Mybatis源码分析（一）：设计要点与核心架构分析

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设计初衷与目的

• 在mybatis的框架出现之前，在Java中存在两种方式来进行数据库操作：

  • 第一种为JDBC，这种方式的缺点就是需要在应用代码中加载数据库驱动，创建数据库连接，创建执行语句，使用数据库连接来执行语句，获取返回结果，解析返回结果，关闭数据库连接等操作，所以是比较底层的操作，使用复杂度较高，并且每个有SQL操作的地方都要重复按照这个逻辑来定义代码，造成代码冗余；

  • 第二种方式为Hibernate，Hibernate为实现POJO和数据表的映射，基于实体类POJO来实现数据表的所有操作，在应用代码中对于针对单个表的CRUD相关操作，一般不需要显式实现SQL。但是如果要自定义SQL操作实现复杂查询，则要

    （1）基于Criteria的相关API以面向对象的方式来自定义SQL操作，或者：

    （2）基于SQLQuery来直接使用SQL，但是这两种方式使用都比较繁琐，一个简单的SQL需要编写大量的代码，同时对于复杂的SQL，如需要拼表操作等，需要借助更多的其他API。

    所以不管基于Criteria还是SQLQuery，除了使用复杂度高之外，还有就是使用门槛较高，需要记住和理解所有这些API，一个简单的SQL需要花费大半天和大量代码来实现。其次，针对表的操作由hibernate自动提供SQL实现，不便于进行SQL优化。

    同时在Hibenate中，基于SQLQuery来直接使用SQL，如果涉及到比较多的条件判断，则一般是在应用代码内部结合ifelse这些来判断，判断完成之后直接定义SQL，而不能在应用代码之外的一个统一的地方来管理这些SQL和实现这种基于条件来动态生成SQL，所以与应用代码的业务逻辑耦合在一起了。

• 基于以上两种方式的不足分析，mybatis框架在以上两种方式之间取了一个折中：

  （1）首先在框架内部包装了JDBC的相关操作，在框架底层设计中，基于JDBC来实现底层的数据库操作；

  （2）其次在框架上层设计中，实现POJO和SQL语句之间的映射，即一个POJO对应一个独立的业务实体，业务实体是在业务角度的一个完整个体，如用户User或者一个复合体UserAndCompany，而不仅限于是一个数据库表；POJO的每个方法对应一个完整的SQL操作；

  （3）数据库相关操作从应用代码的业务逻辑中抽离出来统一管理，同时支持动态SQL定义。应用代码只依赖POJO的方法来指定需要执行的SQL操作，由POJO的方法来间接调用对应的SQL获取结果并解析，作为该方法的返回值。

业务流程

• 业务流程主要是从应用代码配置POJO和SQL的映射关系，到一个SQL语句执行，获取执行结果的完整过程来分析：
  1. 应用代码SQL的定义和配置与POJO的映射关系；
  2. 框架初始化加载POJO，POJO的方法和SQL的映射信息；
  3. 应用代码获取POJO对象并调用其方法；
  4. 通过框架加载好的POJO的方法和SQL的映射信息，获取该POJO的方法对应的SQL；
  5. 从数据源获取一个数据库连接；
  6. 通过该数据库连接执行该SQL；
  7. 获取SQL执行结果并解析。

核心设计

• 以下结合业务流程的顺序来分析mybatis的包设计：

  1. binding：POJO和业务实体的映射MapperProxy，POJO的方法和SQL的映射MapperMethod；
  2. builder，binding和mapping：builder解析xml或者注解，将POJO生成binding包对应的MapperProxy，POJO的方法对应binding包的MapperMethod，MapperMethod为懒加载；SQL相关信息，包括SQL语句，SQL参数与参数类型，SQL执行结果类型等使用mapping包的MappedStatement作为主对象，内部包含ParameterMap，ResultMap等来对应SQL参数，SQL执行结果类型等；
  3. session，应用代码的POJO接口：应用代码主要是通过session包获取SqlSession对象，然后通过应用代码的POJO接口来获取mapper对象，调用这个mapper对象的方法；
  4. binding，mapping：在内部加载实现中，应用代码的POJO对象加载存放在binding包的MapperProxy对象，方法调用则是通过MapperProxy对象懒加载生成MapperMethod并调用；
  5. session，datasource：数据库连接主要是通过sqlSessionFactory在生成sqlSession时，使用sqlSessionFactory内部维护的datasource包定义的数据源dataSource引用来获取数据库连接，将该连接绑定到sqlSession。同一个sqlSession对象使用同一个数据库连接发送一个或多个SQL语句给数据执行。
  6. executor的statement子包，parameter子包，type：SQL的执行主要在executor包定义，每个sqlSession绑定一个独立的executor，executor先通过parameter包的ParameterHandler和type包来处理SQL的参数绑定，其中ParameterHandler依赖type包，type包主要是提供SQL对应的JDBC的Statement的各个参数的赋值操作，以及返回结果中jdbcType和javaType之间的转换；然后通过StatementHandler来执行该SQL语句，包括调用底层的JDBC来发起数据库操作请求；
  7. executor的result，resultset子包：SQL执行结果的解析注意在executor的result，resultset子包完成。

• 除了业务流程相关的设计外，还包含相关功能支持的包：

  1. cache：缓存，包括一级和二级缓存实现定义；
  2. reflection：类的Method，Field，类型等相关反射操作方法的定义；主要是对SQL参数类型，执行结果等的解析提供反射支持；还包括mapper接口的方法参数和mapper.xml的SQL的动态参数的映射处理(ParamNameResolver)；
  3. transaction：数据库事务定义，简单定义了数据库的四种事务，在应用中通常使用Spring的事务机制；
  4. parsing：xml文件的节点解析，xml的SQL内容解析，如#{}等的解析；
  5. scripting的xmltags子包：xml的动态SQL节点定义，如if,else节点定义。

• 相关架构与源码对应关系示意图如下：（图片引用自：MyBatis架构设计及源代码分析系列(一):MyBatis架构）

• 架构示意图：
  

• 源码示意图：