Mybatis源码分析（自己动手造轮子）

「爱情、让人受尽委屈。」 2022-10-14 15:51 168阅读 0赞

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<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>序号</th> 
   <th>内容</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td><a href="https://blog.csdn.net/qq_45796208/article/details/117855794" rel="nofollow">Java基础面试题</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td><a href="https://blog.csdn.net/qq_45796208/article/details/117531920?spm=1001.2014.3001.5501" rel="nofollow">JVM面试题</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td><a href="https://blog.csdn.net/qq_45796208/article/details/116117767?spm=1001.2014.3001.5501" rel="nofollow">Java并发编程面试</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td><a href="https://blog.csdn.net/qq_45796208/article/details/117070240?spm=1001.2014.3001.5501" rel="nofollow">计算机网络知识点汇总</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>5</td> 
   <td><a href="https://blog.csdn.net/qq_45796208/article/details/116856737?spm=1001.2014.3001.5501" rel="nofollow">MySQL面试题</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>6</td> 
   <td><a href="https://blog.csdn.net/qq_45796208/article/details/117155857?spm=1001.2014.3001.5501" rel="nofollow">Mybatis源码分析 + 面试</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>7</td> 
   <td>Spring面试题</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>8</td> 
   <td>SpringMVC面试题</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>9</td> 
   <td>SpringBoot面试题</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>10</td> 
   <td><a href="https://blog.csdn.net/qq_45796208/article/details/117355798?spm=1001.2014.3001.5501" rel="nofollow">SpringCloud面试题</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>11</td> 
   <td><a href="https://blog.csdn.net/qq_45796208/article/details/116856194?spm=1001.2014.3001.5501" rel="nofollow">Redis面试题</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>12</td> 
   <td><a href="https://blog.csdn.net/qq_45796208/article/details/117754361?spm=1001.2014.3001.5501" rel="nofollow">Elasticsearch面试题</a></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>13</td> 
   <td>Docker学习</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>14</td> 
   <td>消息队列</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>15</td> 
   <td>持续更新…</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 目录 ###

*  Mybatis基础
 *   *  概念
     *  缓存
     *   *  简介
         *  一级缓存
         *  二级缓存
     *  高级查询
     *   *  建表
         *  一对一查询
         *   *  联合查询
             *  嵌套查询
         *  一对多查询
     *  扩展问题
     *   *  \#\{\}和$\{\}的区别
         *  什么是Sql注入
         *  为什么需要预编译
         *  通常一个Xml映射文件，都会写一个Dao接口与之对应，请问，这个Dao接口的工作原理是什么？Dao接口里的方法，参数不同时，方法能重载吗？
 *  MyBatis源码
 *   *  Mybatis的编程步骤
     *  Mybatis的工作原理
     *  Mybatis的功能架构
     *  配置文件解析过程
     *   *  配置文件解析入口
         *  解析 environments 配置
     *  映射文件解析过程
     *   *  映射文件的解析入口
         *  解析映射文件
         *   *  MappedStatements
             *  解析SQL
     *  创建会话SqlSession对象
     *  SQL执行过程
     *   *  执行代理逻辑
         *  创建MapperMethod对象
         *   *  SqlCommand 对象
             *  创建 MethodSignature 对象
         *  执行execute方法
         *  SQL语句的执行分析
         *   *  查询语句的执行过程
             *  Executor类
             *   *  Mybatis的基本执行器
                 *  Mybatis如何指定使用哪一种执行器
         *  总结
     *  分析一个SQL语句的执行过程
 *  造轮子
 *   *  模拟MyBatis解析SQL的过程
 *  Mybatis面试题
 *   *  Mybatis的Xml映射文件中，不同的Xml映射文件，id是否可以重复？
     *  简述Mybatis的Xml映射文件和Mybatis内部数据结构之间的映射关系？
     *  Mybatis是如何将sql执行结果封装为目标对象并返回的？都有哪些映射形式？
     *  Mybatis是如何进行分页的？分页插件的原理是什么？
     *  Mybatis如何根据映射器(mapper.xml文件)生成sql语句？
     *  Mybatis一级缓存和二级缓存的区别
     *  MyBatis是否支持延迟加载？延迟加载的原理是什么？
     *  简述 Mybatis 的插件运行原理，以及如何编写一个插件？

# Mybatis基础 #

## 概念 ##

> Mybatis是什么

Mybatis是一款优秀的持久层框架，一个半ORM（对象关系映射）框架，它支持定制化SQL、存储过程以及高级映射。Mybatis避免了所有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类型、接口和Java的POJO（普通老式Java对象）为数据库中的记录

> ORM是什么

ORM（Object Relational Mapping）对象关系映射，是一种为了解决关系型数据库数据与简单Java对象（POJO）的映射关系的技术。简单来说，ORM是通过使用描述对象和数据库之间的映射关系的元数据，将程序中的对象自动持久化到关系型数据库中

> 为什么说Mybatis是半自动ORM映射工具？它与全自动的区别在哪里？

Hibernate属于全自动ORM映射工具，使用Hibernate查询关联对象或者关联集合对象时，可以根据对象关系模型直接获取，所以他是全自动的

而Mybatis在查询关联对象或者关联集合对象时，需要手动编写SQL来完成，所以称之为半自动ORM映射工具

> 传统JDBC开发存在的问题

/** * @author ：zsy * @date ：Created 2021/5/16 20:42 * @description：JDBC */
    public class JDBCTest { 
        public static void main(String[] args) { 
            ResourceBundle bundle = ResourceBundle.getBundle("jdbc");
            String driver = bundle.getString("driver");
            String url = bundle.getString("url");
            String user = bundle.getString("user");
            String password = bundle.getString("password");
    
            Connection conn = null;
            Statement stmt = null;
            ResultSet rs = null;
            PreparedStatement preparedStatement = null;
    
            try { 
                //注册驱动
                Class.forName(driver);
                //获取连接
                conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
                //获取数据库操作对象
                //stmt = conn.createStatement();
                //执行sql语句
                String sql = "select empno,ename,sal from emp where sal > ?";
                //int count=executUpdate(insert/delete/update)
                //ResultSet rs=executeQuery(select)
                preparedStatement = conn.prepareStatement(sql);
                preparedStatement.setInt(1, 3000);
                rs = preparedStatement.executeQuery();
                //处理数据查询集
                //boolean flag1=rs.next();
                while (rs.next()) { 
                    String empno = rs.getString("empno");//JDBC中所有下标从1开始。不是从0开始。
                    String ename = rs.getString("ename");
                    String sal = rs.getString("sal");
                    System.out.println(empno + "\t" + ename + "\t" + sal);
                }
    			/*while(rs.next()){ String empno=rs.getString(1);//JDBC中所有下标从1开始。不是从0开始。 String ename=rs.getString(2); String sal=rs.getString(3); System.out.println(empno+"\t"+ename+"\t"+sal); }*/
                //释放资源
            } catch (SQLException | ClassNotFoundException e) { 
                e.printStackTrace();
            } finally { 
                try { 
                    if (rs != null) { 
                        rs.close();
                    }
                } catch (SQLException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
                try { 
                    if (preparedStatement != null) { 
                        preparedStatement.close();
                    }
                } catch (SQLException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
                try { 
                    if (stmt != null) { 
                        stmt.close();
                    }
                } catch (SQLException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
                try { 
                    if (conn != null) { 
                        conn.close();
                    }
                } catch (SQLException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
            }
    
        }
    }

1.  频繁创建数据库连接对象、释放，容易造成系统资源浪费，影响系统性能。可以使用连接池解决这个问题。但是使用jdbc需要自己实现连接池
2.  sql语句定义、参数设置、结果集处理存在硬编码。实际项目中sql语句变化的可能性较大，一旦发生变化，需要修改java代码，系统需要重新编译，重新发布。不好维护
3.  使用preparedStatement向占有位符号传参数存在硬编码，因为sql语句的where条件不一定，可能多也可能少，修改sql还要修改代码，系统不易维护
4.  结果集处理存在重复代码，处理麻烦。如果可以映射成Java对象会比较方便

> 针对JDBC编程的不足，Mybatis是如何解决这些问题

1.  Mybatis-config.xml中配置数据连接池，使用连接池管理数据库连接
    
     *  POOLED：由Mybatis创建传统的javax.sql.DataSource连接池用于数据库操作，操作完成后Mybatis会将连接返回给连接池，此配置常见于开发或测试环境中。
    
     *  UNPOOLED：由Mybatis为每一次数据库操作创建一个新的连接，并在操作完成后关闭连接，此配置未践行池化思想且仅适用于规模较小的并发应用程序中。
     *  JNDI：采用服务器提供的JNDI技术获取DataSource对象，不同服务器中获取的DataSource对象不一致，例如在Tomcat服务器中采用DBCP连接池，此配置不适用于非Web或Maven的war工程。
2.  将Sql语句配置在XXXXmapper.xml文件中与java代码分离。
3.  Mybatis自动将java对象映射至sql语句
4.  Mybatis自动将sql执行结果映射至java对象

