MyBatis详解

引言

MyBatis 是一个优秀的持久层框架，它支持定制化 SQL、存储过程以及高级映射。MyBatis 避免了几乎所有的 JDBC 代码和手动设置参数以及获取结果集。MyBatis 可以使用简单的 XML 或注解来配置和映射原生类型、接口和 Java 的 POJO（Plain Old Java Objects，普通老式 Java 对象）为数据库中的记录。

在学习MySQL数据库时，都是利用图形化客户端工具(如：idea、datagrip)，来操作数据库的。

在客户端工具中，编写增删改查的SQL语句，发给MySQL数据库管理系统，由数据库管理系统执行SQL语句并返回执行结果。
增删改操作：返回受影响行数
查询操作：返回结果集(查询的结果)

做为后端程序开发人员，通常会使用Java程序来完成对数据库的操作。Java程序操作数据库，现在主流的方式是：Mybatis。

1. 什么是MyBatis

• MyBatis是一款优秀的 持久层 框架，用于简化JDBC的开发。
• MyBatis本是 Apache的一个开源项目iBatis，2010年这个项目由apache迁移到了google code，并且改名为MyBatis 。2013年11月迁移到Github。
• 官网：https://mybatis.org/mybatis-3/zh/index.html
• 持久层：指的是就是数据访问层(dao)，是用来操作数据库的。

2. JDBC介绍

虽然说通过Mybatis可以很方便的进行数据库的访问操作。但是大家要明白，其实java语言操作数据库呢，只能通过一种方式：使用sun公司提供的 JDBC 规范。而Mybatis框架，就是对原始的JDBC程序的封装。

2.1 介绍

JDBC： ( Java DataBase Connectivity )，就是使用Java语言操作关系型数据库的一套API。用于连接和执行查询以访问不同类型的数据库。JDBC 提供了一个标准库，用于建立数据库连接、执行 SQL 语句以及处理查询结果。它作为 Java 应用程序和各种关系数据库之间的桥梁，使得数据库操作可以在 Java 中以一种平台无关的方式进行。

2.1.1 主要组件

• 驱动程序（Driver）: 数据库厂商提供的 JDBC 驱动允许 Java 应用程序与数据库建立连接。
• Connection: 一旦驱动程序加载，程序员可以利用 Connection 对象与数据库建立连接。
• Statement: Statement 对象用于执行 SQL 命令。
• ResultSet: 执行查询后，结果保存在 ResultSet 对象中。

2.1.2 基本流程

1. 加载数据库驱动
2. 建立到数据库的连接
3. 创建一个 Statement 或 PreparedStatement 对象
4. 执行 SQL 查询或更新
5. 处理结果（如果有）
6. 关闭连接和释放资源

2.1.3 示例代码

以下是使用 JDBC 连接 MySQL 数据库的 Java 示例代码：

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Statement;

public class JdbcExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 第一步：加载驱动
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
            
            // 第二步：建立数据库连接
            Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/testDB", "用户名", "密码");
            
            // 第三步：创建 Statement 对象
            Statement stmt = conn.createStatement();
            
            // 第四步：执行 SQL 查询
            ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM employees");
            
            // 第五步：处理查询结果
            while (rs.next()) {
                System.out.println(rs.getString("name") + ", " + rs.getInt("age"));
            }
            
            // 第六步：关闭资源
            rs.close();
            stmt.close();
            conn.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

DriverManager(类)：数据库驱动管理类。

• 作用：

1. 注册驱动
2. 创建java代码和数据库之间的连接，即获取Connection对象

Connection(接口)：建立数据库连接的对象

• 作用：用于建立java程序和数据库之间的连接

Statement(接口)： 数据库操作对象(执行SQL语句的对象)。

• 作用：用于向数据库发送sql语句

ResultSet(接口)：结果集对象（一张虚拟表）

• 作用：sql查询语句的执行结果会封装在ResultSet中

通过上述代码，我们看到直接基于JDBC程序来操作数据库，代码实现非常繁琐，所以在项目开发中，我们很少使用。 在项目开发中，通常会使用Mybatis这类的高级技术来操作数据库，从而简化数据库操作、提高开发效率。

