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MyBatis的工作原理

分类: 文章 • 2024-04-02 08:04:34

首先，我们先来了解一下，为什么要用MyBatis？

最熟悉也是最基础的通过JDBC查询数据库数据，一般需要以下步骤：

  • 加载JDBC相关驱动；
  • 建立并获取数据库相关连接；
  • 创建 JDBC Statements 对象；
  • 设置SQL语句的传入参数；
  • 执行SQL语句并获得查询结果；
  • 对查询结果进行转换处理并将处理结果返回；
  • 释放相关资源；
原因一：数据库连接频繁的开关，造成了资源严重的浪费，影响性能。
解决问题：
可以使用数据库连接池来解决。通过连接池反复利用已经建立的连接去访问数据库。减少连接的创建与销毁，从而减少资源浪费和系统开销。

原因二：我们使用JDBC进行操作数据库时，SQL语句基本都散落在各个JAVA类中，这样有三个不足之处：
  • 可读性差，不利于维护和调优
  • 改动时需重新编译、打包部署
  • 不利于取出SQL在数据库客户端执行（取出后还得删掉中间的Java代码，编写好的SQL语句写好后还得通过＋号在Java进行拼凑）
解决问题：
我们可以考虑不把SQL语句写到Java代码中。我们可以将这些SQL语句统一集中放到配置文件或者数据库里面（以key-value的格式存放）。然后通过SQL语句的key值去获取对应的SQL语句。
既然我们将SQL语句都统一放在配置文件或者数据库中，那么这里就涉及一个SQL语句的加载问题。


原因三：
很多情况下，我们都可以通过在SQL语句中设置占位符来达到使用传入参数的目的，这种方式本身就有一定局限性，它是按照一定顺序传入参数的，要与占位符一一匹配。但是，如果我们传入的参数是不确定的（比如列表查询，根据用户填写的查询条件不同，传入查询的参数也是不同的，有时是一个参数、有时可能是三个参数），那么我们就得在后台代码中自己根据请求的传入参数去拼凑相应的SQL语句，这样的话还是避免不了在Java代码里面写SQL语句的命运。
解决问题：
第一，我们先解决这个动态问题，按照我们正常的程序员思维，通过if和else这类的判断来进行是最直观的，这个时候我们想到了JSTL中的<if test=””></if>这样的标签，那么，能不能将这类的标签引入到SQL语句中呢？假设可以，那么我们这里就需要一个专门的SQL解析器来解析这样的SQL语句，但是，if判断的变量来自于哪里呢？传入的值本身是可变的，那么我们得为这个值定义一个不变的变量名称，而且这个变量名称必须和对应的值要有对应关系，可以通过这个变量名称找到对应的值，这个时候我们想到了key-value的Map。解析的时候根据变量名的具体值来判断。

假如前面可以判断没有问题，那么假如判断的结果是true，那么就需要输出的标签里面的SQL片段，但是怎么解决在标签里面使用变量名称的问题呢？这里我们需要使用一种有别于SQL的语法来嵌入变量。这样，SQL语句经过解析后就可以动态的生成符合上下文的SQL语句。

还有，怎么区分开占位符变量和非占位变量？有时候我们单单使用占位符是满足不了的，占位符只能为查询条件占位，SQL语句其他地方使用不了。这里我们可以使用#变量名#表示占位符变量，使用$变量名$表示非占位符变量。
注：${}是Properties文件中的变量占位符，它可以用于标签属性值和sql内部，属于静态文本替换，比如${driver}会被静态替换为com.mysql.jdbc.Driver。#{}是sql的参数占位符，Mybatis会将sql中的#{}替换为?号，在sql执行前会使用PreparedStatement的参数设置方法，按序给sql的?号占位符设置参数值


