Mybatis持久层框架入门及底层逻辑分析

Mybatis持久层框架入门及底层逻辑分析

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本文将从mybatis的运行原理、SqlSessionFactory的创建、读取XML文件创建和Spring托管创、mybatis相关元素的生命周期来介绍Mybatis持久层框架。

环境要求：

• JDK1.8以上
• MySQL5.5以上
• maven3.5以上
• IDEA或者Eclipse

学习前准备：

• JDBC
• MySQL
• Maven
• Junit

1、Mybatis概述

1.1、什么是MyBatis

MyBatis 本是**apache的一个开源项目iBatis**, 2010年这个项目由apache software foundation 迁移到了google code，由谷歌托管，并且改名为MyBatis 。2013年11月迁移到Github。

iBATIS一词来源于“internet”和“abatis”的组合，是一个基于Java的**持久层**框架。iBATIS提供的持久层框架包括SQL Maps和Data Access Objects（DAO）

• MyBatis是支持普通SQL查询，存储过程和高级映射的优秀持久层框架。
• MyBatis消除了几乎所有的JDBC代码和参数的手工设置以及对结果集的检索封装。
• MyBatis可以使用简单的XML格式或注解用于配置和原始映射，将接口和Java的POJO（Plain Old Java Objects，普通的Java对象）映射成数据库中的记录。

Mybatis官方文档 : http://www.mybatis.org/mybatis-3/zh/index.html

GitHub : https://github.com/mybatis/mybatis-3

1.2、特点

1、简单易学：本身就很小且简单。没有任何第三方依赖，最简单安装只要两个jar文件+配置几个sql映射文件易于学习，易于使用，通过文档和源代码，可以比较完全的掌握它的设计思路和实现。

2、灵活：mybatis不会对应用程序或者数据库的现有设计强加任何影响。 sql写在xml里，便于统一管理和优化。通过sql语句可以满足操作数据库的所有需求。

3、解除sql与程序代码的耦合：通过提供DAO层，将业务逻辑和数据访问逻辑分离，使系统的设计更清晰，更易维护，更易单元测试。sql和代码的分离，提高了可维护性。

4、提供映射标签，支持对象与数据库的orm字段关系映射

5、提供对象关系映射标签，支持对象关系组建维护

6、提供xml标签，支持编写动态sql。

1.3、持久化

• 持久化是将程序数据在持久状态和瞬时状态间转换的机制。
  • 即把数据（如内存中的对象）保存到可永久保存的存储设备中（如磁盘）。持久化的主要应用 是将内存中的对象存储在数据库中，或者存储在磁盘文件中、XML数据文件中等等。
  • JDBC就是一种持久化机制。文件IO也是一种持久化机制。
  • 在生活中 : 将鲜肉冷藏，吃的时候再解冻的方法也是。将水果做成罐头的方法也是。
• 为什么需要持久化服务呢？那是由于内存本身的缺陷引起的
  • 内存断电后数据会丢失，但有一些对象是无论如何都不能丢失的，比如银行账号等，遗憾的 是，人们还无法保证内存永不掉电。
  • 内存过于昂贵，与硬盘、光盘等外存相比，内存的价格要高2~3个数量级，而且维持成本也 高，至少需要一直供电吧。所以即使对象不需要永久保存，也会因为内存的容量限制不能一直 呆在内存中，需要持久化来缓存到外存。

1.4、持久层

什么是持久层？

• 完成持久化工作的代码块 . ----> dao层 【DAO (Data Access Object) 数据访问对象】也称为mapper
• 大多数情况下特别是企业级应用，数据持久化往往也就意味着将内存中的数据保存到磁盘上加 以固化，而持久化的实现过程则大多通过各种关系数据库来完成。
• 不过这里有一个字需要特别强调，也就是所谓的“层”。对于应用系统而言，数据持久功能大多 是必不可少的组成部分。也就是说，我们的系统中，已经天然的具备了“持久层”概念？也许 是，但也许实际情况并非如此。之所以要独立出一个“持久层”的概念,而不是“持久模块”，“持久 单元”，也就意味着，我们的系统架构中，应该有一个相对独立的逻辑层面，专著于数据持久 化逻辑的实现。
• 与系统其他部分相对而言，这个层面应该具有一个较为清晰和严格的逻辑边界。 【换句话说就是用来操作数据库存在的！】

1.5、为什么需要Mybatis？

• Mybatis就是帮助程序猿将数据存入数据库中 , 和从数据库中取数据
• 传统的jdbc操作 ，有很多重复代码块。比如 : 数据取出时的封装 ， 数据库的建立连接等等…，通过框架可以减少重复代码,提高开发效率
• MyBatis 是一个半自动化的ORM框架 (Object Relationship Mapping) -->对象关系映射
• 所有的事情，不用Mybatis依旧可以做到，只是用了它，所有实现会更加简单！技术没有高低之 分，只有使用这个技术的人有高低之别

2、功能架构及底层原理

2.1、功能架构

Mybatis的功能架构分为三层

1. 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。接口层一接收到调用请求就会调用数据处理层来完成具体的数据处理。

2. 数据处理层：负责具体的SQL查找、SQL解析、SQL执行和执行结果映射处理等。它主要的目的是根据调用的请求完成一次数据库操作。

3. 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，这些都是共用的东西，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。

这里可能文字表述不是很明白，下面用一个图来形象的展示出来给大家。

2.2、回顾JDBC的程序

JDBC编程步骤

1、 加载数据库驱动
2、 创建并获取数据库链接
3、 创建jdbc statement对象
4、 设置sql语句
5、 设置sql语句中的参数(使用preparedStatement)
6、 通过statement执行sql并获取结果
7、 对sql执行结果进行解析处理
8、 释放资源(resultSet、preparedstatement、connection)

JDBC存在很多的问题

1、数据库链接创建、释放频繁造成系统资源浪费从而影响系统性能，如果使用数据库链接池可解决此问题。
2、Sql语句在代码中硬编码，造成代码不易维护，实际应用sql变化的可能较大，sql变动需要改变java代码。
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、 对结果集解析存在硬编码（查询列名），sql变化导致解析代码变化，系统不易维护，如果能将数据库记录封装成pojo对象解析比较方便。

2.3、运行原理

MyBatis作为持久层框架，其主要思想是将程序中的大量sql语句剥离出来，配置在配置文件中，实现sql的灵活配置。这样做的好处是将sql与程序代码分离，可以在不修改程序代码的情况下，直接在配置文件中修改sql。

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。

2.4、Mybatis运行总体流程

1. 加载配置并初始化
   触发条件：加载配置文件
   处理过程：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. 接收调用请求
   触发条件：调用Mybatis提供的API
   传入参数：为SQL的ID和传入参数对象
   处理过程：将请求传递给下层的请求处理层进行处理。
3. 处理操作请求
   触发条件：API接口层传递请求过来
   传入参数：为SQL的ID和传入参数对象
   处理过程：
   • 根据SQL的ID查找对应的MappedStatement对象。
   • 根据传入参数对象解析MappedStatement对象，得到最终要执行的SQL和执行传入参数。
   • 获取数据库连接，根据得到的最终SQL语句和执行传入参数到数据库执行，并得到执行结果。
   • 根据MappedStatement对象中的结果映射配置对得到的执行结果进行转换处理，并得到最终的处理结果。
   • 释放连接资源。
4. 返回处理结果将最终的处理结果返回。