MyBatis 整体架构

MyBatis 最上面是接口层，接口层就是开发人员在 Mapper 或者是 Dao 接口中的接口定义，是查询、新增、更新还是删除操作；中间层是数据处理层，主要是配置 Mapper -> XML 层级之间的参数映射，SQL 解析，SQL 执行，结果映射的过程。上述两种流程都由基础支持层来提供功能支撑，基础支持层包括连接管理，事务管理，配置加载，缓存处理等。
Mybatis

接口层

在不与 Spring 集成的情况下，使用 MyBatis 执行数据库的操作主要如下：

InputStream is = Resources.getResourceAsStream("myBatis-config.xml");
SqlSessionFactoryBuilder builder = new SqlSessionFactoryBuilder();
SqlSessionFactory factory = builder.build(is);
sqlSession = factory.openSession();

其中的SqlSessionFactory,SqlSession是 MyBatis 接口的核心类，尤其是 SqlSession，这个接口是 MyBatis 中最重要的接口，这个接口能够让你执行命令，获取映射，管理事务。

数据处理层

  • 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 Configration 对象中。之后，根据该对象创建 SqlSessionFactory 对象。待 Mybatis 初始化完成后，可以通过 SqlSessionFactory 创建 SqlSession 对象并开始数据库操作。

  • SQL 解析与 scripting 模块

Mybatis 实现的动态 SQL 语句，几乎可以编写出所有满足需要的 SQL。

Mybatis 中 scripting 模块会根据用户传入的参数，解析映射文件中定义的动态 SQL 节点，形成数据库能执行的 SQL 语句。

  • SQL 执行

SQL 语句的执行涉及多个组件，包括 MyBatis 的四大核心，它们是: Executor、StatementHandler、ParameterHandler、ResultSetHandler。SQL 的执行过程可以用下面这幅图来表示

image-20200220202531623

基础支持层

  • 反射模块

Mybatis 中的反射模块，对 Java 反射进行了很好的封装，提供了简易的 API，方便上层调用，并且对反射操作进行了一系列的优化，比如，缓存了类的 元数据（MetaClass）和对象的元数据（MetaObject），提高了反射操作的性能。

  • 类型转换模块

Mybatis 的别名机制，能够简化配置文件，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 类型的转换。在 SQL 语句绑定参数时，会将数据由 Java 类型转换成 JDBC 类型；在映射结果集时，会将数据由 JDBC 类型转换成 Java 类型。

  • 日志模块

在 Java 中，有很多优秀的日志框架，如 Log4j、Log4j2、slf4j 等。Mybatis 除了提供了详细的日志输出信息，还能够集成多种日志框架，其日志模块的主要功能就是集成第三方日志框架。

  • 资源加载模块

该模块主要封装了类加载器，确定了类加载器的使用顺序，并提供了加载类文件和其它资源文件的功能。

  • 解析器模块

该模块有两个主要功能：一个是封装了 XPath，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；另一个为处理动态 SQL 语句中的占位符提供支持。

  • 数据源模块

Mybatis 自身提供了相应的数据源实现，也提供了与第三方数据源集成的接口。数据源是开发中的常用组件之一，很多开源的数据源都提供了丰富的功能，如连接池、检测连接状态等，选择性能优秀的数据源组件，对于提供 ORM 框架以及整个应用的性能都是非常重要的。

  • 事务管理模块

一般地，Mybatis 与 Spring 框架集成，由 Spring 框架管理事务。但 Mybatis 自身对数据库事务进行了抽象，提供了相应的事务接口和简单实现。

  • 缓存模块

Mybatis 中有一级缓存和二级缓存，这两级缓存都依赖于缓存模块中的实现。但是需要注意，这两级缓存与 Mybatis 以及整个应用是运行在同一个 JVM 中的，共享同一块内存，如果这两级缓存中的数据量较大，则可能影响系统中其它功能，所以需要缓存大量数据时，优先考虑使用 Redis、Memcache 等缓存产品。

  • Binding 模块

在调用 SqlSession 相应方法执行数据库操作时，需要制定映射文件中定义的 SQL 节点，如果 SQL 中出现了拼写错误，那就只能在运行时才能发现。为了能尽早发现这种错误，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。注意，在开发中，我们只是创建了 Mapper 接口，而并没有编写实现类，这是因为 Mybatis 自动为 Mapper 接口创建了动态代理对象。

MyBatis 核心组件

SqlSessionFactory

SqlSessionFactory 是 MyBatis 框架中的一个接口，它主要负责的是

  • MyBatis 框架初始化操作
  • 为开发人员提供SqlSession 对象

SqlSessionFactory 的执行流程

下面来对 SqlSessionFactory 的执行流程来做一个分析

首先第一步是 SqlSessionFactory 的创建

SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);

从这行代码入手，首先创建了一个 SqlSessionFactoryBuilder 工厂，这是一个建造者模式的设计思想，由 builder 建造者来创建 SqlSessionFactory 工厂

然后调用 SqlSessionFactoryBuilder 中的 build 方法传递一个InputStream 输入流，Inputstream 输入流中就是你传过来的配置文件 mybatis-config.xml，SqlSessionFactoryBuilder 根据传入的 InputStream 输入流和environment、properties属性创建一个XMLConfigBuilder对象。SqlSessionFactoryBuilder 对象调用 XMLConfigBuilder 的parse()方法。

XMLConfigBuilder 会解析/configuration标签，configuration 是 MyBatis 中最重要的一个标签。

configuration 的配置

  • properties，外部属性，这些属性都是可外部配置且可动态替换的，既可以在典型的 Java 属性文件中配置，亦可通过 properties 元素的子元素来传递。
<properties>
    <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="root" />
</properties>