> Mybatis优缺点

优点

与传统的数据库访问技术相比，ORM有以下优点：

*  基于SQL语句编程，相当灵活，不会对应用程序或者数据库的现有设计造成任何影响，SQL写在XML里，解除sql与程序代码的耦合，便于统一管理；提供XML标签，支持编写动态SQL语句，并可重用
 *  与JDBC相比，减少了50%以上的代码量，消除了JDBC大量冗余的代码，不需要手动开关连接
 *  很好的与各种数据库兼容（因为MyBatis使用JDBC来连接数据库，所以只要JDBC支持的数据库MyBatis都支持）
 *  提供映射标签，支持对象与数据库的ORM字段关系映射；提供对象关系映射标签，支持对象关系组件维护
 *  能够与Spring很好的集成

缺点

*  SQL语句的编写工作量较大，尤其当字段多、关联表多时，对开发人员编写SQL语句的功底有一定要求
 *  SQL语句依赖于数据库，导致数据库移植性差，不能随意更换数据库

> Hibernate和Mybatis的区别

**相同点**

都是对jdbc的封装，都是持久层的框架，都用于dao层的开发。

映射关系

*  MyBatis 是一个半自动映射的框架，配置Java对象与sql语句执行结果的对应关系，多表关联关系配置简单
 *  Hibernate 是一个全表映射的框架，配置Java对象与数据库表的对应关系，多表关联关系配置复杂

SQL优化和移植性

*  Hibernate 对SQL语句封装，提供了日志、缓存、级联（级联比 MyBatis 强大）等特性，此外还提供 HQL（Hibernate Query Language）操作数据库，数据库无关性支持好，但会多消耗性能。如果项目需要支持多种数据库，代码开发量少，但SQL语句优化困难。
 *  MyBatis 需要手动编写 SQL，支持动态 SQL、处理列表、动态生成表名、支持存储过程。开发工作量相对大些。直接使用SQL语句操作数据库，不支持数据库无关性，但sql语句优化容易。

开发难易程度和学习成本

*  Hibernate 是重量级框架，学习使用门槛高，适合于需求相对稳定，中小型的项目，比如：办公自动化系统
 *  MyBatis 是轻量级框架，学习使用门槛低，适合于需求变化频繁，大型的项目，比如：互联网电子商务系统

**总结**

MyBatis 是一个小巧、方便、高效、简单、直接、半自动化的持久层框架，

Hibernate 是一个强大、方便、高效、复杂、间接、全自动化的持久层框架。

## 缓存 ##

### 简介 ###

> Mybatis的一级、二级缓存

一级缓存：基于PerpetualCache 的HashMap本地缓存，其存储作用域为Session，当Session flush或close之后，该Session中的所有Cache就将清空，默认打开一级缓存

二级缓存与一级缓存其机制相同，默认也是采用PerpetualCache，HashMap存储，不同在于其存储作用域为Mapper(Namespace)，并且可自定义存储源，如Ehcache。默认不打开耳机缓存，要开启二级缓存，使用二级缓存属性类要实现Serializable序列化接口（可用来保存对象的状态），可在它的映射文件中配置

对于缓存数据更新机制，当某一个作用域(一级缓存 Session/二级缓存Namespaces)的进行了C/U/D 操作后，默认该作用域下所有 select 中的缓存将被 clear

### 一级缓存 ###

一级缓存也叫本地缓存：SQLSession

基于PerpetualCache的HashMap本地缓存，其存储作用域为Session，当Session flush或者close之后，该Session中的所有Cache都会被清空，默认打开一级缓存

### 二级缓存 ###

*  二级缓存也叫全局缓存，一级缓存的作用域太低了，所以诞生了二级缓存
 *  默认也是采用 PerpetualCache，HashMap 存储，不同在于其存储作用域为 Mapper(Namespace)，并且可自定义存储源，如 Ehcache
 *  工作机制
    
     *  一个会话查询一条数据，这个数据会被放在当前会话的一级缓存中
     *  如果当前会话关闭了，这分会话对应的一级缓存就没有了，但是我们想要的是会话关闭了，一级缓存中数据被保存到二级缓存中
     *  新的会话查询信息，就会直接从二级缓存中获取数据
     *  不同的mapper查出的数据会放在自己对应的缓存中

> 对于缓存数据的更新机制，当某一个作用域（一级缓存或者二级缓存namespaces）进行了CUD操作后，默认该作用域下的所有select中的缓存将被clear

开启二级缓存的步骤

全局配置参数

开启二级缓存

*  按照先进先出的淘汰策略缓存项
 *  缓存容量为512个对象引用
 *  缓存每隔60s刷新一次
 *  缓存返回的对象是写安全的，即在外部修改对象不会影响到缓存内部存储对象

测试二级缓存

/** * @author ：zsy * @date ：Created 2021/5/13 22:36 * @description：测试缓存 */
    public class Test { 
    
        @org.junit.Test
        public void test() { 
            SqlSession sqlSession1 = MybatisUtil.getSqlSession();
            SqlSession sqlSession2 = MybatisUtil.getSqlSession();
            EmpMapper empMapper1 = sqlSession1.getMapper(EmpMapper.class);
            EmpMapper empMapper2 = sqlSession2.getMapper(EmpMapper.class);
            Employee user1 = empMapper1.select(1);
    
    
            Employee user2 = empMapper2.select(1);
            sqlSession1.close();
    
            sqlSession2.close();
            System.out.println(user1 == user2);
    
    
        }
    }

## 高级查询 ##

### 建表 ###

根据数据库设计的第三范式，设计两张表，t\_class（班级表）和t\_stu（学生表），学生与班级之间是一对一的关系，班级与学生之间是多对一的关系（加外键），具体实现：

> 班级表

create table t_class(
    id int(10) primary key auto_increment,
    cname varchar(20) not null
    )ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

> 学生表

create table t_stu (
    id int(10) primary key auto_increment,
    name varchar(20) not null,
    cid int(10) not null,
    constraint fk_stu_class foreign key(cid) references t_class(id)
    )ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

> 插入数据

![image-20210522104958868][]

> 创建实体类

/** * @author ：zsy * @date ：Created 2021/5/22 10:51 * @description：班级类 */
    @Data
    @AllArgsConstructor
    @NoArgsConstructor
    @ToString
    public class Clazz { 
        private int id;
        private String cname;
        private List<Student> students;
    }
    
    /** * @author ：zsy * @date ：Created 2021/5/22 10:50 * @description：学生类 */
    @Data
    @AllArgsConstructor
    @NoArgsConstructor
    @ToString
    public class Student { 
        private int id;
        private String cname;
        private Clazz clazz;
    }

### 一对一查询 ###

Mybatis实现一对一查询的方式：通过在里面配置association节点完成一对一类的查询

*  联合查询：几个表联合查询，只查询一次
 *  嵌套查询：先查一个表，根据这个表里面的结果的外键id，去再另外一个表里面查询数据

#### 联合查询 ####

两种写法

<mapper namespace="school.xauat.mapper.StudentMapper">
    
        <resultMap id="studentResultMap" type="student">
            <id property="id" column="id>"></id>
            <result property="name" column="name"></result>
            <association property="clazz" column="cid" javaType="clazz">
                <id property="id" column="id"></id>
                <result property="cname" column="cname"></result>
            </association>
        </resultMap>
    
    
        <select id="selectById" resultMap="studentResultMap">
            select s.id, s.name, c.id as cid, c.cname from t_stu s left join t_class c on s.cid = c.id where s.id = #{id}
        </select>
    </mapper>

> 区别于上面，class对象需要关联

<mapper namespace="school.xauat.mapper.StudentMapper">
    
        <resultMap id="studentResultMap" type="student">
            <id property="id" column="id>"></id>
            <result property="name" column="name"></result>
            <association property="clazz" column="cid" resultMap="class">
            </association>
        </resultMap>
        
        <resultMap id="class" type="clazz">
            <id property="id" column="id"></id>
            <result property="cname" column="cname"></result>
        </resultMap>
    
        
        <select id="selectById" resultMap="studentResultMap">
            select s.id, s.name, c.id as cid, c.cname from t_stu s left join t_class c on s.cid = c.id where s.id = #{id}
        </select>
    </mapper>

#### 嵌套查询 ####

<mapper namespace="school.xauat.mapper.StudentMapper">
    
        <resultMap id="studentResultMap" type="student">
            <id property="id" column="id>"></id>
            <result property="name" column="name"></result>
            <association property="clazz" column="cid" javaType="clazz" select="selectClass">
                <id property="id" column="id"></id>
                <result property="name" column="cname"></result>
            </association>
        </resultMap>
    
        <select id="selectById" resultMap="studentResultMap">
            select * from t_stu where id = #{id}
        </select>
        
        <select id="selectClass" resultType="clazz">
            select * from t_class where id = #{id}
        </select>
    </mapper>

