当面试官问我Mybatis初始化原理时,我笑了
對于任何框架而言,在使用前都要進行一系列的初始化,MyBatis也不例外。本章將通過以下幾點詳細介紹MyBatis的初始化過程。
MyBatis的初始化做了什么
MyBatis基于XML配置文件創(chuàng)建Configuration對象的過程
手動加載XML配置文件創(chuàng)建Configuration對象完成初始化,創(chuàng)建并使用SqlSessionFactory對象
涉及到的設計模式
一、 MyBatis的初始化做了什么
任何框架的初始化,無非是加載自己運行時所需要的配置信息。MyBatis的配置信息,大概包含以下信息,其高層級結構如下:
× configuration 配置
????????× properties 屬性
 ??? ????× settings 設置
 ???? ? ?×?typeAliases 類型命名
 ? ? ????×?typeHandlers 類型處理器
 ? ? ????×?objectFactory 對象工廠
 ? ? ????×?plugins 插件
 ? ? ????×?environments 環(huán)境
 ? ? ? ? × environment 環(huán)境變量
 ? ? ? ? ×?transactionManager 事務管理器
 ? ? ? ? × dataSource 數(shù)據(jù)源
×映射器
MyBatis的上述配置信息會配置在XML配置文件中,那么,這些信息被加載進入MyBatis內部,MyBatis是怎樣維護的呢?
MyBatis采用了一個非常直白和簡單的方式---使用?org.apache.ibatis.session.Configuration?對象作為一個所有配置信息的容器,Configuration對象的組織結構和XML配置文件的組織結構幾乎完全一樣(當然,Configuration對象的功能并不限于此,它還負責創(chuàng)建一些MyBatis內部使用的對象,如Executor等,這將在后續(xù)的文章中討論)。如下圖所示:
MyBatis根據(jù)初始化好Configuration信息,這時候用戶就可以使用MyBatis進行數(shù)據(jù)庫操作了。
可以這么說,MyBatis初始化的過程,就是創(chuàng)建 Configuration對象的過程。
MyBatis的初始化可以有兩種方式:
-  基于XML配置文件:基于XML配置文件的方式是將MyBatis的所有配置信息放在XML文件中,MyBatis通過加載并XML配置文件,將配置文信息組裝成內部的Configuration對象 
-  基于Java API:這種方式不使用XML配置文件,需要MyBatis使用者在Java代碼中,手動創(chuàng)建Configuration對象,然后將配置參數(shù)set 進入Configuration對象中 
(PS:? MyBatis具體配置信息有哪些,又分別表示什么意思,不在本文的敘述范圍,讀者可以參考我的《Java Persistence withMyBatis 3 (中文版)》 的第二章 引導MyBatis中有詳細的描述)
接下來我們將通過 基于XML配置文件方式的MyBatis初始化,深入探討MyBatis是如何通過配置文件構建Configuration對象,并使用它的。
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二、MyBatis基于XML配置文件創(chuàng)建Configuration對象的過程
現(xiàn)在就從使用MyBatis的簡單例子入手,深入分析一下MyBatis是怎樣完成初始化的,都初始化了什么。看以下代碼: ??
