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mybatis 的 dao 介面跟 xml 檔案裡面的 sql 是如何建立關係的?一步步解析

序言

在開始正文之前,首先解釋Dao介面和XML檔案裡的SQL是如何一一對應的?

一句話講完就是:mybatis 會先解析這些xml 檔案,通過 xml 檔案裡面的名稱空間 (namespace)跟dao 建立關係;然後 xml 中的每段 sql 會有一個id 跟 dao 中的介面進行關聯。

那麼問題來了: "如果 我有兩個這個xml 檔案 都跟這個dao 建立關係了,那不是就是衝突了?"

帶著這個疑問我們就要開始下面的正題了!

一、初始化

首先我們要知道每個基於 MyBatis 的應用都是以一個 SqlSessionFactory 的例項為中心的,SqlSessionFactory 的例項可以通過 SqlSessionFactoryBuilder 獲得。

SqlSessionFactory是一個介面,它裡面其實就兩個方法:openSessiongetConfiguration

其中,openSession方法是為了獲取一個SqlSession物件,完成必要資料庫增刪改查功能。但是,SqlSessionFactory屬性太少了,所以需要getConfiguration的配合;來配置mapper對映檔案、SQL引數、返回值型別、快取等屬性。

/**
 * Creates an {@link SqlSession} out of a connection or a DataSource
 * 
 * @author Clinton Begin
 */
public interface SqlSessionFactory {

  SqlSession openSession();

  SqlSession openSession(boolean autoCommit);
  SqlSession openSession(Connection connection);
  SqlSession openSession(TransactionIsolationLevel level);

  SqlSession openSession(ExecutorType execType);
  SqlSession openSession(ExecutorType execType, boolean autoCommit);
  SqlSession openSession(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level);
  SqlSession openSession(ExecutorType execType, Connection connection);

  Configuration getConfiguration();

}

可以看到getConfiguration是屬於Configuration類的一個方法。你可以把它當成一個配置管家。MyBatis所有的配置資訊都維持在Configuration物件之中,基本每個物件都會持有它的引用。

但日常開發中我們都是將Mybatis與Spring一起使用的,所以把例項化交給Spring處理。

因此我們可以看下org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean,它實現了InitializingBean介面。這說明,在這個類被例項化之後會呼叫到afterPropertiesSet()。它只有一個方法

public void afterPropertiesSet() throws Exception {
    this.sqlSessionFactory = buildSqlSessionFactory();
}

而這個afterPropertiesSet方法只有一個動作,就是buildSqlSessionFactory。它可以分為兩部分來看:

  • 1、從配置檔案的property屬性中載入各種元件,解析配置到configuration中
  • 2、載入mapper檔案,解析SQL語句,封裝成MappedStatement物件,配置到configuration中。

二、mapper介面方法是怎樣被呼叫到的?

大致有如下兩種方式:

  • Mybatis提供的API

使用Mybatis提供的API進行操作,通過獲取SqlSession物件,然後根據Statement Id 和引數來操作資料庫。

String statement = "com.mmzsblog.business.dao.MemberMapper.getMemberList";
List<Member> result = sqlsession.selectList(statement);
  • mapper介面

定義Mapper介面,並在裡面定義一系列業務資料操作方法。在Service層通過注入mapper屬性,呼叫其方法就可以執行資料庫操作。就像下面這樣

public interface MemberMapper { 
    List<Member> getMemberList();
}

@Service
public class MemberServiceImpl implements MemberService{
    @Resource
    private MemberMapper memberMapper;
    
    @Override
    public List<Member> getMemberList() {
        return memberMapper.getMemberList();
    }
}

那麼,MemberMapper 只是個介面,並沒有任何實現類。我們在呼叫它的時候,它是怎樣最終執行到我們的SQL語句的呢?

三、Mapper介面的代理建立過程

3.1、首先我們會配置需要掃描的基本包路徑

通過註解的方式配置:

@MapperScan({"com.mmzsblog.business.dao"})

或者xml的方式配置:

<bean class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
    <property name="basePackage" value="com.mmzsblog.business.dao" />
    <property name="sqlSessionFactoryBeanName" value="sqlSessionFactory"></property>
</bean>

3.2、開始掃描

我們來到org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer這個類,可以看到它實現了幾個介面。

其中的重點是BeanDefinitionRegistryPostProcessor。它可以動態的註冊Bean資訊,方法為postProcessBeanDefinitionRegistry()

    public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) {
        if (this.processPropertyPlaceHolders) {
            this.processPropertyPlaceHolders();
        }
        
