从底层源码浅析Mybatis的SqlSessionFactory初始化过程

目录

• 搭建源码环境
  • POM依赖
  • 测试SQL
  • Mybatis全局配置文件
  • UserMapper接口
  • UserMapper配置
  • User实体
  • Main方法
• 快速进入Debug跟踪
• 源码分析准备
• 源码分析
  • 第一步: 将全局配置文件XML加载到Configuration对象
  • 第二步 : 解析映射配置文件XML到Configuration的mapperRegistry容器
  • 第三步 : 解析映射文件的Statement为MappedStatement对象
  • 初始化完成

搭建源码环境

在这里我提一下,在早期Mybatis版本中,Dao开发方式都是有Mapper接口和其实现类的,实现类是需要我们自己编写的,后来Mybatis使用JDK动态代理针对Mapper接口做了代理,替我们实现了实现类; 但是其底层也是使用了Mapper接口的实现类,不可能说只有一个即可就能和JDBC进行通讯 ! 其基础环境搭建可参照官方教程 http://www.mybatis.org/mybatis-3/zh/getting-started.html

POM依赖

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.mybatis/mybatis -->
<dependency>
    <groupId>org.mybatis</groupId>
    <artifactId>mybatis</artifactId>
    <version>3.4.5</version>
</dependency>

测试SQL

CREATE TABLE `user` (
  `id` int(10) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `username` varchar(10) NOT NULL,
  `password` varchar(52) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=6 DEFAULT CHARSET=latin1

Mybatis全局配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE configuration
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>
    <environments default="development">
        <environment id="development">
            <transactionManager type="JDBC"/>
            <dataSource type="POOLED">
                <property name="driver" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>
                <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/test"/>
                <property name="username" value="root"/>
                <property name="password" value="jimisun"/>
            </dataSource>
        </environment>
    </environments>

    <mappers>
        <mapper resource="mapper/UserMapper.xml"/>
    </mappers>

</configuration>

UserMapper接口

public interface UserMapper {
    User selectUser(Integer id);
}

UserMapper配置

<?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="user">
    <select id="selectUser" resultType="com.jimisun.mybatis.domain.User">
        select *
        from user
        where id = #{id}
    </select>
</mapper>

User实体

public class User {
    private int id;
    private String username;
    private String password;
	getter and setter .....
}

Main方法

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        String resource = "mybatis-config.xml";
        InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);

        SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
        User user = sqlSession.selectOne("user.selectUser", 2);
        System.out.println(user.toString());

    }

快速进入Debug跟踪

我们可以在此处打上断点,Debug模式启动进入断点,再按F7跟踪入其方法

源码分析准备

在进行Mybatis的初始化过程之前,我们需要把整个大纲拎出来放在前面,让大家能够有所了解,然后在进行每个步骤的时候心里有个大概;

• 什么是Mybatis的初始化过程?

从代码上来看 "SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);" 这行代码就是执行的是Mybatis的初始化操作,这个操作通常在应用中只会操作一次,构建完成SqlSessionFactory就不再使用,而SqlSessionFactory会跟随整个应用生命周期;

从应用阶段上来说 : Mybatis根据全局XML配置文件生成SqlSessionFactory的过程就是Mybatis的初始化过程.

• 浅析一词含义

既然标题为浅析某某....相比大家也能看出说明本章不会深度挖掘底层代码,我个人认为浅析一次的主要意义是 ""能够快速地在我们心中建立底层源码的架构图,快速浏览代码,与概念进行核对 "",当然也不包含某些大牛谦虚的说法哈~~ 在这里提的主要目的是,本次浅析Mybatis是快速浏览代码; 稍后会出新的篇章对核心方法进行剖析

• Mybatis初始化过程中的主要步骤
  • 将全局配置文件XML解析到Configuration对象
  • 将映射配置文件XML解析到Configuration的mapperRegistry对象
  • 将映射配置文件XML中的声明(Statement)解析成MappedStatement对象存入Configuration对象的mappedStatements集合中
  • 最后将Configuration最为参数构建DefaultSqlSessionFactory对象

源码分析

第一步: 将全局配置文件XML加载到Configuration对象

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

主要功能 : 将全局配置文件中的配置加载到一个Configuration对象的属性中

这是第一步,我们从Main方法的new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream)进入断点,可以看到在构建完毕SqlSessionFactoryBuilder对象后由调用了重载的build方法

//SqlSessionFactoryBuilder的构造方法
public SqlSessionFactoryBuilder() {
}

//build方法
public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream) {
        return this.build((InputStream)inputStream, (String)null, (Properties)null);
 }