### 一对多查询 ###

<mapper namespace="school.xauat.mapper.ClassMapper">
        
        <resultMap id="ClassResultMap" type="clazz">
            <id property="id" column="classId"></id>
            <result property="cname" column="cname"></result>
            <collection property="students" column="classId" javaType="ArrayList" select="getStudentById"></collection>
        </resultMap>
        
        <resultMap id="studentResultMap" type="student">
            <id property="id" column="id"></id>
            <result property="name" column="name"></result>
        </resultMap>
    
    
        <select id="selectById" resultMap="ClassResultMap">
            select id as classId, cname from t_class where id = #{id}
        </select>
    
        <select id="getStudentById" resultMap="studentResultMap">
            select id, name from t_stu where cid = #{classId}
        </select>
    </mapper>

## [扩展问题][Link 2] ##

### \#\{\}和$\{\}的区别 ###

\#\{\}是占位符，预编译处理，$\{\}是字符串替换，没有预编译处理

Mybatis在处理\#\{\}时，会将sql中的\#\{\}替换为?，**调用preparedStatement的set方法来赋值**，并对变量自动加上单引号

Mybatis在执行 时 ， 会 把 \{\}时，会把 时，会把\{\}替换为变量的值，相当于JDBC的Statement编译，不会加单引号

**变量替换后，\#\{\} 对应的变量自动加上单引号 ‘’；变量替换后，$\{\} 对应的变量不会加上单引号**

> 使用\#\{\}可以有效的防止SQL注入，提高系统的安全性

\#\{\} 的变量替换是在DBMS 中；$\{\} 的变量替换是在 DBMS 外

select ${param} from table_name where id = #{}

### 什么是Sql注入 ###

SQL注入即是指web应用程序对用户输入数据的合法性没有判断或过滤不严，攻击者可以在web应用程序中事先定义好的查询语句的结尾上添加额外的SQL语句，在管理员不知情的情况下实现非法操作，以此来实现欺骗数据库服务器执行非授权的任意查询，从而进一步得到相应的数据信息。

### 为什么需要预编译 ###

> 定义

SQL 预编译指的是数据库驱动在发送 SQL 语句和参数给 DBMS 之前对 SQL 语句进行编译，这样 DBMS 执行 SQL 时，就不需要重新编译

> 为什么需要预编译

JDBC 中使用对象 PreparedStatement 来抽象预编译语句，使用预编译。预编译阶段可以优化 SQL 的执行。预编译之后的 SQL 多数情况下可以直接执行，DBMS 不需要再次编译，越复杂的SQL，编译的复杂度将越大，预编译阶段可以合并多次操作为一个操作。同时预编译语句对象可以重复利用。把一个 SQL 预编译后产生的 PreparedStatement 对象缓存下来，下次对于同一个SQL，可以直接使用这个缓存的 PreparedState 对象。Mybatis默认情况下，将对所有的 SQL 进行预编译

### 通常一个Xml映射文件，都会写一个Dao接口与之对应，请问，这个Dao接口的工作原理是什么？Dao接口里的方法，参数不同时，方法能重载吗？ ###

Dao接口（Mapper接口）；接口的权限名，就是映射文件中的namespace的值；接口的方法，就是映射文件\*\*MappedStatement的id值；接口方法内的参数，就是传递给sql的参数。\*\*Mapper接口是没有实现类的，当调用接口方法时，接口全限名+方法名拼接字符串作为key值，可唯一定位一个MappedStatement，举例：com.mybatis3.mappers.StudentDao.findStudentById，可以唯一找到namespace为com.mybatis3.mappers.StudentDao下面id = findStudentById的MappedStatement。在Mybatis中，每一个、、、标签，都会被解析为一个MappedStatement对象。参数在SQL执行的时候，需要通过反射拿到接口中的参数，给SQL赋值，执行查询

Dao接口中的方法都是不可以重载的，因为全限名 + 方法名的保存和寻找策略

Dao接口的工作原理就是JDK的动态代理，Mybatis运行时会使用JDK动态代理为Dao接口生成代理proxy对象，代理对象proxy会拦截接口方法，转而执行MappedStatement所代表的sql，然后将sql执行结果返回

# MyBatis源码 #

## Mybatis的编程步骤 ##

1.  创建SqlSessionFactory
2.  通过SqlSessionFactory创建SqlSession
3.  通过SqlSession执行数据库操作
4.  调用session.commit()提交事务
5.  调用session.close()关闭会话

## Mybatis的工作原理 ##

![MyBatis工作原理][MyBatis]

*  读取Mybatis配置文件：mybatis-config.xml为Mybatis的全局配置文件，配置了Mybatis的运行环境等信息，例如数据库连接信息
 *  加载映射文件：映射文件即SQL映射文件，该文件中配置了操作数据库的SQL语句，需要在Mybatis配置文件mybatis-config.xml中加载。mybatis-config.xml文件中可以加载多个映射文件，每个文件对应数据库中的一张表
 *  构建会话工厂：通过Mybatis的环境等配置信息构建会话工厂SqlSessionFatory
 *  创建会话对象：有工厂创建SqlSession对象，该对象包含了执行的SQL语句的所有方法
 *  Executor执行器：Mybatis底层定义了一个Executor接口来操作数据库，它将根据SqlSession传递的参数动态地生成需要执行的SQL语句，同时负责查询缓存的维护
 *  MappedStatement对象：在Executor接口的执行方法中有一个MappedStatement类型的参数，该参数是对映射信息的封装，用于存储要映射的SQL语句的id、参数信息
 *  输入参数映射：输入参数类型可以是Map、List等集合类型，也可以是基本数据类型和POJO类型，输入参数映射过程类似于JDBC对preparedStatement对象设置参数的过程
 *  输出结果映射：输出结果类型可以是 Map、 List 等集合类型，也可以是基本数据类型和 POJO 类型。输出结果映射过程类似于 JDBC 对结果集的解析过程

## Mybatis的功能架构 ##

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。接口层一接到调用请球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执行和执行结果的映射处理等。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，这些都是公用的东西，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

![Mybatis框架架构][Mybatis]

这张图从上往下看。MyBatis的初始化，会从mybatis-config.xml配置文件，解析构造成Configuration这个类，就是图中的红框。

(1)加载配置：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)SQL解析：当API接口层接收到调用请求时，会接收到传入SQL的ID和传入对象（可以是Map、JavaBean或者基本数据类型），Mybatis会根据SQL的ID找到对应的MappedStatement，然后根据传入参数对象对MappedStatement进行解析，解析后可以得到最终要执行的SQL语句和参数。

(3)SQL执行：将最终得到的SQL和参数拿到数据库进行执行，得到操作数据库的结果。

(4)结果映射：将操作数据库的结果按照映射的配置进行转换，可以转换成HashMap、JavaBean或者基本数据类型，并将最终结果返回。

## [配置文件解析过程][Link 3] ##

### 配置文件解析入口 ###

> 单独使用Mybatis时，第一步需要根据配置文件创建SqlSessionFactory对象

String resource = "Mybatis-config.xml";
    InputStream inputStream = null;
    try { 
        inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
    } catch (IOException e) { 
        e.printStackTrace();
    }
    SqlSessionFatory sqlSessionFatory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);

通过resource加载配置文件，得到一个输入流然后再通过 SqlSessionFactoryBuilder 对象的`build`方法构建 SqlSessionFactory 对象

> build：构建SqlSessionFactory对象

public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream) { 
        //方法重载
      return build(inputStream, null, null);
    }
    
    public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream, String environment) { 
      return build(inputStream, environment, null);
    }
    
    public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream, Properties properties) { 
      return build(inputStream, null, properties);
    }
    
    public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream, String environment, Properties properties) { 
      try { 
          //创建配置文件解析器对象
        XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream, environment, properties);
          //返回解析后的SqlSessionFatory对象
          //parser.parse()读取mybatis-config.xml配置文件，生成configuration对象
        return build(parser.parse());
      } 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.
        }
      }
    }
    
    public SqlSessionFactory build(Configuration config) { 
        // 创建 DefaultSqlSessionFactory
      return new DefaultSqlSessionFactory(config);
    }

> parse：通过创建的XMLConfigBuilder对象解析配置文件

public Configuration parse() { 
      if (parsed) { 
        throw new BuilderException("Each XMLConfigBuilder can only be used once.");
      }
      parsed = true;
        //解析mybatis-config中的<configuration>标签
      parseConfiguration(parser.evalNode("/configuration"));
      return configuration;
    }

> parseConfiguration：/configuration对应配置文件中的标签，进一步解析该标签下的具体配置

private void parseConfiguration(XNode root) { 
        try { 
            // 解析 properties 配置
            propertiesElement(root.evalNode("properties"));
    
            // 解析 settings 配置，并将其转换为 Properties 对象
            Properties settings = settingsAsProperties(root.evalNode("settings"));
    
            // 加载 vfs
            loadCustomVfs(settings);
    
            // 解析 typeAliases 配置
            typeAliasesElement(root.evalNode("typeAliases"));
    
