Mybatis初始化知识小结

一、前言

对于任何框架而言,在使用前都要进行一系列的初始化,MyBatis也不例外。

二、MyBatis的初始化做了什么

2.1 Mybatis的初始化过程就是加载自己运行时所需要的配置信息的过程

任何框架的初始化,无非是加载自己运行时所需要的配置信息,Mybatis也是如此,Mybatis的初始化过程就是加载自己运行时所需要的配置信息的过程。

Spring的初始化过程就是加载自己运行时所需要的配置信息的过程,Mybatis的初始化过程就是加载自己运行时所需要的配置信息的过程。

2.2 Mybatis的配置信息有哪些

MyBatis的配置信息,大概包含以下信息,其层级结构如下:

× configuration 配置

   × properties 属性
   × settings 设置
   × typeAliases 类型命名
   × typeHandlers 类型处理器
   × objectFactory 对象工厂
   × plugins 插件
   × environments 环境
       × environment 环境变量
       × transactionManager 事务管理器
       × dataSource 数据源
× 映射器

MyBatis的上述配置信息会配置在XML配置文件中,那么,这些信息被加载进入MyBatis内部,MyBatis是怎样维护的呢?

2.3 mybatis-config.xml与Configuration类

MyBatis采用了一个非常直白和简单的方式:使用 org.apache.ibatis.session.Configuration 对象作为一个所有配置信息的容器,Configuration对象的组织结构和XML配置文件的组织结构几乎完全一样(当然,Configuration对象的功能并不限于此,它还负责创建一些MyBatis内部使用的对象,如Executor等)。如下图所示:

Mybatis初始化知识小结_第1张图片

MyBatis根据初始化好Configuration信息,这时候用户就可以使用MyBatis进行数据库操作了。可以这么说,MyBatis初始化的过程,就是创建 Configuration对象的过程。

2.4 MyBatis初始化的两种方式

MyBatis的初始化可以有两种方式(对应Mybatis引导层:基于XML配置文件+基于Java API):

(1) 基于XML配置文件:基于XML配置文件的方式是将MyBatis的所有配置信息放在XML文件中,MyBatis通过加载并XML配置文件,将配置文信息组装成内部的Configuration对象。

(2) 基于Java API:这种方式不使用XML配置文件,需要MyBatis使用者在Java代码中,手动创建Configuration对象,然后手动将配置参数set 进入Configuration对象中。

接下来我们将通过 基于XML配置文件方式的MyBatis初始化,深入探讨MyBatis是如何通过配置文件构建Configuration对象,并使用它。

三、MyBatis基于XML配置文件创建Configuration对象的过程

 3.1 定位到Mybatis初始化的关键一句

现在就从使用MyBatis的简单例子入手,深入分析一下MyBatis是怎样完成初始化的,都初始化了什么。看以下代码:

String resource = "mybatis-config.xml";
InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
// 1、Mybatis初始化(根据InputStream得到SqlSessionFactory)
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
// 2、创建SqlSession
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
// 3、执行SQL语句并返回结果
List list = sqlSession.selectList("com.foo.bean.BlogMapper.queryAllBlogInfo");

有过MyBatis使用经验的读者会知道,上述语句的作用是执行com.foo.bean.BlogMapper.queryAllBlogInfo 定义的SQL语句,返回一个List结果集。总的来说,上述代码经历了 “mybatis初始化 -->创建SqlSession -->执行SQL语句并返回结果” 三个过程。

上述代码的功能是根据配置文件 mybatis-config.xml 配置文件,创建SqlSessionFactory对象,然后产生SqlSession,执行SQL语句。而mybatis的初始化就发生在第三句,就是这一句:

SqlSessionFactory sqlSessionFactory =
    new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);

现在就让我们看看第三句到底发生了什么。

3.2 MyBatis初始化基本过程

SqlSessionFactoryBuilder根据传入的数据流(上面的inputStream)生成Configuration对象,然后根据Configuration对象创建默认的SqlSessionFactory实例。