        // 建立ClassPath掃描器,設定屬性,然後呼叫掃描方法
        ClassPathMapperScanner scanner = new ClassPathMapperScanner(registry);
        scanner.setAddToConfig(this.addToConfig);
        scanner.setAnnotationClass(this.annotationClass);
        scanner.setMarkerInterface(this.markerInterface);
        scanner.setSqlSessionFactory(this.sqlSessionFactory);
        scanner.setSqlSessionTemplate(this.sqlSessionTemplate);
        scanner.setSqlSessionFactoryBeanName(this.sqlSessionFactoryBeanName);
        scanner.setSqlSessionTemplateBeanName(this.sqlSessionTemplateBeanName);
        scanner.setResourceLoader(this.applicationContext);
        scanner.setBeanNameGenerator(this.nameGenerator);
        // 建立ClassPath掃描器,設定屬性,然後呼叫掃描方法
        scanner.registerFilters();
        scanner.scan(StringUtils.tokenizeToStringArray(this.basePackage, ",; \t\n"));
    }

ClassPathMapperScanner繼承自Spring中的類ClassPathBeanDefinitionScanner,所以它的scan方法會呼叫到父類ClassPathBeanDefinitionScanner的scan方法,

public class ClassPathBeanDefinitionScanner extends ClassPathScanningCandidateComponentProvider {
    ……
    public int scan(String... basePackages) {
        // 
        int beanCountAtScanStart = this.registry.getBeanDefinitionCount();
        this.doScan(basePackages);
        if (this.includeAnnotationConfig) {
            AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors(this.registry);
        }

        return this.registry.getBeanDefinitionCount() - beanCountAtScanStart;
    }
    ……
}    

而在父類的scan方法中又呼叫到子類ClassPathMapperScanner重寫的doScan方法。

public class ClassPathMapperScanner extends ClassPathBeanDefinitionScanner {
    ……
    public Set<BeanDefinitionHolder> doScan(String... basePackages) {
        Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions = super.doScan(basePackages);
        if (beanDefinitions.isEmpty()) {
            this.logger.warn("No MyBatis mapper was found in '" + Arrays.toString(basePackages) + "' package. Please check your configuration.");
        } else {
            this.processBeanDefinitions(beanDefinitions);
        }

        return beanDefinitions;
    }
    ……
}    

此處super.doScan(basePackages)是Spring中的方法,就不貼程式碼多敘述了,想詳細瞭解的話,可以自己翻一下原始碼哦。

3.3、bean註冊完成並建立sqlSession代理

並且經過上面這些步驟,此時已經掃描到了所有的Mapper介面,並將其註冊為BeanDefinition物件。而註冊的時候就是用到了上面doScan方法中的processBeanDefinitions方法。

public class ClassPathMapperScanner extends ClassPathBeanDefinitionScanner {
    ……
    // 設定beanClass
    private MapperFactoryBean<?> mapperFactoryBean = new MapperFactoryBean();
    ……
    
    private void processBeanDefinitions(Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions) {
        Iterator var3 = beanDefinitions.iterator();

        while(var3.hasNext()) {
            BeanDefinitionHolder holder = (BeanDefinitionHolder)var3.next();
            GenericBeanDefinition definition = (GenericBeanDefinition)holder.getBeanDefinition();
            if (this.logger.isDebugEnabled()) {
                this.logger.debug("Creating MapperFactoryBean with name '" + holder.getBeanName() + "' and '" + definition.getBeanClassName() + "' mapperInterface");
            }
            // 將mapper介面的名稱新增到構造引數
            definition.getConstructorArgumentValues().addGenericArgumentValue(definition.getBeanClassName());
            // 設定BeanDefinition的class
            definition.setBeanClass(this.mapperFactoryBean.getClass());
            // 新增屬性addToConfig
            definition.getPropertyValues().add("addToConfig", this.addToConfig);
            boolean explicitFactoryUsed = false;
            // 新增屬性sqlSessionFactory
            if (StringUtils.hasText(this.sqlSessionFactoryBeanName)) {
                definition.getPropertyValues().add("sqlSessionFactory", new RuntimeBeanReference(this.sqlSessionFactoryBeanName));
                explicitFactoryUsed = true;
            } else if (this.sqlSessionFactory != null) {
                definition.getPropertyValues().add("sqlSessionFactory", this.sqlSessionFactory);
                explicitFactoryUsed = true;
            }

            if (StringUtils.hasText(this.sqlSessionTemplateBeanName)) {
                if (explicitFactoryUsed) {
                    this.logger.warn("Cannot use both: sqlSessionTemplate and sqlSessionFactory together. sqlSessionFactory is ignored.");
                }