2.1.4 问题分析

原始的JDBC程序，存在以下几点问题：

1. 数据库链接的四要素(驱动、链接、用户名、密码)全部硬编码在java代码中
2. 查询结果的解析及封装非常繁琐
3. 每一次查询数据库都需要获取连接,操作完毕后释放连接, 资源浪费, 性能降低

2.1.5 技术对比

分析在mybatis中，是如何解决这些问题的：

1. 数据库连接四要素(驱动、链接、用户名、密码)，都配置在springboot默认的配置文件 application.properties中
2. 查询结果的解析及封装，由mybatis自动完成映射封装，我们无需关注
3. 在mybatis中使用了数据库连接池技术，从而避免了频繁的创建连接、销毁连接而带来的资源浪费。

而对于Mybatis来说，我们在开发持久层程序操作数据库时，需要重点关注以下两个方面：

1. application.properties

#驱动类名称
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
#数据库连接的url
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis
#连接数据库的用户名
spring.datasource.username=root
#连接数据库的密码
spring.datasource.password=1234

2. Mapper接口（编写SQL语句）

@Mapper
public interface UserMapper {
    @Select("select id, name, age, gender, phone from user")
    public List<User> list();
}

3. 数据库连接池

3.1 介绍

数据库连接池是个容器，负责分配、管理数据库连接(Connection)

没有使用数据库连接池：

• 客户端执行SQL语句：要先创建一个新的连接对象，然后执行SQL语句，SQL语句执行后又需要关闭连接对象从而释放资源，每次执行SQL时都需要创建连接、销毁链接，这种频繁的重复创建销毁的过程是比较耗费计算机的性能。

使用了数据库连接池

• 程序在启动时，会在数据库连接池(容器)中，创建一定数量的Connection对象
  允许应用程序重复使用一个现有的数据库连接，而不是再重新建立一个
• 客户端在执行SQL时，先从连接池中获取一个Connection对象，然后在执行SQL语句，SQL语句执行完之后，释放Connection时就会把Connection对象归还给连接池（Connection对象可以复用）释放空闲时间超过最大空闲时间的连接，来避免因为没有释放连接而引起的数据库连接遗漏
• 客户端获取到Connection对象了，但是Connection对象并没有去访问数据库(处于空闲)，数据库连接池发现Connection对象的空闲时间 > 连接池中预设的最大空闲时间，此时数据库连接池就会自动释放掉这个连接对象

3.2 常用数据库连接池

• C3P0
• Druid（德鲁伊）
• Hikari（追光者） [默认的连接池]

3.3 使用示例（Hikari）

import com.zaxxer.hikari.HikariConfig;
import com.zaxxer.hikari.HikariDataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Statement;

public class HikariCPExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 配置 HikariCP
        HikariConfig config = new HikariConfig();
        config.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/testDB");
        config.setUsername("用户名");
        config.setPassword("密码");

        // 创建连接池
        HikariDataSource ds = new HikariDataSource(config);

        Connection conn = null;
        Statement stmt = null;
        ResultSet rs = null;
        
        try {
            // 从连接池中获取连接
            conn = ds.getConnection();

            // 创建 Statement 对象
            stmt = conn.createStatement();

            // 执行 SQL 查询
            rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM employees");

            // 处理查询结果
            while (rs.next()) {
                System.out.println(rs.getString("name") + ", " + rs.getInt("age"));
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 释放资源
            try {
                if (rs != null) rs.close();
                if (stmt != null) stmt.close();
                if (conn != null) conn.close();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        // 关闭连接池
        ds.close();
    }
}

4. Lombok

4.1 定义和目的

Lombok 是一个 Java 库，旨在通过注解（Annotations）减少 Java 代码的样板代码（Boilerplate Code）。Lombok 可以帮助开发者自动生成诸如 getter、setter、equals、hashCode 和 toString 方法等常用代码。这样不仅减少了代码量，还提高了代码的可读性和维护性。

4.2 常用注解

注解	作用
@Getter/@Setter	为所有的属性提供get/set方法
@ToString	会给类自动生成易阅读的 toString 方法
@EqualsAndHashCode	根据类所拥有的非静态字段自动重写 equals 方法和 hashCode 方法
@Data	提供了更综合的生成代码功能（@Getter + @Setter + @ToString + @EqualsAndHashCode）
@NoArgsConstructor	为实体类生成无参的构造器方法
@AllArgsConstructor	为实体类生成除了static修饰的字段之外带有各参数的构造器方法