3.2.1 Mybatis初始化时序图

初始化的基本过程如下序列图所示:

Mybatis初始化知识小结_第2张图片

该时序图中涉及的类与接口:SqlSessionFactoryBuilder、XMLConfigBuilder、Configuration、XPathParser、XMLMapperEntityResolver

(1)SqlSessionFactoryBuilder :是一个一个非抽象类, SqlSessionFactory的构造器,用于创建SqlSessionFactory,采用了Builder设计模式;
(2)XMLConfigBuilder:使用inputStream/reader得到XMLConfigBuilder类对象,引用名为parser,用来parse()得到Configuration对象。

上面时序图对应的解释是:

// mybatis初始化第一步,调用build(),上图中的1
build(inputStream) 调用 build(inputStream,null,null) 
// mybatis初始化第二步,手动创建XMLConfigBuilder,上图中的2 
XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream, null,null);
// mybatis初始化第三步,parse()方法构建configuration对象的过程,上图中的 3 和 4
Configuration configuration=parser.parse();   
// mybatis初始化第四步,使用Configuration对象创建SqlSessionFactory 上图中 5
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(configuration);

3.2.2 Mybatis初始化四步骤

由上图所示,mybatis初始化要经过简单的以下几步:

  1. 最外层调用SqlSessionFactoryBuilder对象的build(inputStream)方法,此方法内部明细就是下面的2、3、4;
  2. new XMLConfigBuilder()底层:SqlSessionFactoryBuilder会根据输入流inputStream等信息创建XMLConfigBuilder对象;
  3. parse()底层parse()得到Configuration对象:SqlSessionFactoryBuilder调用XMLConfigBuilder对象的parse()方法,XMLConfigBuilder对象的parse()方法返回Configuration对象;
  4. bulid()底层Configuration对象得到DefaultSessionFactory对象:SqlSessionFactoryBuilder根据Configuration对象创建一个DefaultSessionFactory对象,它是SqlSessionFactory接口的实现类,所有build()返回的返回类型为SqlSessionFactory;SqlSessionFactoryBuilder返回 DefaultSessionFactory对象给Client,供Client使用。

3.2.3 Mybatis初始化四步骤代码解析

SqlSessionFactoryBuilder相关的代码如下所示:

SqlSessionFactoryBuilder.java

public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream)
{   //1. 调用SqlSessionFactoryBuilder对象的build(inputStream)方法
    return build(inputStream, null, null);
}
public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream, String environment, Properties properties)
{
    try
    {
        //2. 创建XMLConfigBuilder对象用来解析XML配置文件,生成Configuration对象
        XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream, environment, properties);
        //3. 将XML配置文件内的信息解析成Java对象Configuration对象
        Configuration config = parser.parse();
        //4. 根据Configuration对象创建出SqlSessionFactory对象
        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.
        }
    }
}
//从此处可以看出,MyBatis内部通过Configuration对象来创建SqlSessionFactory,用户也可以自己通过API构造好Configuration对象,调用此方法创建SqlSessionFactory
public SqlSessionFactory build(Configuration config)
{
    return new DefaultSqlSessionFactory(config);
}

3.2.4 Mybatis初始化涉及的接口与类

上述的初始化过程中,涉及到了以下几个对象:

(1)SqlSessionFactoryBuilder :是一个一个非抽象类, SqlSessionFactory的构造器,用于创建SqlSessionFactory,采用了Builder设计模式

(2)XMLConfigBuilder:负责将mybatis-config.xml配置文件解析成Configuration对象,供SqlSessonFactoryBuilder使用,创建SqlSessionFactory

(3)Configuration :是一个非抽象类,可以实例化对象,该对象是mybatis-config.xml文件中所有mybatis配置信息

(4)SqlSessionFactory:SqlSession工厂类,是一个接口,实现类是DefaultSqlSessionFactory,以工厂形式创建SqlSession对象,采用了Factory工厂设计模式

3.3 parse()内部创建Configuration对象的过程

问题:在MyBatis初始化基本过程中,当SqlSessionFactoryBuilder执行build()方法,调用了XMLConfigBuilder的parse()方法,然后返回了Configuration对象。那么parse()方法是如何处理XML文件,生成Configuration对象的呢?

