MyBatis源码解析

在讲解MyBatis之前，先说下传统JDBC连接数据库的弊端：
1.JDBC底层没有实现连接池，从而导致操作数据库需要频繁的创建和释放，影响性能；
2.JDBC的代码散落在Java代码中，如果需要修改SQL语句，需要重新编译Java类；
3.使用PreparedStatement设置参数繁，占位符和参数需要一一对应；
4.处理返回的结果集解析也很麻烦。

所以，在实际开发中，基本不会使用原生的JDBC来操作数据库。

然后，说一下Hibernate和MyBatis的区别，现在互联网公司基本上都是以MyBatis为主，因MyBatis能够书写比较复杂的SQL语句，比较灵活。

MyBatis的核心概念

类名	描述
Configuration	描述mybatis-config.xml全局配置关系类
SqlSessionFactory	Session管理工厂接口
SqlSession	SqlSession接口。 SqlSession中提供了操作数据库的方法,完成一次数据库的访问和结果的映射.不是线程安全
Executor	执行器。SqlSession通过执行器操作数据库，调用StatementHandler房屋数据库，并缓存查询结果
MappedStatement	底层封装对象。对操作数据库存储封装，包括sql语句、输入输出参数
StatementHandler	具体操作数据库相关的handler接口
ResultSetHandler	具体操作数据库返回结果的handler接口

下面我们新建一个项目，
首先创建一个表，并插入数据：

CREATE TABLE STUDENTS
(
    stud_id int(11)     NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    name    varchar(50) NOT NULL,
    email   varchar(50) NOT NULL,
    dob     date DEFAULT NULL,
    PRIMARY KEY (stud_id)
) ENGINE = InnoDB
  AUTO_INCREMENT = 1
  DEFAULT CHARSET = UTF8;

insert into students(stud_id, name, email, dob)
values (1, 'Student1', 'student1@gmail.com', '1990-06-25');
insert into students(stud_id, name, email, dob)
values (2, 'Student2', 'student2@gmail.com', '1990-06-25');

新建一个Student类：

package com.mybatis3.domain;

import java.util.Date;

public class Student {
    private Integer studId;
    private String name;
    private String email;
    private Date dob;

    public Student() {

    }

    public Student(Integer studId) {
        this.studId = studId;
    }

    public Student(Integer studId, String name, String email, Date dob) {
        this.studId = studId;
        this.name = name;
        this.email = email;
        this.dob = dob;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student [studId=" + studId + ", name=" + name + ", email="
                + email + ", dob=" + dob + "]";
    }
    // todo getter and setter
}

新建一个mapper类：

import java.util.List;

import com.mybatis3.domain.Student;

public interface StudentMapper {
    Student findStudentById(Integer id);
}

新建Service类：

public class StudentService {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());

    public Student findStudentById(Integer studId) {
        logger.debug("Select Student By ID :{}", studId);
        SqlSession sqlSession = MyBatisSqlSessionFactory.getSqlSession();
        try {
            StudentMapper studentMapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class);
            return studentMapper.findStudentById(studId);
            //return sqlSession.selectOne("com.mybatis3.StudentMapper.findStudentById", studId);
        } finally {
            sqlSession.close();
        }
    }
}

新建一个SqlSessionFactory工具类：

package com.mybatis3.util;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.util.Properties;

import org.apache.ibatis.datasource.DataSourceFactory;
import org.apache.ibatis.io.Resources;
import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder;

public class MyBatisSqlSessionFactory {
    private static SqlSessionFactory sqlSessionFactory;

    private static final Properties PROPERTIES = new Properties();

    static {
        try {
            InputStream is = DataSourceFactory.class.getResourceAsStream("/application.properties");
            PROPERTIES.load(is);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static SqlSessionFactory getSqlSessionFactory() {
        if (sqlSessionFactory == null) {
            try (InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("mybatis-config.xml")) {
                sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e.getCause());
            }
        }
        return sqlSessionFactory;
    }

    public static SqlSession getSqlSession() {
        return getSqlSessionFactory().openSession();
    }

    public static Connection getConnection() {
        String driver = PROPERTIES.getProperty("jdbc.driverClassName");
        String url = PROPERTIES.getProperty("jdbc.url");
        String username = PROPERTIES.getProperty("jdbc.username");
        String password = PROPERTIES.getProperty("jdbc.password");
        Connection connection = null;
        try {
            Class.forName(driver);
            connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        return connection;
    }
}

编写StudentMapper.xml配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">

<mapper namespace="com.mybatis3.mappers.StudentMapper">
    <resultMap type="Student" id="StudentResult">
        <id property="studId" column="stud_id"/>
        <result property="name" column="name"/>
        <result property="email" column="email"/>
        <result property="dob" column="dob"/>
    </resultMap>

    <select id="findStudentById" parameterType="int" resultType="Student">
        select stud_id as studId, name, email, dob
        from Students
        where stud_id = #{studId}
    </select>
</mapper>

最后编写test类：

package com.mybatis3.services;

import java.util.Date;
import java.util.List;

import org.junit.AfterClass;

import static org.junit.Assert.*;

import org.junit.BeforeClass;
import org.junit.Test;

import com.mybatis3.domain.Student;

public class StudentServiceTest {
    private static StudentService studentService;