一般用来给 environment 标签中的 dataSource 赋值

<environment id="development">
  <transactionManager type="JDBC" />
  <dataSource type="POOLED">
    <property name="driver" value="${driver}" />
    <property name="url" value="${url}" />
    <property name="username" value="${username}" />
    <property name="password" value="${password}" />
  </dataSource>
</environment>
  • settings ，MyBatis 中极其重要的配置，它们会改变 MyBatis 的运行时行为。

可以在此标签内设置 缓存，懒加载，自动驼峰命名规则映射等。

<settings>
  <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
  <setting name="lazyLoadingEnabled" value="true"/>
</settings>

SqlSession

在 MyBatis 初始化流程结束，也就是 SqlSessionFactoryBuilder -> SqlSessionFactory 的获取流程后，我们就可以通过 SqlSessionFactory 对象得到 SqlSession 然后执行 SQL 语句了。

SqlSession 对象是 MyBatis 中最重要的一个对象，这个接口能够让你执行命令，获取映射，管理事务。SqlSession 中定义了一系列模版方法，让你能够执行简单的 CRUD 操作，也可以通过 getMapper 获取 Mapper 层，执行自定义 SQL 语句，因为 SqlSession 在执行 SQL 语句之前是需要先开启一个会话，涉及到事务操作，所以还会有 commit、 rollback、close 等方法。这也是模版设计模式的一种应用。

Executor

Executor 的继承结构

每一个 SqlSession 都会拥有一个 Executor 对象，这个对象负责增删改查的具体操作，我们可以简单的将它理解为 JDBC 中 Statement 的封装版。也可以理解为 SQL 的执行引擎，要干活总得有一个发起人吧，可以把 Executor 理解为发起人的角色。

Executor 执行器，它有两个实现类，分别是BaseExecutor和 CachingExecutor。

BaseExecutor 是一个抽象类，这种通过抽象的实现接口的方式是适配器设计模式之接口适配 的体现，是 Executor 的默认实现，实现了大部分 Executor 接口定义的功能，降低了接口实现的难度。BaseExecutor 的子类有三个，分别是 SimpleExecutor、ReuseExecutor 和 BatchExecutor。

SimpleExecutor : 简单执行器，是 MyBatis 中默认使用的执行器，每执行一次 update 或 select，就开启一个 Statement 对象，用完就直接关闭 Statement 对象 (可以是 Statement 或者是 PreparedStatment 对象)

ReuseExecutor : 可重用执行器，这里的重用指的是重复使用 Statement，它会在内部使用一个 Map 把创建的 Statement 都缓存起来，每次执行 SQL 命令的时候，都会去判断是否存在基于该 SQL 的 Statement 对象，如果存在 Statement 对象并且对应的 connection 还没有关闭的情况下就继续使用之前的 Statement 对象，并将其缓存起来。因为每一个 SqlSession 都有一个新的 Executor 对象，所以我们缓存在 ReuseExecutor 上的 Statement 作用域是同一个 SqlSession。

BatchExecutor : 批处理执行器，用于将多个 SQL 一次性输出到数据库

CachingExecutor: 缓存执行器，先从缓存中查询结果，如果存在就返回之前的结果；如果不存在，再委托给 Executor delegate 去数据库中取，delegate 可以是上面任何一个执行器。

Executor 的具体执行过程

  • 当有一个查询请求访问的时候，首先会经过 Executor 的实现类 CachingExecutor ，先从缓存中查询 SQL 是否是第一次执行，如果是第一次执行的话，那么就直接执行 SQL 语句，并创建缓存，如果第二次访问相同的 SQL 语句的话，那么就会直接从缓存中提取。
  • 如果没有的话，就再重新创建 Executor 执行器执行 SQL 语句， 创建我们上面提到的三种执行器
  • 到这里，执行器所做的工作就完事了，Executor 会把后续的工作交给 StatementHandler 继续执行。

StatementHandler

StatementHandler 是四大组件中最重要的一个对象，负责操作 Statement 对象与数据库进行交互，在工作时还会使用 ParameterHandler 和 ResultSetHandler对参数进行映射，对结果进行实体类的绑定

StatementHandler 的继承结构和 Executor 比较相似

主要有三个实现类

  • SimpleStatementHandler: 管理 Statement 对象并向数据库中推送不需要预编译的 SQL 语句。
  • PreparedStatementHandler: 管理 Statement 对象并向数据中推送需要预编译的 SQL 语句。
  • CallableStatementHandler：管理 Statement 对象并调用数据库中的存储过程。

StatementHandler 的创建

MyBatis 会根据 SQL 语句的类型进行对应 StatementHandler 的创建 。

#{}和${}的区别是什么？

#{}是预编译处理，{}是字符串替换。mybatis在处理#{}时，会将sql中的#{}替换为?号，调用PreparedStatement的set方法来赋值；mybatis在处理{}时，就是把${}替换成变量的值。使用#{}可以有效的防止SQL注入，提高系统安全性。

Xml 映射文件中，除了常见的 select|insert|updae|delete 标签之外，还有哪些标签？

还有很多其他的标签， resultMap ， parameterMap 加上动态 sql 的 9 个标签，trim|where|set|foreach|if|choose|when|otherwise|bind等，其中为 sql 片段标签，通过标签引入 sql 片段，为不支持自增的主键生成策略标签。

mybatis 有几种分页方式？

数组分页

sql分页

拦截器分页

RowBounds分页

mybatis 逻辑分页和物理分页的区别是什么？

  • 物理分页速度上并不一定快于逻辑分页，逻辑分页速度上也并不一定快于物理分页。
  • 物理分页总是优于逻辑分页：没有必要将属于数据库端的压力加诸到应用端来，就算速度上存在优势,然而其它性能上的优点足以弥补这个缺点。