//build方法(重载)
public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream, String environment, Properties properties) {
        SqlSessionFactory var5;
        try {
            //第一步: 创建XML配置构建器,用来解析全局XML文件内容
            XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream, environment, properties);
            var5 = this.build(parser.parse());
        } catch (Exception var14) {
            throw ExceptionFactory.wrapException("Error building SqlSession.", var14);
        } finally {
            ErrorContext.instance().reset();
            try {
                inputStream.close();
            } catch (IOException var13) {
            }
        }
        return var5;
    }

在继续深入之前我们需要了解一下XMLConfigBuilder这个对象,从名字上来看就可以知道是解析XML配置文件的;XMLConfigBuilder又继承了BaseBuilder类,而在BaseBuilder类中有一个属性Configuration,这个Configuration对象就是用来存储全局配置文件和其他Mapper的配置信息, 同时我们从下图也可以看到XMLMapperBuilder,XMLStatementBuilder,MapperBuilderAssistant也继承了BaseBuilder类

XMLxxxBuilder是用来解析XML配置文件的，不同类型XMLxxxBuilder用来解析MyBatis配置文件的不同部位。

• XMLConfigBuilder用来解析MyBatis的全局配置文件
• XMLMapperBuilder用来解析MyBatis中的映射文件
• XMLStatementBuilder用来解析映射文件中的statement语句。
• MapperBuilderAssistant用来辅助解析映射文件并生成MappedStatement对象

这些XMLxxxBuilder都有一个共同的父类——BaseBuilder。这个父类维护了一个全局的Configuration对象，MyBatis的配置文件解析后就以Configuration对象的形式存储

看源码果然能发现猫腻,不错不错,可以看到在new这个XMLConfigBuilder对象的时候,下图的断点位置super(new Configuration());

可以看到Configuration的构造方法如下所示,这也正解释了我们我们可以在全局配置文件中写个JDBC就行,因为在Configuration对象在构建的时候就加载了一些默认的别名. 别告诉我你不知道别名是啥哈~~

public Configuration() {
        this.safeResultHandlerEnabled = true;
        this.multipleResultSetsEnabled = true;
        this.useColumnLabel = true;
        this.cacheEnabled = true;
        this.useActualParamName = true;
        this.localCacheScope = LocalCacheScope.SESSION;
        this.jdbcTypeForNull = JdbcType.OTHER;
        this.lazyLoadTriggerMethods = new HashSet(Arrays.asList("equals", "clone", "hashCode", "toString"));
        this.defaultExecutorType = ExecutorType.SIMPLE;
        this.autoMappingBehavior = AutoMappingBehavior.PARTIAL;
        this.autoMappingUnknownColumnBehavior = AutoMappingUnknownColumnBehavior.NONE;
        this.variables = new Properties();
        this.reflectorFactory = new DefaultReflectorFactory();
        this.objectFactory = new DefaultObjectFactory();
        this.objectWrapperFactory = new DefaultObjectWrapperFactory();
        this.lazyLoadingEnabled = false;
        this.proxyFactory = new JavassistProxyFactory();
        this.mapperRegistry = new MapperRegistry(this);
        this.interceptorChain = new InterceptorChain();
        this.typeHandlerRegistry = new TypeHandlerRegistry();
        this.typeAliasRegistry = new TypeAliasRegistry();
        this.languageRegistry = new LanguageDriverRegistry();
        this.mappedStatements = new Configuration.StrictMap("Mapped Statements collection");
        this.caches = new Configuration.StrictMap("Caches collection");
        this.resultMaps = new Configuration.StrictMap("Result Maps collection");
        this.parameterMaps = new Configuration.StrictMap("Parameter Maps collection");
        this.keyGenerators = new Configuration.StrictMap("Key Generators collection");
        this.loadedResources = new HashSet();
        this.sqlFragments = new Configuration.StrictMap("XML fragments parsed from previous mappers");
        this.incompleteStatements = new LinkedList();
        this.incompleteCacheRefs = new LinkedList();
        this.incompleteResultMaps = new LinkedList();
        this.incompleteMethods = new LinkedList();
        this.cacheRefMap = new HashMap();
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("JDBC", JdbcTransactionFactory.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("MANAGED", ManagedTransactionFactory.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("JNDI", JndiDataSourceFactory.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("POOLED", PooledDataSourceFactory.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("UNPOOLED", UnpooledDataSourceFactory.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("PERPETUAL", PerpetualCache.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("FIFO", FifoCache.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("LRU", LruCache.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("SOFT", SoftCache.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("WEAK", WeakCache.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("DB_VENDOR", VendorDatabaseIdProvider.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("XML", XMLLanguageDriver.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("RAW", RawLanguageDriver.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("SLF4J", Slf4jImpl.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("COMMONS_LOGGING", JakartaCommonsLoggingImpl.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("LOG4J", Log4jImpl.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("LOG4J2", Log4j2Impl.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("JDK_LOGGING", Jdk14LoggingImpl.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("STDOUT_LOGGING", StdOutImpl.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("NO_LOGGING", NoLoggingImpl.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("CGLIB", CglibProxyFactory.class);
        this.typeAliasRegistry.registerAlias("JAVASSIST", JavassistProxyFactory.class);
        this.languageRegistry.setDefaultDriverClass(XMLLanguageDriver.class);
        this.languageRegistry.register(RawLanguageDriver.class);
    }