                definition.getPropertyValues().add("sqlSessionTemplate", new RuntimeBeanReference(this.sqlSessionTemplateBeanName));
                explicitFactoryUsed = true;
            } else if (this.sqlSessionTemplate != null) {
                if (explicitFactoryUsed) {
                    this.logger.warn("Cannot use both: sqlSessionTemplate and sqlSessionFactory together. sqlSessionFactory is ignored.");
                }

                definition.getPropertyValues().add("sqlSessionTemplate", this.sqlSessionTemplate);
                explicitFactoryUsed = true;
            }

            if (!explicitFactoryUsed) {
                if (this.logger.isDebugEnabled()) {
                    this.logger.debug("Enabling autowire by type for MapperFactoryBean with name '" + holder.getBeanName() + "'.");
                }

                definition.setAutowireMode(2);
            }
        }
    }
    ……
}    

處理的過程相對比較簡單,只是往BeanDefinition物件中設定了一些屬性。例如:

  • 設定beanClass

設定BeanDefinition物件的BeanClass為MapperFactoryBean<?>。這就相當於使用MemberMapper註冊時:當前的mapper介面在Spring容器中,beanName是memberMapper,beanClass是MapperFactoryBean.class。故在Spring的IOC初始化的時候,例項化的物件就是MapperFactoryBean物件。

  • 設定sqlSessionFactory屬性

為BeanDefinition物件新增屬性sqlSessionFactory,是為了BeanDefinition物件設定PropertyValue的時候,方便呼叫到setSqlSessionFactory()。

3.4、建立sqlSession代理類

最終在setSqlSessionFactory這個方法裡,sqlSession獲取到的是SqlSessionTemplate例項。而在SqlSessionTemplate物件中,主要包含sqlSessionFactory和sqlSessionProxy,而sqlSessionProxy實際上是SqlSession介面的代理物件。實際呼叫的是代理類的invoke方法。

public class MapperProxy<T> implements InvocationHandler, Serializable {
  ……
  @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    try {
      if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
        return method.invoke(this, args);
      } else if (isDefaultMethod(method)) {
        return invokeDefaultMethod(proxy, method, args);
      }
    } catch (Throwable t) {
      throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
    }
    final MapperMethod mapperMethod = cachedMapperMethod(method);
    return mapperMethod.execute(sqlSession, args);
  }
  ……
}  

3.5、小結

Mapper介面的代理建立過程大致如下:

  • 1、掃描mapper介面基本包路徑下的所有物件,將其註冊為BeanDefinition物件
  • 2、設定BeanDefinition的物件的beanClass和sqlSessionFactory屬性(而其中獲取BeanDefinition物件的時候,呼叫其工廠方法getObject,返回mapper介面的代理類)
  • 3、設定sqlSessionFactory屬性的時候,會呼叫SqlSessionTemplate的構造方法,建立SqlSession介面的代理類

最後我們在Service層,通過

@Resource 
private MemberMapper memberDao;

注入屬性的時候,返回的就是代理類。執行memberDao的方法的時候,實際呼叫的也是代理類的invoke方法。

四、回答最開始的問題

Mybatis在初始化SqlSessionFactoryBean的時候,找到配置需要掃描的基本包路徑去解析裡面所有的XML檔案。重點就在如下兩個地方:

1、建立SqlSource

Mybatis會把每個SQL標籤封裝成SqlSource物件。然後根據SQL語句的不同,又分為動態SQL和靜態SQL。其中,靜態SQL包含一段String型別的sql語句;而動態SQL則是由一個個SqlNode組成。

2、建立MappedStatement

XML檔案中的每一個SQL標籤就對應一個MappedStatement物件,這裡面有兩個屬性很重要。

  • id

全限定類名+方法名組成的ID。

  • sqlSource

當前SQL標籤對應的SqlSource物件。
建立完MappedStatement物件,會將它快取到Configuration#mappedStatements中。

前面初始化中提到的Configuration物件,我們知道它就是Mybatis中的配置大管家,基本所有的配置資訊都維護在這裡。

例如下面這樣一段程式碼:

<!-- namespace的值就是全限定類名 -->
<mapper namespace="com.java.mmzsblog.dao.MemberMapper">
    ……
    <!-- select標籤中id的值就是方法名,它和全限定類中的方法名是對應的 -->
    <select id="getMemberById" resultType="com.java.mmzsblog.entity.member">
        select * from member
        <where>
            <if test="memberId!=null">
                and member_id=#{memberId}
            </if>
        </where>
    </select>
    ……
</mapper>    

把所有的XML都解析完成之後,Configuration就包含了所有的SQL資訊。然後解析完成的XML大概就是這樣了:

看到上面的圖示,聰明如你,也許就大概知道了。當我們執行Mybatis方法的時候,就通過全限定類名+方法名找到MappedStatement物件,然後解析裡面的SQL內容,執行即可