            // 解析 plugins 配置
            pluginElement(root.evalNode("plugins"));
    
            // 解析 objectFactory 配置
            objectFactoryElement(root.evalNode("objectFactory"));
    
            // 解析 objectWrapperFactory 配置
            objectWrapperFactoryElement(root.evalNode("objectWrapperFactory"));
    
            // 解析 reflectorFactory 配置
            reflectorFactoryElement(root.evalNode("reflectorFactory"));
    
            // settings 中的信息设置到 Configuration 对象中
            settingsElement(settings);
    
            // 解析 environments 配置
            environmentsElement(root.evalNode("environments"));
    
            // 解析 databaseIdProvider，获取并设置 databaseId 到 Configuration 对象
            databaseIdProviderElement(root.evalNode("databaseIdProvider"));
    
            // 解析 typeHandlers 配置
            typeHandlerElement(root.evalNode("typeHandlers"));
    
            // 解析 mappers 配置
            mapperElement(root.evalNode("mappers"));
        } catch (Exception e) { 
            throw new BuilderException("Error parsing SQL Mapper Configuration. Cause: " + e, e);
        }
    }

到此，将一个Mybatis的主配置文件已经加载完毕

### 解析 environments 配置 ###

> Mybatis的数据源和事务管理器配置在environments下

private String environment;
    
    private void environmentsElement(XNode context) throws Exception { 
        if (context != null) { 
            if (environment == null) { 
                // 获取 default 属性
                environment = context.getStringAttribute("default");
            }
            for (XNode child : context.getChildren()) { 
                // 获取 id 属性
                String id = child.getStringAttribute("id");
                /* * 检测当前 environment 节点的 id 与其父节点 environments 的属性 default * 内容是否一致，一致则返回 true，否则返回 false */
                if (isSpecifiedEnvironment(id)) { 
                    // 解析 transactionManager 节点，逻辑和插件的解析逻辑很相似，不在赘述
                    TransactionFactory txFactory = transactionManagerElement(child.evalNode("transactionManager"));
                    // 解析 dataSource 节点，逻辑和插件的解析逻辑很相似，不在赘述
                    DataSourceFactory dsFactory = dataSourceElement(child.evalNode("dataSource"));
                    // 创建 DataSource 对象
                    DataSource dataSource = dsFactory.getDataSource();
                    Environment.Builder environmentBuilder = new Environment.Builder(id)
                        .transactionFactory(txFactory)
                        .dataSource(dataSource);
                    // 构建 Environment 对象，并设置到 configuration 中
                    configuration.setEnvironment(environmentBuilder.build());
                }
            }
        }
    }

## [映射文件解析过程][Link 4] ##

> mapperElement：解析Mapper映射文件

private void mapperElement(XNode parent) throws Exception { 
      if (parent != null) { 
          //循环遍历所有<Mappers>标签下的子标签 
        for (XNode child : parent.getChildren()) { 
            //如果子标签中包含<package>标签 <package name="***"/>
          if ("package".equals(child.getName())) { 	
              //获取package节点中的name属性 
            String mapperPackage = child.getStringAttribute("name");	
              //从指定包中查找mapper接口，根据接口mapper解析映射文件
            configuration.addMappers(mapperPackage);
          } else { 	
              //获取mapper标签下的三个属性
            String resource = child.getStringAttribute("resource");
            String url = child.getStringAttribute("url");
            String mapperClass = child.getStringAttribute("class");
              //<mapper resource="***"/> 类路径下的Mapper.xml
            if (resource != null && url == null && mapperClass == null) { 
              ErrorContext.instance().resource(resource);
              InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
              XMLMapperBuilder mapperParser = new XMLMapperBuilder(inputStream, configuration, resource, configuration.getSqlFragments());
              mapperParser.parse();
                //<mapper url="***"/> 远程的Mapper.xml
            } else if (resource == null && url != null && mapperClass == null) { 
              ErrorContext.instance().resource(url);
              InputStream inputStream = Resources.getUrlAsStream(url);
              XMLMapperBuilder mapperParser = new XMLMapperBuilder(inputStream, configuration, url, configuration.getSqlFragments());
              mapperParser.parse();
                //<mapper mapperClass="***"/> 类似于package
            } else if (resource == null && url == null && mapperClass != null) { 
              Class<?> mapperInterface = Resources.classForName(mapperClass);
              configuration.addMapper(mapperInterface);
            } else { 
                //以上三个参数，只能出现一个，出现多个，将抛出异常
              throw new BuilderException("A mapper element may only specify a url, resource or class, but not more than one.");
            }
          }
        }
      }
    }

以上代码的代码逻辑：根据节点的属性值加载映射文件

*  从文件系统中加载映射文件
 *  通过URL的方式加载和解析映射文件
 *  通过mapper接口加载映射信息，映射信息可以配置在注解中，也可以配置在配置文件中（即配置）
 *  通过包扫描的方式获取到某个包下的所有类，使用第三种凡是为每个类解析映射文件

在 MyBatis 中，通过注解配置映射信息的方式是有一定局限性的

> 因为最初设计时，MyBatis 是一个 XML 驱动的框架。配置信息是基于 XML 的，而且映射语句也是定义在 XML 中的。而到了 MyBatis 3，就有新选择了。MyBatis 3 构建在全面且强大的基于 Java 语言的配置 API 之上。这个配置 API 是基于 XML 的 MyBatis 配置的基础，也是新的基于注解配置的基础。注解提供了一种简单的方式来实现**简单映射语句**，而不会引入大量的开销。

> **注意：** 不幸的是，**Java 注解的的表达力和灵活性十分有限**。尽管很多时间都花在调查、设计和试验上，**最强大的 MyBatis 映射并不能用注解来构建**——并不是在开玩笑，的确是这样。

### 映射文件的解析入口 ###

// -☆- XMLMapperBuilder
    public void parse() { 
        // 检测映射文件是否已经被解析过
        if (!configuration.isResourceLoaded(resource)) { 
            // 解析 mapper 节点
            configurationElement(parser.evalNode("/mapper"));
            // 添加资源路径到“已解析资源集合”中
            configuration.addLoadedResource(resource);
            // 通过命名空间绑定 Mapper 接口
            bindMapperForNamespace();
        }
    
        // 处理未完成解析的节点
        parsePendingResultMaps();
        parsePendingCacheRefs();
        parsePendingStatements();
    }

### 解析映射文件 ###

> 解析的整个过程，可以根据流程图读源码

![image-20210518210928011][]

> 以下是一个mapper.xml映射文件

<mapper namespace="school.xauat.mapper.EmpMapper">
    
        <cache eviction="FIFO" flushInterval="60000" size="512" readOnly="true"/>
    
    
        <resultMap id="empResult" type="employee">
            <id property="id" column="id"></id>
            <result property="last_name" column="last_name"></result>
            <result property="gender" column="gender"></result>
            <result property="email" column="email"></result>
            
        </resultMap>
    
        <sql id="table">
            tbl_employee
        </sql>
    
        <select id="selectById" resultMap="empResult">
            SELECT
                id, last_name, gender, email
            FROM
                <include refid="table"></include>
            WHERE
                id = #{id}
        </select>
    </mapper>

解析映射文件包含了解析`<cache>`，`<resultMap>`，`<sql>` 以及 `<select | insert | update | delete>` 等，主要考虑解析SQL语句，Mybatis将解析后的SQL语句封装成一个个MappedStatement对象，存放在MappedStatements集合中

#### MappedStatements ####

MappedStatement是对SQL语句的封装

public final class MappedStatement { 
    
      private String resource;
      private Configuration configuration;
      private String id;
      private Integer fetchSize;
      private Integer timeout;
      private StatementType statementType;
      private ResultSetType resultSetType;
      private SqlSource sqlSource;
      private Cache cache;
      private ParameterMap parameterMap;
      private List<ResultMap> resultMaps;
      private boolean flushCacheRequired;
      private boolean useCache;
      private boolean resultOrdered;
      private SqlCommandType sqlCommandType;
      private KeyGenerator keyGenerator;
      private String[] keyProperties;
      private String[] keyColumns;
      private boolean hasNestedResultMaps;
      private String databaseId;
      private Log statementLog;
      private LanguageDriver lang;
      private String[] resultSets;
    
      MappedStatement() { 
        // constructor disabled
      }
    }

> MappedStatements是一个继承了HashMap的哈希表，重写了put方法，在put的时候，如果key存在，则抛出异常

protected static class StrictMap<V> extends HashMap<String, V>

//重写了put方法，不能添加重复的key，否则报错
    public V put(String key, V value) { 
        //如果key存在，则抛出异常（key是当前MappedStatement对象的id）
        //***Mapper.id -> Mapper
      if (containsKey(key)) { 
        throw new IllegalArgumentException(name + " already contains value for " + key
            + (conflictMessageProducer == null ? "" : conflictMessageProducer.apply(super.get(key), value)));
      }
      if (key.contains(".")) { 
        final String shortKey = getShortName(key);
        if (super.get(shortKey) == null) { 
          super.put(shortKey, value);
        } else { 
          super.put(shortKey, (V) new Ambiguity(shortKey));
        }
      }
      return super.put(key, value);
    }