String?resource =?"mybatis-config.xml"; InputStream?inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource); SqlSessionFactory?sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream); SqlSession?sqlSession = sqlSessionFactory.openSession(); List?list = sqlSession.selectList("com.foo.bean.BlogMapper.queryAllBlogInfo");有過MyBatis使用經驗的讀者會知道,上述語句的作用是執(zhí)行com.foo.bean.BlogMapper.queryAllBlogInfo?定義的SQL語句,返回一個List結果集。總的來說,上述代碼經歷了mybatis初始化 -->創(chuàng)建SqlSession -->執(zhí)行SQL語句?返回結果三個過程。
上述代碼的功能是根據(jù)配置文件mybatis-config.xml? 配置文件,創(chuàng)建SqlSessionFactory對象,然后產生SqlSession,執(zhí)行SQL語句。而mybatis的初始化就發(fā)生在第三句:SqlSessionFactory?sqlSessionFactory?=?new?SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);? 現(xiàn)在就讓我們看看第三句到底發(fā)生了什么。
MyBatis初始化基本過程:
SqlSessionFactoryBuilder根據(jù)傳入的數(shù)據(jù)流生成Configuration對象,然后根據(jù)Configuration對象創(chuàng)建默認的SqlSessionFactory實例。
初始化的基本過程如下序列圖所示:
由上圖所示,mybatis初始化要經過簡單的以下幾步:
1.?調用SqlSessionFactoryBuilder對象的build(inputStream)方法;
2.?SqlSessionFactoryBuilder會根據(jù)輸入流inputStream等信息創(chuàng)建XMLConfigBuilder對象;
3.?SqlSessionFactoryBuilder調用XMLConfigBuilder對象的parse()方法;
4.?XMLConfigBuilder對象返回Configuration對象;
5.?SqlSessionFactoryBuilder根據(jù)Configuration對象創(chuàng)建一個DefaultSessionFactory對象;
6.?SqlSessionFactoryBuilder返回?DefaultSessionFactory對象給Client,供Client使用。
SqlSessionFactoryBuilder相關的代碼如下所示:
public?SqlSessionFactory?build(InputStream inputStream) {return?build(inputStream,?null,?null); } public?SqlSessionFactory?build(InputStream inputStream, String environment, Properties properties) {try{//2. 創(chuàng)建XMLConfigBuilder對象用來解析XML配置文件,生成Configuration對象XMLConfigBuilder parser =?new?XMLConfigBuilder(inputStream, environment, properties);//3. 將XML配置文件內的信息解析成Java對象Configuration對象Configuration config = parser.parse();//4. 根據(jù)Configuration對象創(chuàng)建出SqlSessionFactory對象return?build(config);}catch?(Exception e){throw?ExceptionFactory.wrapException("Error building SqlSession.", e);}finally{ErrorContext.instance().reset();try{inputStream.close();}catch?(IOException e){// Intentionally ignore. Prefer previous error.}} } //從此處可以看出,MyBatis內部通過Configuration對象來創(chuàng)建SqlSessionFactory,用戶也可以自己通過API構造好Configuration對象,調用此方法創(chuàng)建SqlSessionFactory public?SqlSessionFactory?build(Configuration config) {return?new?DefaultSqlSessionFactory(config); }上述的初始化過程中,涉及到了以下幾個對象:
-  SqlSessionFactoryBuilder : SqlSessionFactory的構造器,用于創(chuàng)建SqlSessionFactory,采用了Builder設計模式 
-  Configuration :該對象是mybatis-config.xml文件中所有mybatis配置信息 
-  SqlSessionFactory:SqlSession工廠類,以工廠形式創(chuàng)建SqlSession對象,采用了Factory工廠設計模式 
-  XmlConfigParser :負責將mybatis-config.xml配置文件解析成Configuration對象,共SqlSessonFactoryBuilder使用,創(chuàng)建SqlSessionFactory 
創(chuàng)建Configuration對象的過程
接著上述的 MyBatis初始化基本過程討論,當SqlSessionFactoryBuilder執(zhí)行build()方法,調用了XMLConfigBuilder的parse()方法,然后返回了Configuration對象。那么parse()方法是如何處理XML文件,生成Configuration對象的呢?
1. XMLConfigBuilder會將XML配置文件的信息轉換為Document對象,而XML配置定義文件DTD轉換成XMLMapperEntityResolver對象,然后將二者封裝到XpathParser對象中,XpathParser的作用是提供根據(jù)Xpath表達式獲取基本的DOM節(jié)點Node信息的操作。如下圖所示: ? ?