4.3 使用

第1步：在pom.xml文件中引入依赖

<dependency>
    <groupId>org.projectlombokgroupId>
    <artifactId>lombokartifactId>
dependency>

第2步：在实体类上添加注解

import lombok.Data;

@Data
public class User {
    private Integer id;
    private String name;
    private Short age;
    private Short gender;
    private String phone;
}

在实体类上添加了@Data注解，那么这个类在编译时期，就会生成getter/setter、equals、hashcode、toString等方法。

说明：@Data注解中不包含全参构造方法，通常在实体类上，还会添加上：全参构造、无参构造

import lombok.Data;

@Data //getter方法、setter方法、toString方法、hashCode方法、equals方法
@NoArgsConstructor //无参构造
@AllArgsConstructor//全参构造
public class User {
    private Integer id;
    private String name;
    private Short age;
    private Short gender;
    private String phone;
}

Lombok的注意事项：

• Lombok会在编译时，会自动生成对应的java代码
• 在使用lombok时，还需要安装一个lombok的插件（新版本的IDEA中自带）

5. Mybatis基础操作

MyBatis 是一个开源的 SQL 映射框架，它允许你直接使用 SQL 语句，而不需要像 JPA 那样使用 HQL 或 JPQL。MyBatis 可以与 Java 对象模型 (POJOs) 直接映射 SQL 数据库记录，为开发者提供更多的灵活性。

5.1 查询

查询是数据库交互中非常常见的一种操作。在 MyBatis 中，我们可以通过多种方式来进行查询。

5.1.1 根据主键 ID 查询

XML 配置
在 XML 映射文件中，你可以像下面这样定义一个根据 ID 查询的 SQL 语句：

<select id="getEmployeeById" parameterType="int" resultType="com.example.Employee">
  SELECT * FROM employee WHERE id = #{id}
select>

Java 代码
在 Java 代码中，你可以这样使用：

try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
  EmployeeMapper mapper = session.getMapper(EmployeeMapper.class);
  Employee employee = mapper.getEmployeeById(1);
  System.out.println(employee);
}

5.1.2 条件查询

XML 配置
条件查询通常更复杂，但也可以通过 MyBatis 的 XML 配置来实现：

<select id="findEmployees" resultType="com.example.Employee">
  SELECT * FROM employee
  <where>
    <if test="name != null">
      name = #{name}
    if>
    <if test="age != null">
      AND age = #{age}
    if>
  where>
select>

Java 代码

try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
  EmployeeMapper mapper = session.getMapper(EmployeeMapper.class);
  List<Employee> employees = mapper.findEmployees("John", 30);
  for (Employee employee : employees) {
    System.out.println(employee);
  }
}

5.2 新增

XML 配置

<insert id="insertEmployee" parameterType="com.example.Employee">
  INSERT INTO employee (name, age) VALUES (#{name}, #{age})
insert>

Java 代码

try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
  EmployeeMapper mapper = session.getMapper(EmployeeMapper.class);
  Employee newEmployee = new Employee("John", 30);
  mapper.insertEmployee(newEmployee);
  session.commit();
}

5.3 更新

XML 配置

<update id="updateEmployee" parameterType="com.example.Employee">
  UPDATE employee SET name = #{name}, age = #{age} WHERE id = #{id}
update>

Java 代码

try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
  EmployeeMapper mapper = session.getMapper(EmployeeMapper.class);
  Employee existingEmployee = new Employee(1, "Jane", 25);
  mapper.updateEmployee(existingEmployee);
  session.commit();
}

5.4 删除

删除操作通常需要小心进行，以避免误删数据。

5.4.1 根据主键 ID 删除

XML 配置

<delete id="deleteById" parameterType="int">
  DELETE FROM employee WHERE id = #{id}
delete>

Java 代码

try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
  EmployeeMapper mapper = session.getMapper(EmployeeMapper.class);
  mapper.deleteById(1);
  session.commit();
}

