mybatis设计与原理
2021-02-02 16:57:56 1 举报AI智能生成
csdn专栏学习整理，感谢作者亦山 https://blog.csdn.net/luanlouis
作者其他创作
大纲/内容
关键点
初始化机制
配置初始化
MyBatis初始化的过程，就是创建 Configuration对象的过程
初始化方式
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
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
手动创建Configuration对象，然后将配置参数set 进入Configuration对象中
mybatis初始化流程
数据源和连接池
Mybatis数据源DataSource分类
UNPOOLED 不使用连接池的数据源
POOLED 使用连接池的数据源
JNDI 使用JNDI实现的数据源
DataSource UML图
数据源DataSource的创建过程
1.MyBatis在初始化时，解析此文件，根据<dataSource>的type属性来创建相应类型的的数据源DataSource
2. MyBatis是通过工厂模式来创建数据源DataSource对象的，MyBatis定义了抽象的工厂接口:org.apache.ibatis.datasource.DataSourceFactory,通过其getDataSource()方法返回数据源DataSource
3.MyBatis创建了DataSource实例后，会将其放到Configuration对象内的Environment对象中， 供以后使用
DataSouceFactoryUML图
DataSource什么时候创建Connection对象
当我们需要创建SqlSession对象并需要执行SQL语句时，这时候MyBatis才会去调用dataSource对象来创建java.sql.Connection对象
不使用连接池的UnpooledDataSource
UnpooledDataSouce时序图
为什么要使用连接池
创建一个java.sql.Connection对象的代价是如此巨大，是因为创建一个Connection对象的过程，
在底层就相当于和数据库建立的通信连接，在建立通信连接的过程，消耗了这么多的时间，
而往往我们建立连接后（即创建Connection对象后），就执行一个简单的SQL语句，然后就要抛弃掉，这是一个非常大的资源浪费
在底层就相当于和数据库建立的通信连接，在建立通信连接的过程，消耗了这么多的时间，
而往往我们建立连接后（即创建Connection对象后），就执行一个简单的SQL语句，然后就要抛弃掉，这是一个非常大的资源浪费
解决方案
对于需要频繁地跟数据库交互的应用程序，可以在创建了Connection对象，并操作完数据库后，可以不释放掉资源，而是将它放到内存中，
当下次需要操作数据库时，可以直接从内存中取出Connection对象，不需要再创建了，这样就极大地节省了创建Connection对象的资源消耗
当下次需要操作数据库时，可以直接从内存中取出Connection对象，不需要再创建了，这样就极大地节省了创建Connection对象的资源消耗
PooledDataSource连接池
PoolState 连接池
连接池中获取connection
Connection对象的回收
使用池化思想，怎样实现Connection对象调用了close()方法，而实际是将其添加到连接池中
要使用代理模式
为真正的Connection对象创建一个代理对象，代理对象所有的方法都是调用相应的真正Connection对象的方法实现。
当代理对象执行close()方法时，要特殊处理，不调用真正Connection对象的close()方法，而是将Connection对象添加到连接池中。
为真正的Connection对象创建一个代理对象，代理对象所有的方法都是调用相应的真正Connection对象的方法实现。
当代理对象执行close()方法时，要特殊处理，不调用真正Connection对象的close()方法，而是将Connection对象添加到连接池中。
MyBatis的PooledDataSource的PoolState内部维护的对象是PooledConnection类型的对象，
而PooledConnection则是对真正的数据库连接java.sql.Connection实例对象的包裹器。
而PooledConnection则是对真正的数据库连接java.sql.Connection实例对象的包裹器。
事务管理
概述
数据库事务：创建（create）、提交（commit）、回滚（rollback）、关闭（close）
MyBatis将事务抽象成了Transaction接口
MyBatis的事务管理形式
一、使用JDBC的事务管理机制：即利用java.sql.Connection对象完成对事务的提交（commit()）、回滚（rollback()）、关闭（close()）等
二、使用MANAGED的事务管理机制：这种机制MyBatis自身不会去实现事务管理，
而是让程序的容器如（JBOSS，Weblogic）来实现对事务的管理
而是让程序的容器如（JBOSS，Weblogic）来实现对事务的管理
事务的配置、创建和使用
事务的配置
事务工厂TransactionFactory
事务工厂的创建
事务工厂Transaction定义了创建Transaction的两个方法：
与JDBC 和MANAGED两种Transaction相对应
与JDBC 和MANAGED两种Transaction相对应
通过指定的Connection对象创建Transaction。
通过数据源DataSource来创建Transaction。
事务Transaction的创建
JdbcTransaction
就是JdbcTransaction是使用的java.sql.Connection 上的commit和rollback功能，
JdbcTransaction只是相当于对java.sql.Connection事务处理进行了一次包装（wrapper），
Transaction的事务管理都是通过java.sql.Connection实现的
JdbcTransaction只是相当于对java.sql.Connection事务处理进行了一次包装（wrapper），
Transaction的事务管理都是通过java.sql.Connection实现的
ManagedTransaction
ManagedTransaction让容器来管理事务Transaction的整个生命周期，
意思就是说，使用ManagedTransaction的commit和rollback功能不会对事务有任何的影响，
