雖然我們都知道有26個設計模式，但是大多停留在概念層面，真實開發中很少遇到，Mybatis原始碼中使用了大量的設計模式，閱讀原始碼並觀察設計模式在其中的應用，能夠更深入的理解設計模式。

Mybatis至少遇到了以下的設計模式的使用：

1. Builder模式，例如SqlSessionFactoryBuilder、Environment;
2. 工廠方法模式，例如SqlSessionFactory、TransactionFactory、TransactionFactory、LogFactory、ObjectFactory、ReflectorFactory;
3. 單例模式，例如ErrorContext和LogFactory；
4. 代理模式，Mybatis實現的核心，比如MapperProxy、ConnectionLogger，用的jdk的動態代理；還有executor.loader包使用了cglib或者javassist達到延遲載入的效果；
5. 組合模式，例如SqlNode和各個子類ChooseSqlNode等；
6. 模板方法模式，例如BaseExecutor和SimpleExecutor，還有BaseTypeHandler和所有的子類例如IntegerTypeHandler；
7. 介面卡模式，例如Log的Mybatis介面和它對jdbc、log4j等各種日誌框架的適配實現；
8. 裝飾者模式，例如Cache包中的cache.decorators子包中等各個裝飾者的實現；
9. 迭代器模式，例如迭代器模式PropertyTokenizer；

接下來挨個模式進行解讀，先介紹模式自身的知識，然後解讀在Mybatis中怎樣應用了該模式。

1、Builder模式

Builder模式的定義是“將一個複雜物件的構建與它的表示分離，使得同樣的構建過程可以建立不同的表示。”，它屬於建立類模式，一般來說，如果一個物件的構建比較複雜，超出了建構函式所能包含的範圍，就可以使用工廠模式和Builder模式，相對於工廠模式會產出一個完整的產品，Builder應用於更加複雜的物件的構建，甚至只會構建產品的一個部分。

建造模式：https://blog.csdn.net/qq_35807136/article/details/79086248

SqlSessionFactoryBuilder類根據不同的輸入引數來構建SqlSessionFactory這個工廠物件。

Environment通過靜態內部類的方式構建了Environment物件

2、工廠模式

在Mybatis中比如SqlSessionFactory使用的是工廠模式，該工廠沒有那麼複雜的邏輯，是一個簡單工廠模式。

簡單工廠模式(Simple Factory Pattern)：又稱為靜態工廠方法(Static Factory Method)模式，它屬於類建立型模式。在簡單工廠模式中，可以根據引數的不同返回不同類的例項。簡單工廠模式專門定義一個類來負責建立其他類的例項，被建立的例項通常都具有共同的父類。

工廠模式：https://blog.csdn.net/qq_35807136/article/details/79908422

SqlSessionFactory根據不同得引數構建SqlSessionManager、和SqlSession兩個物件

TransactionFactory根據不同引數構建ManagedTransaction、和JdbcTransaction兩個物件

LogFactory得Log變數的的型別是Constructor<? extends Log>，也就是說該工廠生產的不只是一個產品，而是具有Log公共介面的一系列產品，比如Log4jImpl、Slf4jImpl等很多具體的Log。

3、單例模式

單例模式(Singleton Pattern)：單例模式確保某一個類只有一個例項，而且自行例項化並向整個系統提供這個例項，這個類稱為單例類，它提供全域性訪問的方法。

單例模式的要點有三個：一是某個類只能有一個例項；二是它必須自行建立這個例項；三是它必須自行向整個系統提供這個例項。單例模式是一種物件建立型模式。單例模式又名單件模式或單態模式。

單利模式：https://blog.csdn.net/qq_35807136/article/details/79086248

ErrorContex通過餓漢式單利載入context

建構函式是private修飾，具有一個static的區域性instance變數和一個獲取instance變數的方法，在獲取例項的方法中，先判斷是否為空如果是的話就先建立，然後返回構造好的物件。

只是這裡有個有趣的地方是，LOCAL的靜態例項變數使用了ThreadLocal修飾，也就是說它屬於每個執行緒各自的資料，而在instance()方法中，先獲取本執行緒的該例項，如果沒有就建立該執行緒獨有的ErrorContext。

4、代理模式

代理模式可以認為是Mybatis的核心使用的模式，正是由於這個模式，我們只需要編寫Mapper.java介面，不需要實現，由Mybatis後臺幫我們完成具體SQL的執行。