5.4.2 根据主键 ID 批量删除

XML 配置

<delete id="deleteByIds" parameterType="list">
  DELETE FROM employee WHERE id IN
  <foreach item="item" index="index" collection="list" open="(" separator="," close=")">
    #{item}
  foreach>
delete>

Java 代码

try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
  EmployeeMapper mapper = session.getMapper(EmployeeMapper.class);
  List<Integer> ids = Arrays.asList(1, 2, 3);
  mapper.deleteByIds(ids);
  session.commit();
}

6. Mybatis的XML配置文件

6.1 XML配置文件规范

使用Mybatis的注解方式，主要是来完成一些简单的增删改查功能。如果需要实现复杂的SQL功能，建议使用XML来配置映射语句，也就是将SQL语句写在XML配置文件中。

在Mybatis中使用XML映射文件方式开发，需要符合一定的规范：

1. XML映射文件的名称与Mapper接口名称一致，并且将XML映射文件和Mapper接口放置在相同包下（同包同名）
2. XML映射文件的namespace属性为Mapper接口全限定名一致
3. XML映射文件中sql语句的id与Mapper接口中的方法名一致，并保持返回类型一致。

标签：就是用于编写select查询语句的。

• resultType属性，指的是查询返回的单条记录所封装的类型。

6.2 XML配置文件实现

第1步：创建XML映射文件

第2步：编写XML映射文件

xml映射文件中的dtd约束，直接从mybatis官网复制即可

DOCTYPE mapper
  PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
  "https://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="">
 
mapper>

配置：XML映射文件的namespace属性为Mapper接口全限定名

DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "https://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.itheima.mapper.EmpMapper">

mapper>

配置：XML映射文件中sql语句的id与Mapper接口中的方法名一致，并保持返回类型一致

DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "https://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.itheima.mapper.EmpMapper">

    
    <select id="list" resultType="com.itheima.pojo.Emp">
        select * from emp
        where name like concat('%',#{name},'%')
              and gender = #{gender}
              and entrydate between #{begin} and #{end}
        order by update_time desc
    select>
mapper>

6.3 MybatisX的使用

MybatisX是一款基于IDEA的快速开发Mybatis的插件，为效率而生。

MybatisX的安装：

可以通过MybatisX快速定位：

7. Mybatis动态SQL

动态 SQL 是 MyBatis 非常强大的一个特性，它允许你在 SQL 语句中使用动态元素，从而实现更灵活的 SQL 查询。

7.1 动态 SQL - if 元素

在 MyBatis 中，if 元素是用于构造条件 SQL 语句的一种常用动态 SQL 元素。通过使用 if 元素，你可以根据特定条件来动态地添加或修改 SQL 语句，这样可以使得你的 SQL 语句更加灵活和可维护。

7.1.1 基本用法

if 元素允许你根据条件来决定是否需要添加某个 SQL 片段。

XML 配置示例
以下面这个用于搜索员工的 SQL 语句为例：

<select id="findEmployees" resultType="com.example.Employee">
  SELECT * FROM employee
  <where>
    
    <if test="name != null">
      AND name = #{name}
    if>
    
    <if test="age != null">
      AND age = #{age}
    if>
  where>
select>

Java 代码示例

Map<String, Object> params = new HashMap<>();
params.put("name", "John");
params.put("age", null);

try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
    EmployeeMapper mapper = session.getMapper(EmployeeMapper.class);
    List<Employee> employees = mapper.findEmployees(params);
    for (Employee employee : employees) {
        System.out.println(employee);
    }
}

在这个例子中，如果 name 和 age 都不为 null，则生成的 SQL 语句会同时包括这两个条件。如果其中任何一个为 null，对应的条件则不会被包括在内。

7.1.2 高级用法

也可以将多个 if 元素组合在一起，以构造更复杂的动态 SQL。

XML 配置示例

<select id="findEmployees" resultType="com.example.Employee">
  SELECT * FROM employee
  <where>
    <if test="name != null and name != ''">
      AND name = #{name}
    if>
    <if test="age != null and age >= 18">
      AND age = #{age}
    if>
    <if test="department != null">
      AND department = #{department}
    if>
  where>
select>