问题四：

执行SQL语句、获取执行结果、对执行结果进行转换处理、释放相关资源是一整套下来的。假如是执行查询语句，那么执行SQL语句后，返回的是一个ResultSet结果集，这个时候我们就需要将ResultSet对象的数据取出来，不然等到释放资源时就取不到这些结果信息了。我们从前面的优化来看，以及将获取连接、设置传入参数、执行SQL语句、释放资源这些都封装起来了，只剩下结果处理这块还没有进行封装，如果能封装起来，每个数据库操作都不用自己写那么一大堆Java代码，直接调用一个封装的方法就可以搞定了。
解决问题：
我们分析一下，一般对执行结果的有哪些处理，有可能将结果不做任何处理就直接返回，也有可能将结果转换成一个JavaBean对象返回、一个Map返回、一个List返回等`，结果处理可能是多种多样的。从这里看，我们必须告诉SQL处理器两点：第一，需要返回什么类型的对象；第二，需要返回的对象的数据结构怎么跟执行的结果映射，这样才能将具体的值copy到对应的数据结构上。
接下来，我们可以进而考虑对SQL执行结果的缓存来提升性能。缓存数据都是key-value的格式，那么这个key怎么来呢？怎么保证唯一呢？即使同一条SQL语句几次访问的过程中由于传入参数的不同，得到的执行SQL语句也是不同的。那么缓存起来的时候是多对。但是SQL语句和传入参数两部分合起来可以作为数据缓存的key值。


问题五：
将所有SQL语句都放到配置文件中，这个时候会遇到一个SQL重复的问题，几个功能的SQL语句其实都差不多，有些可能是SELECT后面那段不同、有些可能是WHERE语句不同。不利于后期的维护。
解决问题：

将重复的代码抽离出来成为独立的一个类，然后在各个需要使用的地方进行引用。对于SQL重复的问题，我们也可以采用这种方式，通过将SQL片段模块化，将重复的SQL片段独立成一个SQL块，然后在各个SQL语句引用重复的SQL块，这样需要修改时只需要修改一处即可。

MyBatis是什么

了解了上述原因，我们便要知道MyBatis是什么？MyBatis 是一款优秀的持久层框架，它支持定制化 SQL、存储过程以及高级映射。MyBatis 避免了几乎所有的 JDBC 代码和手动设置参数以及获取结果集。MyBatis 可以使用简单的 XML 或注解来配置和映射原生信息，将接口和 Java 的 POJOs(Plain Old Java Objects,普通的 Java对象)映射成数据库中的记录。

MyBatis框架

MyBatis的工作原理

Mybatis的功能架构分为三层：
API接口层：提供给外部使用的接口API，开发人员通过这些本地API来操纵数据库。接口层一接收到调用请求就会调用数据处理层来完成具体的数据处理。
数据处理层：负责具体的SQL查找、SQL解析、SQL执行和执行结果映射处理等。它主要的目的是根据调用的请求完成一次数据库操作。

基础支撑层：负责最基础的功能支撑，包括连接管理、事务管理、配置加载和缓存处理，这些都是共用的东西，将他们抽取出来作为最基础的组件。为上层的数据处理层提供最基础的支撑。

执行流程

MyBatis的工作原理

主要构件及其相互关系

  • 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；

MyBatis工作流程:

(1)加载配置并初始化
触发条件：加载配置文件
配置来源于两个地方，一处是配置文件，一处是Java代码的注解，将SQL的配置信息加载成为一个个MappedStatement对象（包括了传入参数映射配置、执行的SQL语句、结果映射配置），存储在内存中。

(2)接收调用请求
触发条件：调用Mybatis提供的API
传入参数：为SQL的ID和传入参数对象
处理过程：将请求传递给下层的请求处理层进行处理。

(3)处理操作请求 触发条件：API接口层传递请求过来
传入参数：为SQL的ID和传入参数对象
处理过程：
(A)根据SQL的ID查找对应的MappedStatement对象。
(B)根据传入参数对象解析MappedStatement对象，得到最终要执行的SQL和执行传入参数。
(C)获取数据库连接，根据得到的最终SQL语句和执行传入参数到数据库执行，并得到执行结果。
(D)根据MappedStatement对象中的结果映射配置对得到的执行结果进行转换处理，并得到最终的处理结果。
(E)释放连接资源。

(4)返回处理结果将最终的处理结果返回。

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