【MyBatis源码分析】configuration初始化机制详解
configuration加载解析
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。本章将通过以下几点详细介绍 MyBatis的初始化过程。
1. MyBatis的初始化做了什么
2. MyBatis基于XML配置文件创建Configuration对象的过程
3. 涉及到的相关设计模式
一、 MyBatis的初始化做了什么
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的配置信息，大概包含以下信息，其高层级结构如下：
× 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？
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，这将在后续的文章中讨论）。如下图所示：
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。
MyBatis的初始化可以有两种方式：
- 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
- 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，然后将配置参数set 进入Configuration对象中
二、MyBatis基于XML配置文件创建Configuration对象的过程
MyBatis初始化基本过程：
初始化的基本过程如下序列图所示：
由上图所示，mybatis初始化要经过简单的以下几步：
1. 调用SqlSessionFactoryBuilder对象的build(inputStream)方法；
2. SqlSessionFactoryBuilder会根据输入流inputStream等信息创建XMLConfigBuilder对象;
3. SqlSessionFactoryBuilder调用XMLConfigBuilder对象的parse()方法；
4. XMLConfigBuilder对象返回Configuration对象；
5. SqlSessionFactoryBuilder根据Configuration对象创建一个DefaultSessionFactory对象；
6. SqlSessionFactoryBuilder返回 DefaultSessionFactory对象给Client，供Client使用。
static {
try {
ssf = new SqlSessionFactoryBuilder().build(Resources.getResourceAsReader("config.xml"));
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (Exception e1) {
e1.printStackTrace();
}
}上述代码的功能是根据配置文件config.xml 配置文件，创建SqlSessionFactory对象。而mybatis的初始化就发生在第三句：
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(Resources.getResourceAsReader("config.xml")); 现在就让我们看看第三句到底发生了什么。
public static Reader getResourceAsReader(String resource) throws IOException {
Reader reader;
if (charset == null) {
reader = new InputStreamReader(getResourceAsStream(resource));
} else {
reader = new InputStreamReader(getResourceAsStream(resource), charset);
}
return reader;
}相当于就是将输入的路径转换为一个字符输入流并返回。
接着继续看静态块第4行的代码，new SqlSessionFactoryBuilder().build(reader)，把代码定位到SqlSessionFactoryBuilder类的builder方法，这里使用了多态，直接跟到build方法：
public SqlSessionFactory build(Reader reader, String environment, Properties properties) {
try {
XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(reader, environment, properties);
return build(parser.parse());
} catch (Exception e) {
throw ExceptionFactory.wrapException("Error building SqlSession.", e);
} finally {
ErrorContext.instance().reset();
try {
reader.close();
} catch (IOException e) {
// Intentionally ignore. Prefer previous error.
}
}
}解析config.xml的代码在第3行XMLConfigBuilder类的构造方法中，看一下XMLConfigBuilder类的构造方法做了什么：
public XMLConfigBuilder(Reader reader, String environment, Properties props) {
this(new XPathParser(reader, true, props, new XMLMapperEntityResolver()), environment, props);
}
public XPathParser(Reader reader, boolean validation, Properties variables, EntityResolver entityResolver) {
commonConstructor(validation, variables, entityResolver);
this.document = createDocument(new InputSource(reader));
}接着看第3行的createDocument方法：
private Document createDocument(InputSource inputSource) {
// important: this must only be called AFTER common constructor
try {
DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
factory.setValidating(validation);
factory.setNamespaceAware(false);
factory.setIgnoringComments(true);
factory.setIgnoringElementContentWhitespace(false);
factory.setCoalescing(false);
factory.setExpandEntityReferences(true);
DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();
builder.setEntityResolver(entityResolver);
builder.setErrorHandler(new ErrorHandler() {
@Override
public void error(SAXParseException exception) throws SAXException {
throw exception;
}
@Override
public void fatalError(SAXParseException exception) throws SAXException {
throw exception;
}
@Override
public void warning(SAXParseException exception) throws SAXException {
}
});
return builder.parse(inputSource);
} catch (Exception e) {
throw new BuilderException("Error creating document instance. Cause: " + e, e);
}
}看一下第5行~第11行的代码设置DocumentBuilderFactory中参数的含义：
- setValidating表示是否验证xml文件，这个验证是DTD验证
- setNamespaceAware表示是否支持xml命名空间
- setIgnoringComments表示是否忽略注释
- setIgnoringElementContentWhitespace表示是否忽略元素中的空白
- setCoalescing表示是否将CDATA节点转换为Text节点，并将其附加到相邻（如果有）的Text节点
- setExpandEntityReferences表示是否扩展实体引用节点
第13行的代码由设置的参数从DocumentBuilderFactory中获取一个DocumentBuilder实例DocumentBuilderImpl，并由第14行的代码设置一个实体解析器，由第15行~第29行的代码设置一个错误处理器。
这是jar中的java代码，用于创建DOM模式的解析器对象，DocumentBuilderFactory是一个抽象工厂类，它不能直接实例化，使用提供的一个newlnstance方法会根据本地平台默认安装的解析器，自动创建一个工厂的对象并返回。
简单三步奏：
1 : 调用 DocumentBuilderFactory.newInstance() 方法得到创建 DOM 解析器的工厂。
2 : 调用工厂对象的 newDocumentBuilder方法得到 DOM 解析器对象。
3 : 调用 DOM 解析器对象的 parse() 方法解析 XML 文档，得到代表整个文档的 Document 对象，进行可以利用DOM特性对整个XML文档进行操作了。
小总结!!!!!!