2.? 之后XMLConfigBuilder調用parse()方法:會從XPathParser中取出 <configuration>節(jié)點對應的Node對象,然后解析此Node節(jié)點的子Node:properties, settings, typeAliases,typeHandlers, objectFactory, objectWrapperFactory, plugins, environments,databaseIdProvider, mappers
public?Configuration?parse(){if?(parsed){throw?new?BuilderException("Each XMLConfigBuilder can only be used once.");}parsed =?true;//源碼中沒有這一句,只有 parseConfiguration(parser.evalNode("/configuration"));//為了讓讀者看得更明晰,源碼拆分為以下兩句XNode configurationNode = parser.evalNode("/configuration");parseConfiguration(configurationNode);return?configuration;}/*解析 "/configuration"節(jié)點下的子節(jié)點信息,然后將解析的結果設置到Configuration對象中*/private?void?parseConfiguration(XNode root)?{try?{//1.首先處理properties 節(jié)點 ?propertiesElement(root.evalNode("properties"));?//issue #117 read properties first//2.處理typeAliasestypeAliasesElement(root.evalNode("typeAliases"));//3.處理插件pluginElement(root.evalNode("plugins"));//4.處理objectFactoryobjectFactoryElement(root.evalNode("objectFactory"));//5.objectWrapperFactoryobjectWrapperFactoryElement(root.evalNode("objectWrapperFactory"));//6.settingssettingsElement(root.evalNode("settings"));//7.處理environmentsenvironmentsElement(root.evalNode("environments"));?// read it after objectFactory and objectWrapperFactory issue #631//8.databasedatabaseIdProviderElement(root.evalNode("databaseIdProvider"));//9. typeHandlerstypeHandlerElement(root.evalNode("typeHandlers"));//10 mappersmapperElement(root.evalNode("mappers"));}?catch?(Exception e) {throw?new?BuilderException("Error parsing SQL Mapper Configuration. Cause: "?+ e, e);}}注意:在上述代碼中,還有一個非常重要的地方,就是解析XML配置文件子節(jié)點<mappers>的方法mapperElements(root.evalNode("mappers")), 它將解析我們配置的Mapper.xml配置文件,Mapper配置文件可以說是MyBatis的核心,MyBatis的特性和理念都體現(xiàn)在此Mapper的配置和設計上,我們將在后續(xù)的文章中討論它,敬請期待~?
3.? 然后將這些值解析出來設置到Configuration對象中。
解析子節(jié)點的過程這里就不一一介紹了,用戶可以參照MyBatis源碼仔細揣摩,我們就看上述的environmentsElement(root.evalNode("environments"));?方法是如何將environments的信息解析出來,設置到Configuration對象中的:
/*解析environments節(jié)點,并將結果設置到Configuration對象中注意:創(chuàng)建envronment時,如果SqlSessionFactoryBuilder指定了特定的環(huán)境(即數(shù)據(jù)源);則返回指定環(huán)境(數(shù)據(jù)源)的Environment對象,否則返回默認的Environment對象;這種方式實現(xiàn)了MyBatis可以連接多數(shù)據(jù)源 */ private?void?environmentsElement(XNode context)?throws?Exception {if?(context !=?null){if?(environment ==?null){environment = context.getStringAttribute("default");}for?(XNode child : context.getChildren()){String id = child.getStringAttribute("id");if?(isSpecifiedEnvironment(id)){//1.創(chuàng)建事務工廠 TransactionFactoryTransactionFactory txFactory = transactionManagerElement(child.evalNode("transactionManager"));DataSourceFactory dsFactory = dataSourceElement(child.evalNode("dataSource"));//2.創(chuàng)建數(shù)據(jù)源DataSourceDataSource dataSource = dsFactory.getDataSource();//3. 構造Environment對象Environment.Builder environmentBuilder =?new?Environment.Builder(id).transactionFactory(txFactory).dataSource(dataSource);//4. 將創(chuàng)建的Envronment對象設置到configuration 對象中configuration.setEnvironment(environmentBuilder.build());}}} } private?boolean?isSpecifiedEnvironment(String id) {if?(environment ==?null){throw?new?BuilderException("No environment specified.");}else?if?(id ==?null){throw?new?BuilderException("Environment requires an id attribute.");}else?if?(environment.equals(id)){return?true;}return?false; }4.? 返回Configuration對象?