代理模式(Proxy Pattern) ：給某一個物件提供一個代 理，並由代理物件控制對原物件的引用。代理模式的英 文叫做Proxy或Surrogate，它是一種物件結構型模式。

代理模式：https://blog.csdn.net/qq_35807136/article/details/79912938

當我們使用Configuration的getMapper方法時，會呼叫mapperRegistry.getMapper方法，而該方法又會呼叫mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession)來生成一個具體的代理：

在這裡，先通過T newInstance(SqlSession sqlSession)方法會得到一個MapperProxy物件，然後呼叫T newInstance(MapperProxy<T> mapperProxy)生成代理物件然後返回。

而檢視MapperProxy的程式碼，可以看到如下內容：

非常典型的，該MapperProxy類實現了InvocationHandler介面，並且實現了該介面的invoke方法。

通過這種方式，我們只需要編寫Mapper.java介面類，當真正執行一個Mapper介面的時候，就會轉發給MapperProxy.invoke方法，而該方法則會呼叫後續的sqlSession.cud>executor.execute>prepareStatement等一系列方法，完成SQL的執行和返回。

自定義得外掛也使用了代理模式

Plugin就是mybatis封裝得代理類

將外掛代理物件儲存到

配合責任鏈模式進行底層四大物件得實現;

5、組合模式

組合模式組合多個物件形成樹形結構以表示“整體-部分”的結構層次。

組合模式對單個物件(葉子物件)和組合物件(組合物件)具有一致性，它將物件組織到樹結構中，可以用來描述整體與部分的關係。同時它也模糊了簡單元素(葉子物件)和複雜元素(容器物件)的概念，使得客戶能夠像處理簡單元素一樣來處理複雜元素，從而使客戶程式能夠與複雜元素的內部結構解耦。

合成模式：https://blog.csdn.net/qq_35807136/article/details/79956906

Mybatis支援動態SQL的強大功能，比如下面的這個SQL

在這裡面使用到了trim、if等動態元素，可以根據條件來生成不同情況下的SQL；

在DynamicSqlSource.getBoundSql方法裡，呼叫了rootSqlNode.apply(context)方法，apply方法是所有的動態節點都實現的介面：

對於實現該SqlSource介面的所有節點，就是整個組合模式樹的各個節點：

組合模式的簡單之處在於，所有的子節點都是同一類節點，可以遞迴的向下執行，比如對於TextSqlNode，因為它是最底層的葉子節點，所以直接將對應的內容append到SQL語句中：

但是對於IfSqlNode，就需要先做判斷，如果判斷通過，仍然會呼叫子元素的SqlNode，即contents.apply方法，實現遞迴的解析。

6、模板方法模式

模板方法模式是所有模式中最為常見的幾個模式之一，是基於繼承的程式碼複用的基本技術。

模板方法模式需要開發抽象類和具體子類的設計師之間的協作。一個設計師負責給出一個演算法的輪廓和骨架，另一些設計師則負責給出這個演算法的各個邏輯步驟。代表這些具體邏輯步驟的方法稱做基本方法(primitive method)；而將這些基本方法彙總起來的方法叫做模板方法(template method)，這個設計模式的名字就是從此而來。

模板方法模式：https://blog.csdn.net/qq_35807136/article/details/79913211

在Mybatis中，sqlSession的SQL執行，都是委託給Executor實現的，Executor包含以下結構：

其中的BaseExecutor就採用了模板方法模式，它實現了大部分的SQL執行邏輯，然後把以下幾個方法交給子類定製化完成：

該模板方法類有幾個子類的具體實現，使用了不同的策略：

• 簡單SimpleExecutor：每執行一次update或select，就開啟一個Statement物件，用完立刻關閉Statement物件。（可以是Statement或PrepareStatement物件）
• 重用ReuseExecutor：執行update或select，以sql作為key查詢Statement物件，存在就使用，不存在就建立，用完後，不關閉Statement物件，而是放置於Map<String, Statement>內，供下一次使用。（可以是Statement或PrepareStatement物件）
• 批量BatchExecutor：執行update（沒有select，JDBC批處理不支援select），將所有sql都新增到批處理中（addBatch()），等待統一執行（executeBatch()），它快取了多個Statement物件，每個Statement物件都是addBatch()完畢後，等待逐一執行executeBatch()批處理的；BatchExecutor相當於維護了多個桶，每個桶裡都裝了很多屬於自己的SQL，就像蘋果藍裡裝了很多蘋果，番茄藍裡裝了很多番茄，最後，再統一倒進倉庫。（可以是Statement或PrepareStatement物件）