回答:四个步骤,如下:
第一步,从XMLConfigBuilder到XPathParser
第二步,解析configuration节点
第三步,解析出来的值设置到Configuration对象中
第四步,返回Configuration对象

3.3.1 从XMLConfigBuilder到XPathParser

XMLConfigBuilder类会将XML配置文件的信息转换为Document对象,而XML配置定义文件DTD转换成XMLMapperEntityResolver对象,然后将二者(Document对象和XMLMapperEntityResolver对象)封装到XpathParser对象中,XpathParser的作用是提供根据Xpath表达式获取基本的DOM节点Node信息的操作。如下图所示:

Mybatis初始化知识小结_第3张图片

XML配置文件(mybatis-config.xml + XxxMapper.xml)的信息转换为Document对象,而XML配置定义文件DTD(mybatis-3-config.dtd + mybatis-3-mapper.dtd 这里的3表示mybatis的版本)转换成XMLMapperEntityResolver对象,然后将二者封装到XpathParser对象中。

XpathParser的作用是提供根据Xpath表达式获取基本的DOM节点Node信息的操作,如下所示:
Mybatis初始化知识小结_第4张图片

Mybatis初始化知识小结_第5张图片

3.3.2 解析configuration节点

XMLConfigBuilder调用parse()方法:会从XPathParser中取出 节点对应的Node对象,然后解析此Node节点的子Node:properties, settings, typeAliases,typeHandlers, objectFactory, objectWrapperFactory, plugins, environments,databaseIdProvider, mappers,一个10个,代码如下:

    public Configuration parse()
    {
        if (parsed)
        {
            throw new BuilderException("Each XMLConfigBuilder can only be used once.");
        }
        parsed = true;
        //源码中没有这一句,只有 parseConfiguration(parser.evalNode("/configuration"));
        //为了让读者看得更明晰,源码拆分为以下两句
        XNode configurationNode = parser.evalNode("/configuration");
        parseConfiguration(configurationNode);
        return configuration;
    }
    /*
    解析 "/configuration"节点下的子节点信息,然后将解析的结果设置到Configuration对象中
    */
  private void parseConfiguration(XNode root) {
    try {
      //1.首先处理properties 节点	
      propertiesElement(root.evalNode("properties")); 
      //issue #117 read properties first
      //2.处理typeAliases
      typeAliasesElement(root.evalNode("typeAliases"));
      //3.处理插件
      pluginElement(root.evalNode("plugins"));
      //4.处理objectFactory
      objectFactoryElement(root.evalNode("objectFactory"));
      //5.objectWrapperFactory
      objectWrapperFactoryElement(root.evalNode("objectWrapperFactory"));
      //6.settings
      settingsElement(root.evalNode("settings"));
      //7.处理environments
      environmentsElement(root.evalNode("environments")); 
      // read it after objectFactory and objectWrapperFactory issue #631
      //8.database
      databaseIdProviderElement(root.evalNode("databaseIdProvider"));
      //9. typeHandlers
      typeHandlerElement(root.evalNode("typeHandlers"));
      //10 mappers
      mapperElement(root.evalNode("mappers"));
    } catch (Exception e) {
      throw new BuilderException("Error parsing SQL Mapper Configuration. Cause: " + e, e);
    }
  }

注意:在上述代码中,还有一个非常重要的地方,就是解析XML配置文件子节点的方法mapperElements(root.evalNode("mappers")), 它将解析我们配置的Mapper.xml配置文件,Mapper配置文件可以说是MyBatis的核心,MyBatis的特性和理念都体现在此Mapper的配置和设计上。

