了解MyBatis——让开发更简捷与规范

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开发Web应用，数据的存储和处理往往离不开数据库和SQL语句。在使用Java开发的Web应用中，自然也少不了连接数据库的步骤。在底层连接数据库的时候，一般使用JDBC技术，也就是Java的一种提供数据库连接和操作SQL的底层API。但是互联网技术正在飞速发展，使用原始JDBC已经满足不了项目的开发需求了，这就使得Hibernate、MyBatis（iBatis）、JPA、JDO等一些优秀的ORM（Object Relational Mapping，对象关系映射）框架诞生，它们不仅结合了原生JDBC的功能，还使开发简捷化、规范化。

1 传统JDBC开发模式的缺陷

JDBC技术作为Java Web的数据库连接核心API，已经成为Java Web开发中不可或缺的工具。但是传统的数据库连接的开发模式是有局限性的，了解其需要优化的地方，有助于理解MyBatis框架的优势所在。

1.1 JDBC连接数据库模式分析

JDBC（Java DataBase Connectivity）即“Java数据库连接”，是一种提供连接数据库、使用SQL语句操作数据库数据的技术的标准Java API。在传统的JSP/Servlet开发模式下，一般直接使用JDBC进行数据库的连接和操作。

传统开发模式中，在使用JDBC进行数据库连接时，一般都在引入相关的数据库驱动jar包后，创建一个数据库连接类，该类提供数据库驱动的加载、数据库连接参数配置、连接对象的获取以及连接对象的关闭操作，代码示例如下：

package cn.com.test.util;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
public class DBConnection {
    //定义MySQL的数据库驱动程序
    public static final String DBDRIVER = "org.gjt.mm.mysql.Driver" ;
    //定义MySQL的数据库连接地址
    public static final String DBDURL = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydata" ;
    //MySQL数据库的连接用户名
    public static final String DBUSER = "root" ;
    //MySQL数据库的连接密码
    public static final String DBPASS = "1234" ;
    static{    
        try {
            Class.forName(DBDRIVER);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static Connection getConnection(){
        Connection conn=null;
        try {
            conn=DriverManager.getConnection(DBDURL,DBUSER,DBPASS);
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return conn;
    }
    public static void close(ResultSet rs,Statement st,Connection conn){
        try {    
            if(rs!=null){rs.close();}
            if(st!=null){st.close();}
            f(conn!=null){conn.close();}
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    } 
    public static void close(Statement st,Connection conn){
        close(null,st,conn);
    }
}

可以看到，在代码中，数据库驱动程序名称、数据库连接地址、数据库账号及密码全部是“硬编码”到程序中的。所谓的“硬编码”，就是将程序中的外部变量值，使用赋值语句写死在程序中，当需要修改时，要修改源码并重新编译。一般来说，采用“硬编码”的软件项目，其扩展性都非常差。

对于日常开发的项目，在不可控的外部因素下，例如更换数据库所在的服务器导致数据库连接地址发生变化、数据库管理员修改了数据库密码、更换了数据库软件类型（如MySQL更改为Oracle）等情况，都需要对数据库连接类的源代码进行修改、重新编译、打包和上线，这样会浪费很多人力和时间，而且经常变动会导致项目数据不稳定，极易引起软件安全隐患。

最重要的一点是，在每一个操作数据库的类中，都需要引入类似上面的DBConnection数据库连接类，然后获取数据库连接，等到操作数据完毕之后，关闭数据库连接。这样对数据库进行频繁连接、开启和关闭操作，会造成数据库资源的浪费，十分影响数据库的性能。

小贴士：仔细思考一下自己平时开发时的数据库连接方式，有什么优点和缺陷？小贴士：仔细思考一下自己平时开发时的数据库连接方式，有什么优点和缺陷？

1.2 JDBC操作SQL语句模式分析

在使用传统JDBC连接数据库的开发模式下，当需要操作数据库的时候，首先需要创建数据库连接类DBConnection，并通过getConnection方法获取数据库连接对象。在获取数据库连接对象的同时，还要创建一个预编译对象，去加载并预编译SQL语句。然后使用数据库连接对象的prepareStatement方法将编写好的SQL语句预编译。得到预编译对象之后，传入需要操作的参数，并执行SQL语句，就可以得到数据库的操作结果。代码示例如下（以添加一条Teacher类数据的add方法为例）：

public boolean add(Teacher teacher) {
    boolean flag=false;
    Connection conn=null;
    PreparedStatement pst=null;
    try {
        conn=DB.getConnection();
        String sql="insert into teacher (number,name,sex,classname,address) values(?,?,?,?,?)";
        pst=conn.prepareStatement(sql);
        pst.setInt(1, teacher.getNumber());
        pst.setString(2, teacher.getName());
        pst.setString(3, teacher.getSex());
        pst.setString(4, teacher.getClassname());
        pst.setString(5, teacher.getAddress());
        int rows=pst.executeUpdate();
        if(rows>0){flag=true;}
    } catch (SQLException e) {
        e.printStackTrace();
    }finally{
        DB.close(pst,conn);
    }
    return flag;
} 

