核心原理

摘要：本文深入学习了MyBatis的核心原理，包括架构设计、核心组件、执行流程和工作机制。

1 架构设计

MyBatis采用分层架构设计，主要分为三个层次。

1.1 接口层（API接口层）

提供给开发者使用的接口，用于执行SQL操作。主要组件包括：

• SqlSession接口：代表一次数据库会话，提供增删改查等数据库操作方法。
• Mapper接口：通过Java接口定义SQL操作，支持XML和注解两种配置方式。
• Configuration类：配置中心，管理所有配置信息。

1.2 核心层（核心处理层）

核心处理层，负责核心操作：

• SQL解析器：解析XML配置和注解配置的SQL语句。
• 参数处理器：处理SQL参数的类型转换和映射。
• SQL执行器：执行SQL语句的核心组件。
• 结果映射器：将查询结果映射到Java对象。

1.3 基础层（基础支撑层）

提供底层支撑，为核心层提供保障：

• 数据源管理：管理数据库连接池。
• 事务管理：处理数据库事务。
• 缓存机制：提供一级缓存和二级缓存。
• 日志系统：记录SQL执行日志。

2 核心组件

2.1 SqlSessionFactoryBuilder

负责根据配置信息构建SqlSessionFactory对象，一旦创建完成，使命即结束，通常作为工具类使用。

特点：

• 构建完成后即可丢弃，不会占用长期资源。
• 线程安全。
• 允许使用不同配置构建多个SqlSessionFactory对象。

2.2 SqlSessionFactory

用于创建SqlSession的核心工厂类，线程安全，通常在整个应用运行期间只有一个对象。

特点：

• 每个应用通常只有一个对象。
• 线程安全，可以被多个线程共享。
• 管理数据库连接池和事务配置。

2.3 SqlSession

代表一次数据库会话，非线程安全，是操作数据库的主要接口，底层封装了Executor对象。

特点：

• 非线程安全，只能在单线程内使用，不能被多个线程共享。
• 使用后必须及时关闭，以释放数据库连接。
• 管理一级缓存（默认开启），同一会话中重复查询可命中缓存。

2.4 Mapper

由Java接口和SQL组成，支持XML和注解两种配置方式。

特点：

• 通过动态代理机制实现。
• 支持XML和注解两种配置方式。
• 自动处理参数映射和结果转换。

2.5 Executor

负责SQL语句的生成和缓存维护，会调用StatementHandler来完成数据库操作。

特点：

• 根据配置可选择三种执行器类型，适应不同场景。
• 管理一级缓存，控制缓存的创建与清除。
• 内部真正的执行者，协调各组件完成数据库操作。

三种基本类型：

• SIMPLE：简单执行器，不做任何处理，直接执行SQL语句。默认执行器。
• REUSE：复用执行器，缓存Statement对象，避免频繁的创建和销毁。
• BATCH：批量执行器，将多条SQL收集后一次性发送到数据库执行，减少网络开销。

2.6 StatementHandler

处理JDBC的Statement，负责设置参数、执行SQL、处理结果集。

特点：

• 采用策略模式，根据StatementType选择具体实现类。
• 提供三种主要实现类，分别对应不同的Statement类型。
• 与ParameterHandler和ResultSetHandler协作，完成参数设置和结果映射。

主要实现类：

• SimpleStatementHandler：负责处理普通Statement，适用于无参数占位符的SQL语句。
• PreparedStatementHandler：负责处理预编译的Statement，适用于有参数占位符的SQL语句。
• CallableStatementHandler：负责处理存储过程的Statement，适用于调用存储过程的SQL语句。

2.7 ParameterHandler

负责将Java方法的参数转换为JDBC需要的参数。

特点：

• 屏蔽参数设置细节，开发者无需手动处理参数占位符。
• 支持配合TypeHandler完成复杂的类型转换。

2.8 ResultSetHandler

负责将JDBC返回的ResultSet结果集转换为Java对象。

特点：

• 需要开发者手动处理结果集的类型转换。
• 支持配合TypeHandler完成复杂的类型转换。

2.9 TypeHandler

负责实现Java类型与JDBC类型之间的双向转换。

特点：

• 内置大量常用类型的TypeHandler转换器。
• 支持自定义转换器处理特殊类型。

2.10 MappedStatement

代表XML和注解中定义的SQL节点，封装了SQL的所有信息，包含了SQL语句、参数映射、结果映射等信息。

特点：

• 每个SQL映射对应一个MappedStatement对象。
• 在配置加载时解析生成，供执行阶段使用。

2.11 Configuration

全局配置类，保存了所有配置信息，贯穿整个执行流程。

特点：

• 持有所有组件的引用。
• 提供访问配置信息的统一入口，是框架运行时的上下文。

3 核心流程

启动流程如下：

启动流程说明：

• 读取配置文件：读取mybatis-config.xml全局配置文件，加载运行环境，以及数据库连接信息。
• 加载映射文件：读取全局配置文件中配置的映射文件，一个配置文件对应一张表。
• 构造会话工厂：通过SqlSessionFactoryBuilder传入配置文件创建SqlSessionFactory会话工厂。
• 创建会话对象：通过SqlSessionFactory会话工厂创建SqlSession会话对象。
• 执行语句方法：调用Executor执行器的方法，从传入MappedStatement对象中获取SQL语句和参数，执行SQL语句。
• 输入参数映射：将输入参数映射到SQL语句中。
• 输出参数映射：将结果映射到输出参数中。

执行流程说明：

• 获取SqlSession对象：从SqlSessionFactory获取数据库会话。
• 获取Mapper代理：通过动态代理创建Mapper接口实现。
• 方法调用：调用Mapper接口方法。
• SQL解析：解析对应的SQL语句和参数映射。
• 参数处理：处理方法参数，转换为SQL参数。
• 执行SQL：通过执行器执行SQL语句。
• 结果映射：将查询结果映射到Java对象。
• 返回结果：返回处理后的结果。