Mybatis初始化知识小结_第6张图片

3.3.3 解析出来的值设置到Configuration对象中

解析子节点的过程这里就不一一介绍了,用户可以参照MyBatis源码仔细揣摩,我们就看上述的environmentsElement(root.evalNode("environments")); 方法是如何将environments的信息解析出来,设置到Configuration对象中的:

/*
   解析environments节点,并将结果设置到Configuration对象中
   注意:创建envronment时,如果SqlSessionFactoryBuilder指定了特定的环境(即数据源);
         则返回指定环境(数据源)的Environment对象,否则返回默认的Environment对象;
         这种方式实现了MyBatis可以连接多数据源
*/
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.创建事务工厂 TransactionFactory,继续深入子节点
                TransactionFactory txFactory = transactionManagerElement(child.evalNode("transactionManager"));
                DataSourceFactory dsFactory = dataSourceElement(child.evalNode("dataSource"));
                //2.创建数据源DataSource
                DataSource dataSource = dsFactory.getDataSource();
                //3. 构造Environment对象
                Environment.Builder environmentBuilder = new Environment.Builder(id)
                .transactionFactory(txFactory)
                .dataSource(dataSource);
                //4. 将创建的Envronment对象设置到configuration 对象中
                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;
}

3.3.4 返回Configuration对象

public Configuration parse()
{
    if (parsed)
    {
        throw new BuilderException("Each XMLConfigBuilder can only be used once.");
    }
    parsed = true;
    //源码中没有这一句,只有 parseConfiguration(parser.evalNode("/configuration"));
    //为了让读者看得更明晰,源码拆分为以下两句
    XNode configurationNode = parser.evalNode("/configuration");
    parseConfiguration(configurationNode);
    return configuration;   // 完成后,返回configuration对象,返回给程序员
}

3.4 MyBatis初始化基本过程的序列图细化

 3.4.1 MyBatis初始化基本过程的序列图组件

我们将上述的MyBatis初始化基本过程的序列图细化,这里包含了parse()方法将 mybatis-config.xml 解析成 Configuration对象的过程,如下图:

Mybatis初始化知识小结_第7张图片

该时序图中涉及的类与接口:SqlSessionFactoryBuilder、XMLConfigBuilder、Configuration、XPathParser、XMLMapperEntityResolver

(1) SqlSessionFactoryBuilder :是一个一个非抽象类, SqlSessionFactory的构造器,用于创建SqlSessionFactory,采用了Builder设计模式

(2) XMLConfigBuilder:使用inputStream/reader得到XMLConfigBuilder的类对象,引用名为parser,用来parse()得到Configuration对象,负责将mybatis-config.xml配置文件解析成Configuration对象,供SqlSessonFactoryBuilder使用,创建SqlSessionFactory

(3) Configuration :是一个非抽象类,可以实例化对象,该对象是mybatis-config.xml文件中所有mybatis配置信息

(4) SqlSessionFactory:SqlSession工厂类,是一个接口,实现类是DefaultSqlSessionFactory,以工厂形式创建SqlSession对象,采用了Factory工厂设计模式

(5) Document:由XML配置文件的信息转换而来,最后被封装到XpathParser对象中。

(6) XMLMapperEntityResolver:由XML配置定义文件DTD转换而来,最后被封装到XpathParser对象中。
Mybatis初始化知识小结_第8张图片

(7) XPathParser:XMLConfigBuilder会将XML配置文件的信息转换为Document对象,而XML配置定义文件DTD转换成XMLMapperEntityResolver对象,然后将二者封装到XpathParser对象。
Mybatis初始化知识小结_第9张图片
parse()方法第一步:XMLConfigBuilder会将XML配置文件的信息转换为Document对象,而XML配置定义文件DTD转换成XMLMapperEntityResolver对象,然后将二者封装到XpathParser对象中,XpathParser的作用是提供根据Xpath表达式获取基本的DOM节点Node信息的操作