这里，我们添加了更多的 if 条件，并且每个条件都更加详细。例如，对于 age，除了判断是否为 null，还额外判断了其是否大于或等于 18。

7.2 动态SQL-foreach

在 MyBatis 中，foreach 是一个非常有用的动态 SQL 元素，用于迭代一个集合，并在每一次迭代中都执行某种操作。这个元素特别适用于执行 IN 查询或批量操作。

7.2.1 基本用法

foreach 元素主要用于生成 SQL 语句中的 IN 子句。

XML 配置示例
假设我们有一个需求：根据一组员工 ID 查找所有符合条件的员工记录。

<select id="findEmployeesByIds" resultType="com.example.Employee">
  SELECT * FROM employee WHERE id IN
  <foreach item="id" index="index" collection="ids" open="(" separator="," close=")">
    #{id}
  foreach>
select>

在这个例子中，foreach 元素会遍历名为 ids 的集合，并将集合中的每一个元素插入到 SQL 语句中。

Java 代码示例

List<Integer> employeeIds = Arrays.asList(1, 2, 3);

try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
    EmployeeMapper mapper = session.getMapper(EmployeeMapper.class);
    List<Employee> employees = mapper.findEmployeesByIds(employeeIds);
    for (Employee employee : employees) {
        System.out.println(employee);
    }
}

7.2.2 高级用法

foreach 元素不仅可以用于 IN 查询，还可以用于批量的 INSERT、UPDATE 或 DELETE 操作。

批量插入

<insert id="insertEmployees">
  INSERT INTO employee (name, age) VALUES
  <foreach item="employee" index="index" collection="employeeList" separator=",">
    (#{employee.name}, #{employee.age})
  foreach>
insert>

Java 代码示例

List<Employee> newEmployees = Arrays.asList(
    new Employee("John", 25),
    new Employee("Jane", 30),
    new Employee("Doe", 35)
);

try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
    EmployeeMapper mapper = session.getMapper(EmployeeMapper.class);
    mapper.insertEmployees(newEmployees);
    session.commit();
}

7.3 动态SQL-sql&include

在 MyBatis 中，sql 和 include 元素用于复用 SQL 代码片段，这样可以减少冗余代码并提高可维护性。通过定义一个可复用的 sql 元素并在需要的地方使用 include 元素来插入这个 SQL 片段，你可以让你的 MyBatis 映射文件更加整洁。

7.3.1 sql 元素

sql 元素用于定义一个可复用的 SQL 代码片段。
XML 配置示例

<sql id="employeeColumns">
  id, name, age, department
sql>

在这个例子中，我们定义了一个名为 employeeColumns 的 sql 元素，这个元素包含了 employee 表中的列名。

7.3.2 include 元素

include 元素用于插入一个已定义的 sql 元素。
XML 配置示例

<select id="findEmployees" resultType="com.example.Employee">
  SELECT
  <include refid="employeeColumns"/>
  FROM employee
select>

在这个例子中，include 元素通过 refid 属性引用了前面定义的 employeeColumns SQL 片段。

Java 代码示例

try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
    EmployeeMapper mapper = session.getMapper(EmployeeMapper.class);
    List<Employee> employees = mapper.findEmployees();
    for (Employee employee : employees) {
        System.out.println(employee);
    }
}

7.3.3 高级用法

你还可以在 sql 元素中使用动态 SQL。

XML 配置示例

<sql id="dynamicWhere">
  <where>
    <if test="name != null">
      name = #{name}
    if>
    <if test="age != null">
      AND age = #{age}
    if>
  where>
sql>

<select id="findEmployeesByCondition" resultType="com.example.Employee">
  SELECT
  <include refid="employeeColumns"/>
  FROM employee
  <include refid="dynamicWhere"/>
select>

这样，你可以在多个查询中复用相同的 WHERE 子句，而不需要每次都重新编写这些逻辑。

7.3.4 注意事项

• 使用 sql 和 include 元素可以提高 SQL 代码的复用性，但也可能导致映射文件变得更加复杂。因此，在使用这些元素时，务必保持代码的整洁和可维护性。
• 和其他所有 SQL 元素一样，注意防止 SQL 注入的风险。

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