    @Test
    public void testFindStudentById() {
        Student student = studentService.findStudentById(1);
        assertNotNull(student);
    }
}

整个代码结构如下：

现在正式调试testFindStudentById方法，调用到 sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream)方法，
在这里设置断点，进入MyBatis的源码里，

XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream, environment, properties);

这行代码没有必要看，接着往下看：

return build(parser.parse());

parse方法点进去：

parseConfiguration(parser.evalNode("/configuration"));

进入到parseConfiguration方法里面：

这些属性就是对应mybatis-config.xml里面的参数，这个方法就是解析xml里面所有的内容。
点击进入mapperElement方法，这个方法，就是规定了mapper标签的加载优先级顺序：

如果配置重复，会抛出异常。

回到上面的bulid方法：

public SqlSessionFactory build(Configuration config) {
    return new DefaultSqlSessionFactory(config);
  }

可以看到就是返回我们SqlSessionFactory（是个接口）的实例对象，其参数就是我们的Configuration全局配置类。

上面到此为止告一段落，接下来看下sqlSessionFactory.openSession()方法，点进去：

 public SqlSession openSession() {
    return openSessionFromDataSource(configuration.getDefaultExecutorType(), null, false);
  }

上面的getDefaultExecutorType方法就是返回执行器类型，是个枚举，默认是SIMPLE：

public enum ExecutorType {
  SIMPLE, REUSE, BATCH
}

点进去openSessionFromDataSource方法，这个方法就是获取环境信息，创建一个事务，再获取一个执行器：

 private SqlSession openSessionFromDataSource(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level, boolean autoCommit) {
    Transaction tx = null;
    try {
      final Environment environment = configuration.getEnvironment();
      final TransactionFactory transactionFactory = getTransactionFactoryFromEnvironment(environment);
      tx = transactionFactory.newTransaction(environment.getDataSource(), level, autoCommit);
      final Executor executor = configuration.newExecutor(tx, execType, autoCommit);
      return new DefaultSqlSession(configuration, executor);
    } catch (Exception e) {
      closeTransaction(tx); // may have fetched a connection so lets call close()
      throw ExceptionFactory.wrapException("Error opening session.  Cause: " + e, e);
    } finally {
      ErrorContext.instance().reset();
    }
  }

点进newExecutor方法：根据条件创建不同的执行器。
执行器的层级关系如下：

此方法里有个非常重要的一段代码：

 if (cacheEnabled) {
      executor = new CachingExecutor(executor, autoCommit);
    }

CachingExecutor是创建一级缓存的执行器。

到目前为止，已经拿到SqlSession，并对SimpleExecutor执行器进行初始化。

第三步：执行我们编写的return sqlSession.selectOne("com.mybatis3.mappers.StudentMapper.findStudentById", studId);方法。

点进去selectOne，selectOne会调用DefaultSqlSession.selectList方法，点进去：

看下statement的参数值，就是StudentMapper.xml里 mapper标签名称 + select标签id的名称，所以这里的id是要唯一的。

这里出现了一个新的核心类MappedStatement，对应的StudentMapper.xml里的select，update，insert，delete语句。
下面代码：

      List<E> result = executor.<E>query(ms, wrapCollection(parameter), rowBounds, Executor.NO_RESULT_HANDLER);

进入query方法：

 public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
    BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameter);
    CacheKey key = createCacheKey(ms, parameter, rowBounds, boundSql);
    return query(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
 }

getBoundSql就是绑定sql语句的参数，具体值如下：

createCacheKey方法创建缓存key，点进去，一直找到createCacheKey方法，包括缓存参数的更新，给sql创建了一个缓存，缓存可以是由id + sql + limit + offset组成，具有相同的key会做缓存。

query方法会先拿到缓存，缓存如果不为空的话，判断是否要清空缓存，如果使用缓存，且不是脏数据，则使用读写锁进行加锁，从不同的缓存策略中获取缓存列表；
缓存为空的话，会查询数据库，
进入 List<E> list = delegate.<E> query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);方法，
在真正查询数据库之前，会再次判断已经存在一级缓存，如果没有，执行queryFromDatabase方法，执行里面的doQuery方法：

 public <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) throws SQLException {
    Statement stmt = null;
    try {
      Configuration configuration = ms.getConfiguration();
      StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(this, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
      stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
      return handler.<E>query(stmt, resultHandler);
    } finally {
      closeStatement(stmt);
    }
  }

这里又出现了一个核心类StatementHandler，这个接口是设计具体数据库的操作。 进入 return handler.<E>query(stmt, resultHandler);方法：

 public <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
    PreparedStatement ps = (PreparedStatement) statement;
    ps.execute();
    return resultSetHandler.<E> handleResultSets(ps);
  }

这里出现的JDBC的PreparedStatement 类，不用解释了吧，已经调到Java JDBC的这层API了。
进入到handleResultSets方法，执行此方法，就已经返回数据集的结果了。如下图：

现在总结一下：

至此，基本上就是整个MyBatis查询数据的一个过程。