可以看到，在这段代码中，SQL语句和preparedStatement设置的占位符语句，以及各种占位符对应的参数设置，全部是“硬编码”到代码中的。如果修改SQL语句和插入的参数，就要对源代码进行修改，然后重新编译、打包和上线，这样十分不利于软件系统的维护与扩展。

下面这段代码为获取Teacher类全部对象的select方法：

public List getTeachers() {
        List list = new ArrayList();
        Connection conn = null;
        Statement st = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            conn = DB.getConnection();
            String sql = "select * from teacher";
            st = conn.createStatement();
            rs = st.executeQuery(sql);
            while (rs.next()) {
                Teacher teacher = new Teacher();
                teacher.setNumber(rs.getInt("number"));
                teacher.setName(rs.getString("name"));
                teacher.setSex(rs.getString("sex"));
                teacher.setClassname(rs.getString("classname"));
                teacher.setAddress(rs.getString("address"));
                list.add(teacher);
            }
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();

        } finally {
            DB.close(rs, st, conn);
        }
        return list;
    }

观察上述代码可以看到，从ResultSet中遍历结果集数据时，使用“getString”、“getInt”等获取数据的方法，其中的参数即是表字段的名称，这也是一种“硬编码”，当数据库相应的表字段出现变动时（如sex列更名为gender），仍需要对源代码进行修改，然后重新编译、打包和上线，这同样不利于软件系统的维护与扩展。

小贴士：思考一下你自己在平时的开发中，有没有出现“硬编码”的情况？小贴士：思考一下你自己在平时的开发中，有没有出现“硬编码”的情况？

1.3 待优化的问题

经过上述探讨，可以总结出传统JDBC开发模式中存在的需要优化的缺陷。

1. 连接参数、SQL语句的硬编码：将SQL语句配置在XML或其他非Java的配置文件中，这样即使SQL发生变化，也不需要重新编译Java文件。
2. 数据库的频繁连接与断开：使用数据库连接池来管理数据的连接。
3. 查询结果集取数据的硬编码：使用一种机制，将查询出的结果集自动映射为Java对象，无须手动设置。

以上优化问题的解决方案，我们将在下面的MyBatis框架的学习过程中逐步了解。

2 初识MyBatis

伟大的物理学家牛顿曾说过：“如果说我所看得比笛卡儿更远一点，那是因为站在巨人肩上”，而MyBatis就是这一宽厚的肩膀，帮助程序员提高开发效率，更容易开发出高性能的程序。MyBatis框架弥补了传统JDBC开发模式的不足，同时其强大的加载配置、SQL解析与执行、结果映射等机制，使得项目的开发效率和程序的数据处理性能得到大大的提升，是目前比较成熟、使用率比较高的持久层框架。

2.1 MyBatis介绍

MyBatis是Apache的一个Java开源项目，原名为iBatis（即Internet与abatis的结合），后因项目托管平台的迁移（由Goolge Code转移至GitHub）更名为MyBatis。MyBatis是一款支持动态SQL语句的持久层框架，支持目的是让开发人员将精力集中在SQL语句上。

MyBatis可以将SQL语句配置在XML文件中，这避免了JDBC在Java类中添加SQL语句的硬编码问题；通过MyBatis提供的输入参数映射方式，将参数自由灵活地配置在SQL语句配置文件中，解决了JDBC中参数在Java类中手工配置的问题；通过MyBatis的输出映射机制，将结果集的检索自动映射成相应的Java对象，避免了JDBC中对结果集的手工检索；同时MyBatis还可以创建自己的数据库连接池，使用XML配置文件的形式，对数据库连接数据进行管理，避免了JDBC的数据库连接参数的硬编码问题。

综上所述，MyBatis的特点是，采用配置文件动态管理SQL语句，并含有输入映射、输出映射机制以及数据库连接池配置的持久层框架。

小贴士：MyBatis是一款优秀的ORM框架，与Hibernate框架的目的相同，都是为了简化数据库开发，但两者的特点又有明显不同。

2.2 MyBatis整体架构

MyBatis整体的构造由数据源配置文件、SQL映射配置文件、会话工厂、会话、执行器以及底层封装对象组成。接下来对这些核心对象进行逐一讲解。

1. 数据源配置文件

对于一个持久层框架，也就是负责连接数据库，并对数据进行操作的一套框架，连接数据库是最重要的一步。MyBatis框架对于数据库连接的配置信息，采用了配置“数据库连接池”的形式。所谓的“数据库连接池”（又可称作“数据源”），就是让数据库的配置信息从外部的某种配置文件中读取，然后由一个独立处理数据库连接的程序来和数据库进行交互。这样一来，应用程序本身不必关心数据库的配置信息，数据库的配置交由独立的模块管理和配置。

在MyBatis中，数据库的数据源是配置在SqlMapConfig.xml（文件名可更改）配置文件中的，其中配置了数据库驱动、数据库连接地址、数据库用户名和密码、事务管理等参数，如果对数据库连接池有性能的要求，还可以配置连接池的连接数和空闲时间等详细参数。

