatis 初始化之后，开发人员可以通过初始化得到SqlSessionFactory创建 SqlSession 对象并完成数据库操作。

2.2.2 参数映射-SQL解析

拼凑 SQL 语句是一件烦琐且易出错的过程，为了将开发人员从这项枯燥无趣的工作中解脱出来，MyBatis实现动态SQL语句的功能，提供了多种动态 SQL语句对应的节点， 例如，节点、节点、节点等 。通过这些节点的组合使用，开发人员可以写出几乎满足所有需求的动态 SQL语句。 MyBatis 中的scripting模块会根据用户传入的实参，解析映射文件中定义的动态SQL节点，并形成数据库可执行的SQL 语句 。之后会处理 SQL 语句中的占位符，绑定用户传入的实参。

2.2.3 SQL执行

SQL语句的执行涉及多个组件，其中比较重要的是Executor、StatementHandler、ParameterHandler和ResultSetHandler。Executor主要负责维护一级缓存和二级缓存，并提供事务管理的相关操作，它会将数据库相关操作委托给StatementHandler完成。StatementHandler首先通过ParamHandler完成SQL语句的实参绑定，然后通过java.sql.Statement对象执行SQL语句并得到结果集，最后通过ResultSetHandler完成结果集的映射，得到结果对象并返回。如图展示一条sql的执行过程：

2.2.4 插件

Mybatis 自身的功能虽然强大，但是并不能完美切 合所有 的应用场景，因此 MyBatis 提供了插件接口，我们可以通过添加用户自定义插件的方式对 MyBatis 进行扩展。用 户自定义插件也可以改变 Mybatis 的默认行为 ，例如，我们可以 拦截 SQL 语句并对其 进行重写。由于用户自定义插件会影响 MyBatis 的核心行为，在使用自定义插件之前， 开发人员需要了解 MyBatis 内部的原理，这样才能编写出安全、高效的插件。

3.MyBatis 核心类介绍

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JDBC statement 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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到这里本篇文章就结束，此篇文章作为MyBatis系列开篇，这里只是做一个整体的介绍，后面会陆续对Mybatis的各个模块进行分析。喜欢的朋友可以关注一波，跟着我一起学习MyBatis。