#### 解析SQL ####

> addMappers

public void addMappers(String packageName, Class<?> superType) { 
      ResolverUtil<Class<?>> resolverUtil = new ResolverUtil<>();
      resolverUtil.find(new ResolverUtil.IsA(superType), packageName);
        //得到packageName包下所有类
      Set<Class<? extends Class<?>>> mapperSet = resolverUtil.getClasses();
        //遍历所有的类
      for (Class<?> mapperClass : mapperSet) { 
        addMapper(mapperClass);
      }
    }

> addMapper：对应page包下的Mapper接口寻找类路径下的Mapper.xml文件

public <T> void addMapper(Class<T> type) { 
        //如果类的类型是接口才会遍历
      if (type.isInterface()) { 
          //如果configuration中已经包含该类型，则抛出异常
        if (hasMapper(type)) { 
          throw new BindingException("Type " + type + " is already known to the MapperRegistry.");
        }
        boolean loadCompleted = false;
        try { 
          knownMappers.put(type, new MapperProxyFactory<>(type));
          // It's important that the type is added before the parser is run
          // otherwise the binding may automatically be attempted by the
          // mapper parser. If the type is already known, it won't try.
            //注解解析器，解析@Select、@Update等注解
          MapperAnnotationBuilder parser = new MapperAnnotationBuilder(config, type);
            //解析Mapper接口为Mapper.xml 
          parser.parse();
          loadCompleted = true;
        } finally { 
          if (!loadCompleted) { 
            knownMappers.remove(type);
          }
        }
      }
    }

> parse：解析package下的Mapper方法和xml文件

public void parse() { 
      String resource = type.toString();
      if (!configuration.isResourceLoaded(resource)) { 
          //将xml文件中的sql加载到configuration中
        loadXmlResource();
          //标志位，告诉configuration已经加载过了resource
        configuration.addLoadedResource(resource);
        assistant.setCurrentNamespace(type.getName());
        parseCache();
        parseCacheRef();
          //加载完成xml文件后，加载Mapper中的方法，主要解析Mapper方法上的注解
        Method[] methods = type.getMethods();
        for (Method method : methods) { 
          try { 
            // issue #237
            if (!method.isBridge()) { 
              parseStatement(method);
            }
          } catch (IncompleteElementException e) { 
            configuration.addIncompleteMethod(new MethodResolver(this, method));
          }
        }
      }
      parsePendingMethods();
    }

> loadXmlResource：将xml文件中的sql加载到configuration中

private void loadXmlResource() { 
        //判断当前xmlMapper是否已经加载
        //防止加载两次 
      if (!configuration.isResourceLoaded("namespace:" + type.getName())) { 
          //xmlResource为当前的Mapper.xml文件
        String xmlResource = type.getName().replace('.', '/') + ".xml";
        // #1347
        InputStream inputStream = type.getResourceAsStream("/" + xmlResource);
        if (inputStream == null) { 
          try { 
              //尝试获得Mapper.xml文件
            inputStream = Resources.getResourceAsStream(type.getClassLoader(), xmlResource);
          } catch (IOException e2) {  
              //忽视，用户可能不需要xml文件，以注解的形式存在
          }
        }
          //如果xml文件存在，解析xml文件，加入到configuration中
        if (inputStream != null) { 
          XMLMapperBuilder xmlParser = new XMLMapperBuilder(inputStream, assistant.getConfiguration(), xmlResource, configuration.getSqlFragments(), type.getName());
            //解析xml文件中的sql加入到configuration中
          xmlParser.parse();
        }
      }
    }

> parseStatement：将Mapper类中方法上的注解转化为一个MappedStatement对象

void parseStatement(Method method) { 
        ....
            //省去部分代码，主要内容通过反射，拿到方法上的注解
        ....
          //创建一个MappedStatement对象，将该对象加入到configuration中
        assistant.addMappedStatement(
            mappedStatementId,
            sqlSource,
            statementType,
            sqlCommandType,
            fetchSize,
            timeout,
            // ParameterMapID
            null,
            parameterTypeClass,
            resultMapId,
            getReturnType(method),
            resultSetType,
            flushCache,
            useCache,
            // TODO gcode issue #577
            false,
            keyGenerator,
            keyProperty,
            keyColumn,
            // DatabaseID
            null,
            languageDriver,
            // ResultSets
            options != null ? nullOrEmpty(options.resultSets()) : null);
      }
    }

> addMappedStatement：将MappedStatement存入StrictMap

public void addMappedStatement(MappedStatement ms) { 
        //mappedStatements是一个StrictMap，继承了HashMap重写了put方法
      mappedStatements.put(ms.getId(), ms);
    }

> parse：解析xml文件中内容

public void parse() { 
      if (!configuration.isResourceLoaded(resource)) { 
        configurationElement(parser.evalNode("/mapper"));
        configuration.addLoadedResource(resource);
        bindMap	perForNamespace();
      }
      parsePendingResultMaps();
      parsePendingCacheRefs();
      parsePendingStatements();
    }
    
    private void configurationElement(XNode context) { 
        try { 
            // 获取 mapper 命名空间
            String namespace = context.getStringAttribute("namespace");
            if (namespace == null || namespace.equals("")) { 
                throw new BuilderException("Mapper's namespace cannot be empty");
            }
    
            // 设置命名空间到 builderAssistant 中
            builderAssistant.setCurrentNamespace(namespace);
    
            // 解析 <cache-ref> 节点
            cacheRefElement(context.evalNode("cache-ref"));
    
            // 解析 <cache> 节点
            cacheElement(context.evalNode("cache"));
    
            // 已废弃配置，这里不做分析
            parameterMapElement(context.evalNodes("/mapper/parameterMap"));
    
            // 解析 <resultMap> 节点
            resultMapElements(context.evalNodes("/mapper/resultMap"));
    
            // 解析 <sql> 节点
            sqlElement(context.evalNodes("/mapper/sql"));
    
            // 解析 <select>、...、<delete> 等节点
            buildStatementFromContext(context.evalNodes("select|insert|update|delete"));
        } catch (Exception e) { 
            throw new BuilderException("Error parsing Mapper XML. The XML location is '" + resource + "'. Cause: " + e, e);
        }
    }

解析SQL语句主要做的事情

1.  解析节点
2.  解析节点
3.  解析SQL，获取SqlSource
4.  构建MappedStatement对象

> sqlSource分为动态SQL($\{\})和静态SQL(\#\{\})，对于静态SQL会将sql中的\#\{\}解析为?、动态SQL不会解析

## 创建会话SqlSession对象 ##

> 具体就不细究了，太多了

private SqlSession openSessionFromDataSource(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level, boolean autoCommit) { 
      Transaction tx = null;
      try { 
          //获取configuration中的环境
        final Environment environment = configuration.getEnvironment();
          //创建事务工厂
            final TransactionFactory transactionFactory = getTransactionFactoryFromEnvironment(environment);
        tx = transactionFactory.newTransaction(environment.getDataSource(), level, autoCommit);
          //SQL语句执行器
        final Executor executor = configuration.newExecutor(tx, execType);
        return new DefaultSqlSession(configuration, executor, autoCommit);
      } catch (Exception e) { 
        closeTransaction(tx); // may have fetched a connection so lets call close()
        throw ExceptionFactory.wrapException("Error opening session. Cause: " + e, e);
      } finally { 
        ErrorContext.instance().reset();
      }
    }

## [SQL执行过程][SQL] ##

> SqlSession 是通过 JDK 动态代理的方式为接口生成代理对象的。在调用接口方法时，方法调用会被代理逻辑拦截。在代理逻辑中可根据方法名及方法归属接口获取到当前方法对应的 SQL 以及其他一些信息，拿到这些信息即可进行数据库操作

### 执行代理逻辑 ###

public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) { 
      return mapperRegistry.getMapper(type, sqlSession);
    }

public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) { 
        //根据传入的Mapper.class找到mapper代理工程对象ProxyFactory代理工厂对象
      final MapperProxyFactory<T> mapperProxyFactory = (MapperProxyFactory<T>) knownMappers.get(type);
      if (mapperProxyFactory == null) { 
        throw new BindingException("Type " + type + " is not known to the MapperRegistry.");
      }
      try { 
          //返回Mapper接口的代理对象
        return mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession);
      } catch (Exception e) { 
        throw new BindingException("Error getting mapper instance. Cause: " + e, e);
      }
    }

> 使用动态代理执行

protected T newInstance(MapperProxy<T> mapperProxy) { 
        //mapperProxy实现了InvocationHandler接口，调用了invoke方法
      return (T) Proxy.newProxyInstance(mapperInterface.getClassLoader(), new Class[] {  mapperInterface }, mapperProxy);
    }