在项目中，SqlMapConfig.xml配置文件的大致内容如下（最初级的配置）：

值得一提的是，在后期与 Spring MVC框架的整合中，将会使用 Spring MVC建立数据库连接池，此时就不用为MyBatis单独配置数据库连接池了。

小贴士：不同的数据库，拥有不同的数据库连接驱动，这里需要开发者根据需要配置连接参数。小贴士：不同的数据库，拥有不同的数据库连接驱动，这里需要开发者根据需要配置连接参数。

2. SQL映射配置文件

在传统的JDBC开发模式中，SQL语句是硬编码在Java代码中的。而MyBatis框架，将SQL配置在独立的配置文件Mapper.xml（文件名可更改）中，简称“Mapper配置文件”。在这个配置文件中可以配置任何类型的SQL语句，包括select、update、delete和insert语句。

对于SQL语句执行所需要的参数，以及查询语句返回的结果集对象，都可以在Mapper.xml配置文件中配置。在输入参数方面，MyBatis框架会根据配置文件中的参数配置，将组装参数的Java对象或Map对象中的相关字段与Mapper.xml中的参数配置做匹配，将相关数据绑定在需要执行的SQL语句上；在查询语句输出结果时，会根据Mapper.xml中配置的结果集信息，将从数据库取出的数据字段，一一映射到相应的Java对象或Map对象中。也就是说，Mapper.xml配置文件，完成了对SQL语句以及输入输出参数的映射配置。

在项目中，Mapper.xml配置文件的大致内容如下（部分配置）：

  
  

    
      
      SELECT * FROM USER WHERE id=#{id}  
      
  

在上述配置信息中，可以在mapper标签对中配置很多SQL语句。其中的select标签对中包含了一段SQL查询语句，其中的parameterType指定了输入参数的类型，而resultType指定了输出结果映射的Java对象类型。可以看到其中的resultType的参数信息是一个JavaBean（Java基本信息封装类），也就是说，这段select的结果参数配置表示将单条记录映射成一个Java对象。

Mapper.xml的文件路径，一般会配置在数据源配置文件SqlMapConfig.xml中，其会随着数据库配置参数一起被加载。配置方式如下：

SQL映射配置文件在MyBatis框架中是十分重要的，使用MyBatis框架的开发人员，每天面对最多的就是各种Mapper.xml配置文件。所以，后期将会紧紧围绕着SQL映射配置文件来学习。
小贴士：MyBatis的核心就是基于SQL配置的Mapper映射文件，所有数据库的操作都会基于该映射文件和配置的SQL语句。

3. 会话工厂与会话

准备好了数据库连接池配置文件SqlMapConfig.xml，以及SQL映射配置文件Mapper.xml之后，需要相关的程序来读取并加载这些配置文件的信息。而MyBatis中处理这些配置信息的核心对象就是“会话工厂”与“会话”。
在MyBatis中，“会话工厂”即是SqlSessionFactory类。学过设计模式的读者应该对“工厂”这个抽象词汇不陌生，它是一种会产生某种规范的对象的类。SqlSessionFactory类会根据Resources资源信息加载对象，获取开发人员在项目中配置的数据库连接池配置文件SqlMapConfig.xml的信息，从而产生一种可以与数据库交互的会话实例类——SqlSession。就好像一个卫星工厂一样，给厂商一个卫星的详细发射波长规格配置说明书，他们就能生产出能发射该种类型波长的卫星产品。SqlSessionFactory可以根据数据库配置信息产生出可以连接数据库并与其交互的SqlSession会话实例类。

前面提到过，SQL映射配置文件Mapper.xml的路径是配置在SqlMapConfig.xml配置文件中的，所以SqlSessionFactory类同时也加载了SQL语句的配置信息。通过其产生的SqlSession会话实例类，可以依照Mapper配置文件中的SQL配置，对数据库执行增删改查的操作。

小贴士：会话工厂SqlSessionFactory会根据配置文件生成相应的可以操作数据库的会话实例类SqlSession。

2.3 MyBatis运行流程

MyBatis的整个运行流程，也是紧紧围绕着数据库连接池配置文件SqlMapConfig.xml，以及SQL映射配置文件Mapper.xml而开展的。

首先SqlSessionFactory会话工厂会通过Resources资源信息加载对象获取SqlMapConfig.xml配置文件信息，然后产生可以与数据库进行交互的会话实例类SqlSession。会话实例类SqlSession可以根据Mapper配置文件中的SQL配置，去执行相应的增删改查操作。而在SqlSession类内部，是通过执行器Executor（分为基本执行器和缓存执行器）对数据库进行操作的。执行器Executor与数据库交互，依靠的是底层封装对象Mappered Statement，它封装了从Mapper文件中读取的信息（包括SQL语句、输入参数、输出结果类型）。通过执行器Executor与底层封装对象Mappered Statement的结合，MyBatis就实现了与数据库进行交互的功能。

MyBatis运行流程结构如图2-1所示。

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理解MyBatis的运行流程结构，对接下来的学习很有帮助。

小贴士：在之后的学习过程中，可以反复观察MyBatis的运行流程结构图，了解每一个组件在整个架构中扮演的角色。

本文选自《Spring MVC+MyBatis开发从入门到项目实战》