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。如下图所示：
最后看一下第30行的代码parse方法：
public Document parse(InputSource is) throws SAXException, IOException {
if (is == null) {
throw new IllegalArgumentException(
DOMMessageFormatter.formatMessage(DOMMessageFormatter.DOM_DOMAIN,
"jaxp-null-input-source", null));
}
if (fSchemaValidator != null) {
if (fSchemaValidationManager != null) {
fSchemaValidationManager.reset();
fUnparsedEntityHandler.reset();
}
resetSchemaValidator();
}
domParser.parse(is);
Document doc = domParser.getDocument();
domParser.dropDocumentReferences();
return doc;
}使用DocumentBuilder将解析InputSource成org.w3c.dom.Document并将Document存储到XPathParser中。
注意!!!!!
private XMLConfigBuilder(XPathParser parser, String environment, Properties props) {
super(new Configuration());
ErrorContext.instance().resource("SQL Mapper Configuration");
this.configuration.setVariables(props);
this.parsed = false;
this.environment = environment;
this.parser = parser;
}
public BaseBuilder(Configuration configuration) {
this.configuration = configuration;
this.typeAliasRegistry = this.configuration.getTypeAliasRegistry();
this.typeHandlerRegistry = this.configuration.getTypeHandlerRegistry();
}这里实现了赋值了configuration这个类并在Configuration创建了typeAliasRegistry,typeHandlerRegistry两个类!引用与BaseBuilder类中的两个全局变量进行了共享!
既然已经创建了Configuration 接下来就是如何将Document转换为Configuration的过程了
接着上述的 MyBatis初始化基本过程讨论，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，将Xml配置信息赋值给Configuration中的参数呢？
如下XMLConfigBuilder的parse()代码!
第二行代码这里有一个判断！初始化的时候parsed给的是false,这里说明同一个XMLConfigBuilder只能给Configuration解析赋值一次!看到第五行代码这里会从XPathParser中取出
public Configuration parse() {
if (parsed) {
throw new BuilderException("Each XMLConfigBuilder can only be used once.");
}
parsed = true;
parseConfiguration(parser.evalNode("/configuration"));
return configuration;
}
可见xml文件中
最后扫一眼parseConfiguration方法，之所以说扫一眼，因为之后要分析里面的一些常用的和重点的内容，这里只是列一下代码而已：
private void parseConfiguration(XNode root) {
try {
Properties settings = settingsAsPropertiess(root.evalNode("settings"));
//issue #117 read properties first
propertiesElement(root.evalNode("properties"));
loadCustomVfs(settings);
typeAliasesElement(root.evalNode("typeAliases"));
pluginElement(root.evalNode("plugins"));
objectFactoryElement(root.evalNode("objectFactory"));
objectWrapperFactoryElement(root.evalNode("objectWrapperFactory"));
reflectorFactoryElement(root.evalNode("reflectorFactory"));
settingsElement(settings);
// read it after objectFactory and objectWrapperFactory issue #631
environmentsElement(root.evalNode("environments"));
databaseIdProviderElement(root.evalNode("databaseIdProvider"));
typeHandlerElement(root.evalNode("typeHandlers"));
mapperElement(root.evalNode("mappers"));
} catch (Exception e) {
throw new BuilderException("Error parsing SQL Mapper Configuration. Cause: " + e, e);
}
}这里就是逐个解析
上述的初始化过程中，涉及到了以下几个对象：
- SqlSessionFactoryBuilder ： SqlSessionFactory的构造器，用于创建SqlSessionFactory，采用了Builder设计模式
- Configuration ：该对象是mybatis-config.xml文件中所有mybatis配置信息
- SqlSessionFactory：SqlSession工厂类，以工厂形式创建SqlSession对象，采用了Factory工厂设计模式
- XmlConfigParser ：负责将mybatis-config.xml配置文件解析成Configuration对象，共SqlSessonFactoryBuilder使用，创建SqlSessionFactory
三、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。
Builder模式应用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将SqlSessionFactoryBuilder和SqlSessionFactory相互独立。
Builder模式应用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： 在Environment内部，定义了静态内部Builder类：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()); } } } }
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;
}
}