比如在SimpleExecutor中這樣實現update方法：

7、介面卡模式

介面卡模式(Adapter Pattern) ：將一個介面轉換成客戶希望的另一個介面，介面卡模式使介面不相容的那些類可以一起工作，其別名為包裝器(Wrapper)。介面卡模式既可以作為類結構型模式，也可以作為物件結構型模式。

介面卡模式：https://blog.csdn.net/qq_35807136/article/details/79913509

該介面定義了Mybatis直接使用的日誌方法，而Log介面具體由誰來實現呢？Mybatis提供了多種日誌框架的實現，這些實現都匹配這個Log介面所定義的介面方法，最終實現了所有外部日誌框架到Mybatis日誌包的適配：

比如對於Log4jImpl的實現來說，該實現持有了org.apache.log4j.Logger的例項，然後所有的日誌方法，均委託該例項來實現。

8、裝飾者模式

裝飾模式(Decorator Pattern) ：動態地給一個物件增加一些額外的職責(Responsibility)，就增加物件功能來說，裝飾模式比生成子類實現更為靈活。其別名也可以稱為包裝器(Wrapper)，與介面卡模式的別名相同，但它們適用於不同的場合。根據翻譯的不同，裝飾模式也有人稱之為“油漆工模式”，它是一種物件結構型模式

裝飾者模式：https://blog.csdn.net/qq_35807136/article/details/79913844

在mybatis中，快取的功能由根介面Cache（org.apache.ibatis.cache.Cache）定義。整個體系採用裝飾器設計模式，資料儲存和快取的基本功能由PerpetualCache（org.apache.ibatis.cache.impl.PerpetualCache）永久快取實現，然後通過一系列的裝飾器來對PerpetualCache永久快取進行快取策略等方便的控制。

用於裝飾PerpetualCache的標準裝飾器共有8個（全部在org.apache.ibatis.cache.decorators包中）：

1. FifoCache：先進先出演算法，快取回收策略
2. LoggingCache：輸出快取命中的日誌資訊
3. LruCache：最近最少使用演算法，快取回收策略
4. ScheduledCache：排程快取，負責定時清空快取
5. SerializedCache：快取序列化和反序列化儲存
6. SoftCache：基於軟引用實現的快取管理策略
7. SynchronizedCache：同步的快取裝飾器，用於防止多執行緒併發訪問
8. WeakCache：基於弱引用實現的快取管理策略

另外，還有一個特殊的裝飾器TransactionalCache：事務性的快取

正如大多數持久層框架一樣，mybatis快取同樣分為一級快取和二級快取

• 一級快取，又叫本地快取，是PerpetualCache型別的永久快取，儲存在執行器中（BaseExecutor），而執行器又在SqlSession（DefaultSqlSession）中，所以一級快取的生命週期與SqlSession是相同的。
• 二級快取，又叫自定義快取，實現了Cache介面的類都可以作為二級快取，所以可配置如encache等的第三方快取。二級快取以namespace名稱空間為其唯一標識，被儲存在Configuration核心配置物件中。

二級快取物件的預設型別為PerpetualCache，如果配置的快取是預設型別，則mybatis會根據配置自動追加一系列裝飾器。

Cache物件之間的引用順序為：

SynchronizedCache–>LoggingCache–>SerializedCache–>ScheduledCache–>LruCache–>PerpetualCache

9、迭代器模式

迭代器（Iterator）模式，又叫做遊標（Cursor）模式。GOF給出的定義為：提供一種方法訪問一個容器（container）物件中各個元素，而又不需暴露該物件的內部細節。

迭代器模式：https://blog.csdn.net/qq_35807136/article/details/79913844

比如Mybatis的PropertyTokenizer是property包中的重量級類，該類會被reflection包中其他的類頻繁的引用到。這個類實現了Iterator介面，在使用時經常被用到的是Iterator介面中的hasNext這個函式。

可以看到，這個類傳入一個字串到建構函式，然後提供了iterator方法對解析後的子串進行遍歷，是一個很常用的方法類。