> invoke

@Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { 
      try { 
          //如果方法是Object类的方法例如toString()等，不需要走代理，直接执行Object方法
        if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) { 
          return method.invoke(this, args);
        } else if (isDefaultMethod(method)) { //判断方法是否是默认方法，java8新特性，是默认方法，直接执行
          return invokeDefaultMethod(proxy, method, args);
        }
      } catch (Throwable t) { 
        throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
      }
        //获取mapperMethod对象（包含当前执行方法的MapperStatement对象（SQL语句）、返回值）
      final MapperMethod mapperMethod = cachedMapperMethod(method);
        //执行该方法
      return mapperMethod.execute(sqlSession, args);
    }

代理逻辑会首先检测被拦截的方法是不是定义在 Object 中的，比如 equals、hashCode 方法等。对于这类方法，直接执行即可。除此之外，MyBatis 从 3.4.2 版本开始，对 JDK 1.8 接口的默认方法提供了支持，具体就不分析了。完成相关检测后，紧接着从缓存中获取或者创建 MapperMethod 对象，然后通过该对象中的 execute 方法执行 SQL。在分析 execute 方法之前，我们先来看一下 MapperMethod 对象的创建过程。MapperMethod 的创建过程看似普通，但却包含了一些重要的逻辑，所以不能忽视

### 创建MapperMethod对象 ###

public MapperMethod(Class<?> mapperInterface, Method method, Configuration config) { 
        //通过mapperInterface、method 在config中获取当前执行方法的MappedStatement
      this.command = new SqlCommand(config, mapperInterface, method);
        //当前方法的标志（返回值、参数列表）
      this.method = new MethodSignature(config, mapperInterface, method);
    }

#### SqlCommand 对象 ####

public static class SqlCommand { 
    
        private final String name;
        private final SqlCommandType type;
    
        public SqlCommand(Configuration configuration, Class<?> mapperInterface, Method method) { 
            final String methodName = method.getName();
            final Class<?> declaringClass = method.getDeclaringClass();
            // 解析 MappedStatement
            MappedStatement ms = resolveMappedStatement(mapperInterface, methodName, declaringClass, configuration);
            
            // 检测当前方法是否有对应的 MappedStatement
            if (ms == null) { 
                // 检测当前方法是否有 @Flush 注解
                if (method.getAnnotation(Flush.class) != null) { 
                    // 设置 name 和 type 遍历
                    name = null;
                    type = SqlCommandType.FLUSH;
                } else { 
                    /* * 若 ms == null 且方法无 @Flush 注解，此时抛出异常。 * 这个异常比较常见，大家应该眼熟吧 */ 
                    throw new BindingException("Invalid bound statement (not found): "
                        + mapperInterface.getName() + "." + methodName);
                }
            } else { 
                // 设置 name 和 type 变量
                name = ms.getId();
                type = ms.getSqlCommandType();
                if (type == SqlCommandType.UNKNOWN) { 
                    throw new BindingException("Unknown execution method for: " + name);
                }
            }
        }
    }

SqlCommand获取当前方法的MappedStatement对象

#### 创建 MethodSignature 对象 ####

public static class MethodSignature { 
    
        private final boolean returnsMany;
        private final boolean returnsMap;
        private final boolean returnsVoid;
        private final boolean returnsCursor;
        private final Class<?> returnType;
        private final String mapKey;
        private final Integer resultHandlerIndex;
        private final Integer rowBoundsIndex;
        private final ParamNameResolver paramNameResolver;
    
        public MethodSignature(Configuration configuration, Class<?> mapperInterface, Method method) { 
    
            // 通过反射解析方法返回类型
            Type resolvedReturnType = TypeParameterResolver.resolveReturnType(method, mapperInterface);
            if (resolvedReturnType instanceof Class<?>) { 
                this.returnType = (Class<?>) resolvedReturnType;
            } else if (resolvedReturnType instanceof ParameterizedType) { 
                this.returnType = (Class<?>) ((ParameterizedType) resolvedReturnType).getRawType();
            } else { 
                this.returnType = method.getReturnType();
            }
            
            // 检测返回值类型是否是 void、集合或数组、Cursor、Map 等
            this.returnsVoid = void.class.equals(this.returnType);
            this.returnsMany = configuration.getObjectFactory().isCollection(this.returnType) || this.returnType.isArray();
            this.returnsCursor = Cursor.class.equals(this.returnType);
            // 解析 @MapKey 注解，获取注解内容
            this.mapKey = getMapKey(method);
            this.returnsMap = this.mapKey != null;
            /* * 获取 RowBounds 参数在参数列表中的位置，如果参数列表中 * 包含多个 RowBounds 参数，此方法会抛出异常 */ 
            this.rowBoundsIndex = getUniqueParamIndex(method, RowBounds.class);
            // 获取 ResultHandler 参数在参数列表中的位置
            this.resultHandlerIndex = getUniqueParamIndex(method, ResultHandler.class);
            // 解析参数列表
            this.paramNameResolver = new ParamNameResolver(configuration, method);
        }
    }

MethodSignature 即方法签名，顾名思义，该类保存了一些和目标方法相关的信息。比如目标方法的返回类型，目标方法的参数列表信息等

### 执行execute方法 ###

> execute：方法执行

public Object execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) { 
      Object result;
        //根据SQL类型执行，响应的数据库操作
      switch (command.getType()) { 
        case INSERT: { 
            //对用户传入的参数进行转换
          Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
            //执行插入操作，rowCountResult 方法用于处理返回值
          result = rowCountResult(sqlSession.insert(command.getName(), param));
          break;
        }
        case UPDATE: { 
          Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
          result = rowCountResult(sqlSession.update(command.getName(), param));
          break;
        }
        case DELETE: { 
          Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
          result = rowCountResult(sqlSession.delete(command.getName(), param));
          break;
        }
        case SELECT:
              //根据目标方法的返回值类型进行查询操作
          if (method.returnsVoid() && method.hasResultHandler()) { 
              /* * 如果方法返回值为 void，但参数列表中包含 ResultHandler，表明使用者 * 想通过 ResultHandler 的方式获取查询结果，而非通过返回值获取结果 */
            executeWithResultHandler(sqlSession, args);
            result = null;
          } else if (method.returnsMany()) { 
              //执行查询，返回多个结果
            result = executeForMany(sqlSession, args);
          } else if (method.returnsMap()) { 
              // 执行查询操作，并将结果封装在 Map 中返回
            result = executeForMap(sqlSession, args);
          } else if (method.returnsCursor()) { 
              // 执行查询操作，并返回一个 Cursor 对象
            result = executeForCursor(sqlSession, args);
          } else { 
            Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
              // 执行查询操作，并返回一个结果
            result = sqlSession.selectOne(command.getName(), param);
            if (method.returnsOptional()
                && (result == null || !method.getReturnType().equals(result.getClass()))) { 
              result = Optional.ofNullable(result);
            }
          }
          break;
        case FLUSH:
              // 执行刷新操作
          result = sqlSession.flushStatements();
          break;
        default:
          throw new BindingException("Unknown execution method for: " + command.getName());
      }
        // 如果方法的返回值为基本类型，而返回值却为 null，此种情况下应抛出异常
      if (result == null && method.getReturnType().isPrimitive() && !method.returnsVoid()) { 
        throw new BindingException("Mapper method '" + command.getName()
            + " attempted to return null from a method with a primitive return type (" + method.getReturnType() + ").");
      }
      return result;
    }

> convertArgsToSqlCommandParam：解析获取Mapper接口中的参数映射

public Object convertArgsToSqlCommandParam(Object[] args) { 
      return paramNameResolver.getNamedParams(args);
    }
    
    public Object getNamedParams(Object[] args) { 
      final int paramCount = names.size();
      if (args == null || paramCount == 0) { 
        return null;
          //如果参数的值是一个并且没有注解，直接返回参数的值
      } else if (!hasParamAnnotation && paramCount == 1) { 
        return args[names.firstKey()];
      } else { 
        final Map<String, Object> param = new ParamMap<>();
        int i = 0;
        for (Map.Entry<Integer, String> entry : names.entrySet()) { 
          param.put(entry.getValue(), args[entry.getKey()]);
          // add generic param names (param1, param2, ...)
          final String genericParamName = GENERIC_NAME_PREFIX + String.valueOf(i + 1);
          // ensure not to overwrite parameter named with @Param
          if (!names.containsValue(genericParamName)) { 
            param.put(genericParamName, args[entry.getKey()]);
          }
          i++;
        }
        return param;
      }
    }

getNamedParams方法执行的三种情况

*  如果参数只有一个，并且没有注解，直接返回参数值
 *  如果多个参数
    
     *  参数有注解，key为注解的值
     *  参数无注解，jdk1.7或1.8，key为arg0，arg1…
     *  参数无注解，jdk1.8配置了-parameters，key为反射的参数名
 *  最后处理，key为param0、param1

name:zhangsan

age:12

param1:zhangsan

param2:12

> Mybatis这样做，极大的方便了Mybatis的扩展性，方便集成于别的框架

### SQL语句的执行分析 ###

Mybatis对以下指令提供了支持

*  查询语句：SELECT
 *  更新语句：INSERT/UPDATE/DELETE
 *  存储过程：CALL

#### 查询语句的执行过程 ####

*  executeWithResultHandler
 *  executeForMany
 *  executeForMap
 *  executeForCursor