第一步还没有执行完? 是的上述中我们在看构建XMLConfigBuilder对象过程,现在构建完成了我们就需要看这一行代码了parser.parse();; 当有了XMLConfigBuilder对象之后，接下来就可以用它来解析配置文件了

   public Configuration parse() {
       //判断是否已经解析,只能解析一次全局配置文件
        if (this.parsed) {
            throw new BuilderException("Each XMLConfigBuilder can only be used once.");
        } else {
            //将parsed标记为已经解析
            this.parsed = true;
            //解析全局配置文件的XML中的configuration节点
            this.parseConfiguration(this.parser.evalNode("/configuration"));
            return this.configuration;
        }
    }

//主要看一下解析全局配置文件的configuration节点的方法
private void parseConfiguration(XNode root) {
        try {
            //解析全局配置文件中的properties节点的配置信息存储到Configuration对象的variables属性中
            this.propertiesElement(root.evalNode("properties"));
            //解析全局配置文件中的settings节点的配置信息设置到Configuration对象的各个属性中
            Properties settings = this.settingsAsProperties(root.evalNode("settings"));
            this.loadCustomVfs(settings);
            this.settingsElement(settings);
           //解析全局配置文件中的typeAliases节点的配置信息设置到BaseBuilder对象的TypeAliasRegistry属性中
            this.typeAliasesElement(root.evalNode("typeAliases"));
            //解析全局配置文件的plugins
            this.pluginElement(root.evalNode("plugins"));
            //解析全局配置文件中的objectFactory设置到Configuration对象的objectFactory属性中
            this.objectFactoryElement(root.evalNode("objectFactory"));
            this.objectWrapperFactoryElement(root.evalNode("objectWrapperFactory"));
            this.reflectorFactoryElement(root.evalNode("reflectorFactory"));
            //解析全局配置文件中的Environment节点存储到Configuration对象中的Environment属性中
            
            this.environmentsElement(root.evalNode("environments"));
            this.databaseIdProviderElement(root.evalNode("databaseIdProvider"));
            this.typeHandlerElement(root.evalNode("typeHandlers"));
            //第二步 : 解析全局配置文件中的mappers节点  注意这是一个核心的方法 我们点进去看一下
            this.mapperElement(root.evalNode("mappers"));
        } catch (Exception var3) {
            throw new BuilderException("Error parsing SQL Mapper Configuration. Cause: " + var3, var3);
        }
    }

从上述代码中可以看到，XMLConfigBuilder会依次解析配置文件中的、、、、、等属性。

第二步 : 解析映射配置文件XML到Configuration的mapperRegistry容器

this.mapperElement(root.evalNode("mappers"));

主要功能 : MyBatis会遍历下所有的子节点，如果当前遍历到的节点是，则MyBatis会将该包下的所有Mapper Class注册到configuration的mapperRegistry容器中。如果当前节点为，则会依次获取resource、url、class属性，解析映射文件，并将映射文件对应的Mapper Class注册到configuration的mapperRegistry容器中。

XMLConfigBuilder解析全局配置文件中有一个比较重要的一步;就是解析映射文件this.mapperElement(root.evalNode("mappers"))这句代码开始解析映射文件,我们开看一下下图中构建了一个XMLMapperBuilder对象,这个对象是负责解析映射文件的;而第一步的XMLConfigBuilder对象是解析全局配置文件的