我們將上述的MyBatis初始化基本過程的序列圖細化。
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三、手動加載XML配置文件創(chuàng)建Configuration對象完成初始化,創(chuàng)建并使用SqlSessionFactory對象
我們可以使用XMLConfigBuilder手動解析XML配置文件來創(chuàng)建Configuration對象,代碼如下:
String resource =?"mybatis-config.xml"; InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource); //手動創(chuàng)建XMLConfigBuilder,并解析創(chuàng)建Configuration對象 XMLConfigBuilder parser =?new?XMLConfigBuilder(inputStream,?null,null); Configuration configuration=parse(); //使用Configuration對象創(chuàng)建SqlSessionFactory SqlSessionFactory sqlSessionFactory =?new?SqlSessionFactoryBuilder().build(configuration); //使用MyBatis SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession(); List?list?= sqlSession.selectList("com.foo.bean.BlogMapper.queryAllBlogInfo");?
四、涉及到的設計模式
初始化的過程涉及到創(chuàng)建各種對象,所以會使用一些創(chuàng)建型的設計模式。在初始化的過程中,Builder模式運用的比較多。
Builder模式應用1: SqlSessionFactory的創(chuàng)建
對于創(chuàng)建SqlSessionFactory時,會根據(jù)情況提供不同的參數(shù),其參數(shù)組合可以有以下幾種:
由于構造時參數(shù)不定,可以為其創(chuàng)建一個構造器Builder,將SqlSessionFactory的構建過程和表示分開:
MyBatis將SqlSessionFactoryBuilder和SqlSessionFactory相互獨立。
Builder模式應用2: 數(shù)據(jù)庫連接環(huán)境Environment對象的創(chuàng)建
在構建Configuration對象的過程中,XMLConfigParser解析 mybatis XML配置文件節(jié)點<environment>節(jié)點時,會有以下相應的代碼:
private?void?environmentsElement(XNode context)?throws?Exception?{if?(context !=?null) {if?(environment ==?null) {environment = context.getStringAttribute("default");}for?(XNode child : context.getChildren()) {String id = child.getStringAttribute("id");//是和默認的環(huán)境相同時,解析之if?(isSpecifiedEnvironment(id)) {TransactionFactory txFactory = transactionManagerElement(child.evalNode("transactionManager"));DataSourceFactory dsFactory = dataSourceElement(child.evalNode("dataSource"));DataSource dataSource = dsFactory.getDataSource();//使用了Environment內置的構造器Builder,傳遞id 事務工廠和數(shù)據(jù)源Environment.Builder environmentBuilder =?new?Environment.Builder(id).transactionFactory(txFactory).dataSource(dataSource);configuration.setEnvironment(environmentBuilder.build());}}}}在Environment內部,定義了靜態(tài)內部Builder類:
public?final?class?Environment?{private?final?String id;private?final?TransactionFactory transactionFactory;private?final?DataSource dataSource;public?Environment(String id, TransactionFactory transactionFactory, DataSource dataSource)?{if?(id ==?null) {throw?new?IllegalArgumentException("Parameter 'id' must not be null");}if?(transactionFactory ==?null) {throw?new?IllegalArgumentException("Parameter 'transactionFactory' must not be null");}this.id = id;if?(dataSource ==?null) {throw?new?IllegalArgumentException("Parameter 'dataSource' must not be null");}this.transactionFactory = transactionFactory;this.dataSource = dataSource;}public?static?class?Builder?{private?String id;private?TransactionFactory transactionFactory;private?DataSource dataSource;public?Builder(String id)?{this.id = id;}public?Builder?transactionFactory(TransactionFactory transactionFactory)?{this.transactionFactory = transactionFactory;return?this;}public?Builder?dataSource(DataSource dataSource)?{this.dataSource = dataSource;return?this;}public?String?id()?{return?this.id;}public?Environment?build()?{return?new?Environment(this.id,?this.transactionFactory,?this.dataSource);}}public?String?getId()?{return?this.id;}public?TransactionFactory?getTransactionFactory()?{return?this.transactionFactory;}public?DataSource?getDataSource()?{return?this.dataSource;}}以上就是本文的全部內容,希望對大家有所幫助!上述內容如有不妥之處,還請讀者指出,共同探討,共同進步!
總結
以上是生活随笔為你收集整理的当面试官问我Mybatis初始化原理时,我笑了的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
 
                            
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