这些方法内部都调用了 SqlSession 中的一些 select\* 方法，比如 selectList、selectMap、selectCursor 等，针对不同的返回值，需要有专门的处理方法

> 下面主要分析SelectOne的执行过程

public <T> T selectOne(String statement, Object parameter) { 
      // Popular vote was to return null on 0 results and throw exception on too many.
        //调用selectList获取结果
      List<T> list = this.selectList(statement, parameter);
      if (list.size() == 1) { 
          //返回结果
        return list.get(0);
          //如果查询结果大于1，抛出异常
      } else if (list.size() > 1) { 
        throw new TooManyResultsException("Expected one result (or null) to be returned by selectOne(), but found: " + list.size());
      } else { 
        return null;
      }
    }

由以上代码可以得到，selectOne方法调用selectList方法，并返回第一个元素

public <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter) { 
      return this.selectList(statement, parameter, RowBounds.DEFAULT);
    }	
    
    public <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds) { 
      try { 
          //获取MappedStatement对象
        MappedStatement ms = configuration.getMappedStatement(statement);
          //调用query方法
        return executor.query(ms, wrapCollection(parameter), rowBounds, Executor.NO_RESULT_HANDLER);
      } catch (Exception e) { 
        throw ExceptionFactory.wrapException("Error querying database. Cause: " + e, e);
      } finally { 
        ErrorContext.instance().reset();
      }
    }

#### Executor类 ####

Executor是一个接口它的实现类如下

![image-20210520171259562][]

默认情况下，executor 的类型为 CachingExecutor，该类是一个装饰器类，用于给目标 Executor 增加二级缓存功能。那目标 Executor默认情况下是 SimpleExecutor

public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException { 
        //获取BoundSql
      BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameterObject);
        //创建CacheKey
      CacheKey key = createCacheKey(ms, parameterObject, rowBounds, boundSql);
        //重载
      return query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
    }

##### Mybatis的基本执行器 #####

*  Simpleexecutor：每执行一次update或select，就开启一个Statement对象，用完立刻关闭Statement对象
 *  ReuseExecutor：执行update或select，以sql作为key查找Statement对象，存在就使用，不存在就创建，用完后，不关闭Statement对象，而是放置于Map<String, Statement>内，供下一次使用。简言之，就是重复使用Statement对象
 *  BatchExecutor：执行update（没有select，JDBC批处理不支持select），将所有sql都添加到批处理中（addBatch()），等待统一执行（executeBatch()），它缓存了多个Statement对象，每个Statement对象都是addBatch()完毕后，等待逐一执行executeBatch()批处理。与JDBC批处理相同

> Executor的这些特点，都严格限制在SqlSession生命周期范围内

##### Mybatis如何指定使用哪一种执行器 #####

SqlSession sqlSession = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream).openSession(ExecutorType.REUSE)

在Mybatis配置文件中，在设置（settings）可以指定默认的ExecutorType执行器类型，也可以手动给DefaultSqlSessionFactory的创建SqlSession的方法传递ExecutorType类型参数，如SqlSession openSession(ExecutorType execType)

配置默认的执行器。SIMPLE 就是普通的执行器；REUSE 执行器会重用预处理语句（prepared statements）； BATCH 执行器将重用语句并执行批量更新

### 总结 ###

在Mybatis中，SQL执行过程的实现代码是由层次的，每层都有相应的功能，比如，SqlSession 是对外接口的接口，因此它提供了各种语义清晰的方法，供使用者调用。Executor 层做的事情较多，比如一二级缓存功能就是嵌入在该层内的。StatementHandler 层主要是与 JDBC 层面的接口打交道。至于 ParameterHandler 和 ResultSetHandler，一个负责向 SQL 中设置运行时参数，另一个负责处理 SQL 执行结果，它们俩可以看做是 StatementHandler 辅助类。最后看一下右边横跨数层的类，Configuration 是一个全局配置类，很多地方都依赖它。MappedStatement 对应 SQL 配置，包含了 SQL 配置的相关信息。BoundSql 中包含了已完成解析的 SQL 语句，以及运行时参数等。

## 分析一个SQL语句的执行过程 ##

1.  创建SqlSessionFactory对象、解析Mybatis的主配置文件，主要解析Mapper映射文件（标签）`将每一个sql语句解析成一个与之对应的mappedStatement对象，存放在Configuration对象的mappedStatements属性中，key是命名空间+id`
    
    1.  如果是配置的是package，解析package包下的所有接口
        
        1.  类路径下寻找所有接口对应的xml文件，解析xml
        2.  解析完xml后，解析所有的方法，主要解析所有方法内的注解
    2.  如果是配置的是mapper，解析mapper标签
        
        1.  resource配置
        2.  url配置
        3.  class配置
2.  创建SqlSession对象，基于configuration中的Environment（数据源、连接池）创建事务工厂，准备一个执行器
3.  通过SqlSession对象获取Mapper映射接口对象，从MapperProxyFactoryMapper映射工厂中拿到对应的Mapper接口的代理对象
4.  执行接口对应的方法，其实是调用该Mapper接口代理对象的invoke方法，invoke方法的主要步骤
    
    1.  对于Object类和default方法，直接放行
    2.  对于增删改查方法，创建一个cachedMapperMethod对象，里面包含该方法对应的SQL语句（MappedStatement对象）和返回值类型
    3.  使用执行器执行SQL语句查询结果
        
        1.  反射获取方法对应的参数值的映射
        2.  静态SQL：调用preparedStatement预编译SQL（BoundSql）
        3.  动态SQL：将$\{\}换为对应的值
    4.  使用typeHandler将查询到的结果转换为想要的返回类型

> Mybatis中Sql的状态

SqlSource：在解析配置文件的时候生成的Sql，对于静态Sql，将\#\{\}换为?；对于动态Sql不做任何改变

BoundSql：具体在执行的时候生成的Sql，对于动态Sql，将$\{\}替换为对应参数的值；对于动态Sql，调用preparedStatement编译Sql，为?赋值。

# 造轮子 #

## 模拟MyBatis解析SQL的过程 ##

将sqlSource解析为BoundSql

/** * @author ：zsy * @date ：Created 2021/5/15 20:32 * @description：模拟MyBatis执行过程 */
    interface UserMapper { 
        @Select("select * from t_user where id = #{id} AND name = #{name}")
        List<User> selectAll(Integer id, String name);
    }
    public class Application { 
        public static void main(String[] args) { 
            //JDK动态代理
            UserMapper userMapper = (UserMapper) Proxy.newProxyInstance(Application.class.getClassLoader(),
                    new Class<?>[]{ UserMapper.class}, (proxy, method, args1) -> { 
                Select annotation = method.getAnnotation(Select.class);
                String[] sql = annotation.value();
                Map<String, Object> nameArgMap = builderMethodMap(method, args1);
                if(annotation != null) { 
                    String parseSql = parseSql(sql[0], nameArgMap);
                    System.out.println(parseSql);
    
                }
                return null;
            });
            userMapper.selectAll(1, "zhangsan");
        }
    
        /** * 解析SQL，JDBC中给占位符传参 * @param sql * @param nameArsMap * @return */
        public static String parseSql(String sql, Map<String, Object>nameArsMap) { 
            StringBuilder parseSQL = new StringBuilder();
            int len = sql.length();
            for(int i = 0; i < len; i++) { 
                char c = sql.charAt(i);
                if(c == '#') { 
                    int nextIndex = i + 1;
                    if(nextIndex >= len)
                        throw new RuntimeException(String.format("无法解析#\nsql:%s\nindex:%d", parseSQL.toString(),nextIndex));
                    char nextChar = sql.charAt(nextIndex);
                    if(nextChar != '{')
                        throw new RuntimeException(String.format("这里应该是#{\nsql:%s\nindex:%d", parseSQL.toString(),nextIndex));
                    StringBuilder argSB = new StringBuilder();
                    i = parseSQLArg(argSB, sql, nextIndex);
    
                    String argName = argSB.toString();
                    Object argValue = nameArsMap.get(argName);
                    if(argValue == null) { 
                        throw new RuntimeException(String.format("找不到参数：%s", argName));
                    }
                    parseSQL.append(argValue.toString());
                    continue;
                }
                if(c != '#') { 
                    parseSQL.append(c);
                }
            }
            return parseSQL.toString();
        }
    
        /** * 解析获得参数类型 * @param argSB * @param sql * @param nextIndex * @return */
        private static int parseSQLArg(StringBuilder argSB, String sql, int nextIndex) { 
            nextIndex++;
            for(; nextIndex < sql.length(); nextIndex++) { 
                char c = sql.charAt(nextIndex);
                if (c != '}') { 
                    argSB.append(c);
                } else if (c == '}') { 
                    return nextIndex;
                }
            }
            throw new RuntimeException(String.format("缺少右括号\nsql:%s\nindex:%d", argSB.toString(),nextIndex));
        }
    