3.4.2 MyBatis初始化基本过程的序列图流程

Mybatis初始化知识小结_第10张图片

MyBatis初始化基本过程的序列图对应的解释是:

mybatis初始化第一步,调用build(),就是第二步、第三步、第四步的总称

mybatis初始化第二步,手动创建XMLConfigBuilder
上图中的 1 XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream, null,null);
2.1 2.2 只是新建一个XMLMapperEntityResolver对象;
3.1 3.2 新建一个XPathParser对象;
4.1 4.2 新建一个Configuration对象;

mybatis初始化第三步,parse()方法构建configuration对象的过程
mybatis初始化第三步就是上图中 5 到 11 的解释,
5 是调用parse()方法
6.1、7.1、7.2、6.2 就是解析mybatis-config.xml中的configuration节点
然后子configuration节点中的子节点的循环,8.1 8.2 是解析子节点,9 是获取相应的值,10是设置值到configuration对象中
11 是返回configuration对象 Configuration configuration=parse();
parse()第一步:从XMLConfigBuilder到XPathParser
parse()第二步:解析configuration节点
parse()第三步:解析出来的值设置到Configuration对象中
parse()第四步:返回configuration对象

mybatis初始化第四步,得到了Configuration对象之后,使用Configuration对象创建SqlSessionFactory,即图中的

SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(configuration);

注意:上图中,4.1和4.2只是返回一个空的configuration对象,5—11才是返回一个构造好的configuration类对象,是不一样的。

3.5 手动加载XML配置文件创建Configuration对象完成初始化

我们可以使用XMLConfigBuilder手动解析XML配置文件来创建Configuration对象,创建并使用SqlSessionFactory对象,代码如下:

String resource = "mybatis-config.xml";
InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
//手动创建XMLConfigBuilder,并解析创建Configuration对象
XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream, null,null);
Configuration configuration=parse();
//使用Configuration对象创建SqlSessionFactory
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(configuration);
//使用MyBatis
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
List list = sqlSession.selectList("com.foo.bean.BlogMapper.queryAllBlogInfo");

四、Mybatis初始化中涉及到的设计模式

初始化的过程涉及到创建各种对象,所以会使用一些创建型的设计模式。在初始化的过程中,Builder模式运用的比较多,至少涉及到两个Builder模式的使用:SqlSessionFactory的创建、数据库连接环境Environment对象的创建。

4.1 SqlSessionFactory的创建

对于创建SqlSessionFactory时,会根据情况提供不同的参数,其参数组合可以有以下几种:
Mybatis初始化知识小结_第11张图片

由于构造时参数不定,可以为其创建一个构造器Builder,将SqlSessionFactory的构建过程和表示分开:

Mybatis初始化知识小结_第12张图片

MyBatis将SqlSessionFactoryBuilder和SqlSessionFactory相互独立,先通过 builder() 方法得到一个SqlSessionFactoryBuilder 对象,然后再通过 SqlSessionFactoryBuilder 对象构建一个 SqlSessionFactory 对象,体现了构造器模式的应用。

4.2 数据库连接环境Environment对象的创建

在构建Configuration对象的过程中,XMLConfigParser解析 mybatis XML配置文件节点 节点时,会有以下相应的代码:

  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");
        //是和默认的环境相同时,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内置的构造器Builder,传递id 事务工厂和数据源
          Environment.Builder environmentBuilder = new Environment.Builder(id)
              .transactionFactory(txFactory)
              .dataSource(dataSource);
          configuration.setEnvironment(environmentBuilder.build());
        }
      }
    }
  }

在Environment内部,定义了静态内部Builder类:

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;
  }
 
}

五、尾声

《利刃出鞘,Mybatis初始化》,完成了。

天天打码,天天进步!!!

到此这篇关于Mybatis初始化知识小结的文章就介绍到这了,更多相关Mybatis初始化内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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