上图中红色圈中的是Mybatis解析映射文件的方法,我们进去看一下 mapperParser = new XMLMapperBuilder(inputStream, this.configuration, resource, this.configuration.getSqlFragments());

  private XMLMapperBuilder(XPathParser parser, Configuration configuration, String resource, Map<String, XNode> sqlFragments) {
      //首先会初始化父类BaseBuilder，并将configuration赋给BaseBuilder；
        super(configuration);
      //然后创建MapperBuilderAssistant对象，该对象为XMLMapperBuilder的协助者，用来协助XMLMapperBuilder完成一些解析映射文件的动作
        this.builderAssistant = new MapperBuilderAssistant(configuration, resource);
      
        this.parser = parser;
        this.sqlFragments = sqlFragments;
        this.resource = resource;
    }

    public void parse() {
        if (!this.configuration.isResourceLoaded(this.resource)) {
            this.configurationElement(this.parser.evalNode("/mapper"));
            this.configuration.addLoadedResource(this.resource);
            this.bindMapperForNamespace();
        }

        this.parsePendingResultMaps();
        this.parsePendingCacheRefs();
        this.parsePendingStatements();
    }

再看一下mapperParser.parse();

    public void parse() {
        //如果映射文件没有被加载过
        if (!this.configuration.isResourceLoaded(this.resource)) {
            //执行加载映射文件XML方法configurationElement
            this.configurationElement(this.parser.evalNode("/mapper"));
            //将此映射文件添加已经解析了的集合中
            this.configuration.addLoadedResource(this.resource);
            //绑定Namespace
            this.bindMapperForNamespace();
        }

        this.parsePendingResultMaps();
        this.parsePendingCacheRefs();
        this.parsePendingStatements();
    }

下面是具体Mybatis解析映射文件中的Statement的过程

   private void configurationElement(XNode context) {
        try {
            //获取namespace
            String namespace = context.getStringAttribute("namespace");
            //判断namespace,如果为空直接抛出异常
            if (namespace != null && !namespace.equals("")) {
                //设置namespace
                this.builderAssistant.setCurrentNamespace(namespace);
                //下面就是解析各个Statement中的各个XML节点
                this.cacheRefElement(context.evalNode("cache-ref"));
                this.cacheElement(context.evalNode("cache"));
                this.parameterMapElement(context.evalNodes("/mapper/parameterMap"));
                this.resultMapElements(context.evalNodes("/mapper/resultMap"));
                this.sqlElement(context.evalNodes("/mapper/sql"));
               
                //第三步 : 解析Statement声明   核心方法
                this.buildStatementFromContext(context.evalNodes("select|insert|update|delete"));
            } else {
                throw new BuilderException("Mapper's namespace cannot be empty");
            }
        } catch (Exception var3) {
            throw new BuilderException("Error parsing Mapper XML. Cause: " + var3, var3);
        }
    }

从上述代码中可以看到，XMLMapperBuilder借助MapperBuilderAssistant会对Mapper映射文件进行解析,在解析到最后,会将每一个中的节点解析为MappedStatement对象

第三步 : 解析映射文件的Statement为MappedStatement对象

this.buildStatementFromContext(context.evalNodes("select|insert|update|delete"));

主要功能 : 将映射文件的子节点解析为MappedStatement对象

我们进入 this.buildStatementFromContext(context.evalNodes("select|insert|update|delete"));这个方法看一下

    private void buildStatementFromContext(List<XNode> list) {
        if (this.configuration.getDatabaseId() != null) {
            this.buildStatementFromContext(list, this.configuration.getDatabaseId());
        }

        this.buildStatementFromContext(list, (String)null);
    }

    private void buildStatementFromContext(List<XNode> list, String requiredDatabaseId) {
        Iterator var3 = list.iterator();

        while(var3.hasNext()) {
            XNode context = (XNode)var3.next();
            XMLStatementBuilder statementParser = new XMLStatementBuilder(this.configuration, this.builderAssistant, context, requiredDatabaseId);

            try {
                statementParser.parseStatementNode();
            } catch (IncompleteElementException var7) {
                this.configuration.addIncompleteStatement(statementParser);
            }
        }

    }

其中主要的逻辑都在下示图中的两行代码中

接下来我们进入XMLStatementBuilder类的parseStatementNode去看看

最终由MapperBuilderAssistant完成MappedStatement对象的封装，并且将MappedStatement对象放入Configuration对象的mappedStatements容器中

初始化完成

主要功能 : 将已经装载了各种XML信息的Configuration对象作为参数构建DefaultSqlSessionFactory返回,Mybatis初始化完成!!!

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

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