        /** * 获取method参数名和参数值的映射关系 * @param method * @param args * @return */
        public static Map<String, Object> builderMethodMap(Method method, Object[]args) { 
            Parameter[] parameters = method.getParameters();
            Map<String, Object> nameArgMap = new HashMap<>();
            int index[] = { 0};
            //匿名类对外界属性默认为final，不能修改，使用数组跳过JVM检测
            Arrays.asList(parameters).forEach(parameter -> { 
                String name = parameter.getName();
                nameArgMap.put(name, args[index[0]++]);
            });
            return nameArgMap;
        }
    }
    
    select * from t_user where id = 1 AND name = zhangsan

> 存在问题

由于IDE缘故，无法获取参数名称，只能获取arg0、arg1

解决办法 pom中配置，配置完成，先clean 再complie

<build>
            <plugins>
                <plugin>
                    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                    <version>3.5.1</version>
                    <configuration>
                        <compilerArgs>
                            <arg>-parameters</arg>
                        </compilerArgs>
                    </configuration>
                </plugin>
            </plugins>
        </build>

# [Mybatis面试题][Mybatis 1] #

> 部分自己补充

## Mybatis的Xml映射文件中，不同的Xml映射文件，id是否可以重复？ ##

不同的xml映射文件，如果配置了namespace，那么id可以重复；如果没有配置namespace，那么id不能重复；毕竟namespace不是必须的，只是最佳实践而已。

原因就是namespace+id是作为Map<String, MappedStatement>的key使用的，如果没有namespace，就剩下id，那么，id重复会导致数据互相覆盖。有了namespace，自然id就可以重复，namespace不同，namespace+id自然也就不同。

## 简述Mybatis的Xml映射文件和Mybatis内部数据结构之间的映射关系？ ##

Mybatis会将所有的xml配置信息都封装到All-in-One重量级对象Configuration对象中，在xml映射中，标签会被解析为ParameterMap对象，其每个子元素被解析为ParameterMapping对象，

标签会被解析为ResultMap对象，其每个子元素会被解析为ResultMapping对象。每一个`<select>`、`<insert>`、`<update>`、`<delete>`标签均会被解析为MappedStatement对象，标签内的sql会被解析为BoundSql对象。

## Mybatis是如何将sql执行结果封装为目标对象并返回的？都有哪些映射形式？ ##

*  第一种是使用标签，逐一定义列名和对象属性名之间的映射关系。
 *  第二种是使用sql列的别名功能，将列别名书写为对象属性名，比如T\_NAME AS NAME，对象属性名一般是name，小写，但是列名不区分大小写，Mybatis会忽略列名大小写，智能找到与之对应对象属性名，你甚至可以写成T\_NAME AS NaMe，Mybatis一样可以正常工作。

> 有了列名与属性名的映射关系后，Mybatis通过反射创建对象，同时使用反射给对象的属性逐一赋值并返回，那些找不到映射关系的属性，是无法完成赋值的。

## Mybatis是如何进行分页的？分页插件的原理是什么？ ##

*  逻辑分页：Mybatis使用RowBounds对象进行分页，它是一次性查询很多数据，然后在数据中再进行检索
 *  物理分页：自己手写SQL分页或者使用PageHelper，去数据库查询指定条数的分页数据形式（[PageHelper的最佳实践][PageHelper]）

分页插件的基本原理是使用Mybatis提供的插件接口，实现自定义插件，在插件的拦截方法内拦截待执行的sql，然后重写sql，添加对应的物理分页语句和物理分页参数

举例：select *from student，拦截 sql 后重写为：select t.* from （select \* from student）t  
limit 0，10

> RowBounds并不是一次查询出所有的结果，RowBounds 表面是在“所有”数据中检索数据，其实并非是一次性查询出所有数据，因为Mybatis是对JDBC的封装，在JDBC驱动中有一个Fetch Size的配置，它规定了每次最多从数据库查询出来多少条数据，如果你要查询更多数据，它会在执行next()的时候，去查询更多的数据

## Mybatis如何根据映射器(mapper.xml文件)生成sql语句？ ##

*  XMLConfigBuilder解析映射xml文件时，会将每一个sql语句和其配置的内容保存起来
 *  Mybatis中的一条Sql与它相关的配置信息是由MappedStatement、SqlSource和BoundSql三部分组成的
    
     *  MappedStatement的作用是保存一个映射节点（select|insert|delete|update）的内容，他是一个类，包括许多我们配置的Sql、Sql的id、ResultMap等重要配置内容，同时还有一个重要的属性：SqlSource。Mybatis通过读取MappedStatement来获得某条SQL配置的所有信息
     *  SqlSource是提供BoundSql对象的地方，它是一个接口，使用它可以获得一个BoundSql对象
     *  BoundSql是一个结果对象，是建立Sql和参数的地方

## Mybatis一级缓存和二级缓存的区别 ##

*  一级缓存：SqlSession范围的缓存，默认开启，在同一个SqlSession中，执行相同的Sql查询时，第一次会去数据库查询，并写入缓存中，第二次会直接从缓存中取，Mybatis的内部缓存使用一个HashMap，key为hashcode + statemenId + sql语句，value为查询出来的结果集映射成的Java对象，**两次查询Sql中间如果有增删改操作，会清空缓存**
 *  二级缓存：Mapper级别的缓存，跨SqlSession，默认没哟开启，SqlSession1第一次调用Mapper下的SQL进行查询后会将结果存放在Mapper对应的二级缓存区域，SqlSession2再调用Mapper中相同的SQL查询时，会去对应的二级缓存内取结果。**如果SqlSession3执行commit提交，将会清空该Mapper映射下的二级缓存区域的数据。**

## MyBatis是否支持延迟加载？延迟加载的原理是什么？ ##

Mybatis支持延迟加载，设置LazyLoadingEnabled = true即可

基本原理：使用CGLIB创建目标对象的代理对象，当调用目标方法时，进入拦截器方法，延迟加载的原理是调用的时候触发加载，而不是初始化的时候就加载信息，比如调用a.getB().getName()，这个时候发现a.getB()的值为null，此时会单独触发事先先保存好的关联B对象的SQL，先查询出来B，再调用s.setB(b)，而这个时候再调用a.getB().getName()就有值了

## 简述 Mybatis 的插件运行原理，以及如何编写一个插件？ ##

*  Mybatis 仅可以编写针对 ParameterHandler、ResultSetHandler、StatementHandler、  
    Executor 这 4 种接口的插件，Mybatis 通过动态代理，为需要拦截的接口生成代理对象以实  
    现接口方法拦截功能，每当执行这 4 种接口对象的方法时，就会进入拦截方法，具体就是  
    InvocationHandler 的 invoke()方法，当然，只会拦截那些你指定需要拦截的方法。
 *  实现 Mybatis 的 Interceptor 接口并复写 intercept()方法，然后在给插件编写注解，指定  
    要拦截哪一个接口的哪些方法即可，记住，别忘了在配置文件中配置你编写的插件。

> 本文知识简单的阅读源码，了解了Mybatis的大概执行流程，没有细究代码，如果想要深入了解，在每一步我给了链接，大家可以看大佬分析，也可以看[Mybatis官方文档][Mybatis 2]

参考：  
《Mybatis从入门到精通》  
[Mybatis官方文档][Mybatis 2]  
[MyBatis 源码分析 - MyBatis入门][Link 3]

[Link 1]: http://www.dunkcode.cn/
[image-20210522104958868]: /images/20221014/17f50e6354fa438eb0ed4cf0a49f7160.png
[Link 2]: https://blog.csdn.net/u011277123/article/details/87934463?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522162126865316780262550872%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=162126865316780262550872&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~blog~sobaiduend~default-1-87934463.nonecase&utm_term=MyBatis%E9%9D%A2%E8%AF%95%E5%AE%9D%E5%85%B8&spm=1018.2226.3001.4450
[MyBatis]: /images/20221014/60416a0caf2245798ec6ea860bf57097.png
[Mybatis]: /images/20221014/88a84b177a3641f7aa567729dcc04251.png
[Link 3]: https://thinkwon.blog.csdn.net/article/details/114808962
[Link 4]: https://thinkwon.blog.csdn.net/article/details/115423167
[image-20210518210928011]: /images/20221014/8bd9259264aa49b4801c06f44b5de7c9.png
[SQL]: https://thinkwon.blog.csdn.net/article/details/115603376
[image-20210520171259562]: /images/20221014/944ce69b2f184b11b6162b17b81ea28c.png
[Mybatis 1]: https://thinkwon.blog.csdn.net/article/details/101292950
[PageHelper]: https://github1s.com/dunk-code/ssm-ssm_crud/blob/HEAD/src/main/java/school/xauat/controller/EmpController.java
[Mybatis 2]: http://www.mybatis.org/mybatis-3/zh/index.html