它什么都不会做，它将事务管理的权利移交给了容器来实现。
意思就是说，使用ManagedTransaction的commit和rollback功能不会对事务有任何的影响，
它什么都不会做，它将事务管理的权利移交给了容器来实现。
缓存
设计原理
一级缓存
什么是一级缓存？ 为什么使用一级缓存？
原因：在对数据库的一次会话中，我们有可能会反复地执行完全相同的查询语句,避免查询一次数据库的代价很大，这有可能造成很大的资源浪费。
对于会话（Session）级别的数据缓存，我们称之为一级数据缓存，简称一级缓存。
MyBatis会在一次会话，一个SqlSession对象中创建一个本地缓存(local cache)，对于每一次查询，都会尝试根据查询的条件去本地缓存中查找是否在缓存中，如果在缓存中，就直接从缓存中取出，然后返回给用户；否则，从数据库读取数据，将查询结果存入缓存并返回给用户
mybatis一级缓存示意图
MyBatis中的一级缓存是怎样组织的？（即SqlSession中的缓存是怎样组织的？）
SqlSession对象、Executor对象、Cache对象之间的关系
Session级别的一级缓存实际上就是使用PerpetualCache维护的
PerpetualCache实现原理其实很简单，其内部就是通过一个简单的HashMap<k,v> 来实现
PerpetualCache实现原理其实很简单，其内部就是通过一个简单的HashMap<k,v> 来实现
一级缓存的生命周期有多长？
MyBatis在开启一个数据库会话时，会 创建一个新的SqlSession对象，SqlSession对象中会有一个新的Executor对象，Executor对象中持有一个新的PerpetualCache对象；当会话结束时，SqlSession对象及其内部的Executor对象还有PerpetualCache对象也一并释放掉
如果SqlSession调用了close()方法，会释放掉一级缓存PerpetualCache对象，一级缓存将不可用
如果SqlSession调用了clearCache()，会清空PerpetualCache对象中的数据，但是该对象仍可使用
SqlSession中执行了任何一个update操作(update()、delete()、insert()) ，都会清空PerpetualCache对象的数据，但是该对象可以继续使用；
SqlSession 一级缓存的工作流程
Cache接口的设计以及CacheKey的定义
Mybatis如何保证两次查询是相同的
（statementId + rowBounds + 传递给JDBC的SQL + 传递给JDBC的参数值）
（statementId + rowBounds + 传递给JDBC的SQL + 传递给JDBC的参数值）
传入的 statementId
查询时要求的结果集中的结果范围 （结果的范围通过rowBounds.offset和rowBounds.limit表示）
MyBatis自身提供的分页功能是通过RowBounds来实现的，它通过rowBounds.offset和rowBounds.limit来过滤查询出来的结果集，
这种分页功能是基于查询结果的再过滤，而不是进行数据库的物理分页
这种分页功能是基于查询结果的再过滤，而不是进行数据库的物理分页
这次查询所产生的最终要传递给JDBC java.sql.Preparedstatement的Sql语句字符串（boundSql.getSql() ）
传递给java.sql.Statement要设置的参数值
CacheKey的hashcode生成算法
本质上是使用的HashMap<k,v>,而构建CacheKey的目的就是为了作为HashMap<k,v>中的key值。
而HashMap是通过key值的hashcode 来组织和存储的，那么，构建CacheKey的过程实际上就是构造其hashCode的过程
而HashMap是通过key值的hashcode 来组织和存储的，那么，构建CacheKey的过程实际上就是构造其hashCode的过程
hashCode生成算法
二级缓存
MyBatis的缓存机制整体设计以及二级缓存的工作模式
MyBatis的二级缓存机制
Mybatis二级缓存工作模式
装饰器模式
CachingExecutor和Executor的接口
MyBatis二级缓存的划分
缓存划分的更细，即是Mapper级别的，即每一个Mapper都可以拥有一个Cache对象
a.为每一个Mapper分配一个Cache缓存对象（使用<cache>节点配置）
b.多个Mapper共用一个Cache缓存对象（使用<cache-ref>节点配置）
使用二级缓存条件
1.MyBatis支持二级缓存的总开关：全局配置变量参数 cacheEnabled=true
2.该select语句所在的Mapper，配置了<cache> 或<cached-ref>节点，并且有效
该select语句的参数 useCache=true
<select id="selectByMinSalary" resultMap="BaseResultMap" parameterType="java.util.Map" useCache="true">
一级缓存和二级缓存的使用顺序
二级缓存 ———> 一级缓存——> 数据库
二级缓存实现的选择
MyBatis内部实现了一系列的Cache缓存实现类，并提供了各种缓存刷新策略如LRU，FIFO等等
Mybatis缓存刷新策略
LRU：（Least Recently Used）最近最少使用算法
即如果缓存中容量已经满了，会将缓存中最近做少被使用的缓存记录清除掉，然后添加新的记录；
FIFO：（First in first out）,先进先出算法
如果缓存中的容量已经满了，那么会将最先进入缓存中的数据清除掉
Scheduled：指定时间间隔清空算法
以指定的某一个时间间隔将Cache缓存中的数据清空
所有策略
MyBatis还允许用户自定义Cache接口实现，用户是需要实现org.apache.ibatis.cache.Cache接口，
然后将Cache实现类配置在<cache type="">节点的type属性上即可
然后将Cache实现类配置在<cache type="">节点的type属性上即可
MyBatis还支持跟第三方内存缓存库如Memecached的集成
设计模式
设计模式
Builder模式
Builder模式应用1： SqlSessionFactory的创建
Builder模式应用2： 数据库连接环境Environment对象的创建
修饰器模式
CacheExecutor
池化设计原理
框架设计
整体设计
接口层：与数据库的交互方式
接口调用方式：基于Statement ID
接口调用方式：基于Mapper接口
Mapper初始化过程
Mapper调用过程
数据处理层
过程
1. 参数映射和动态SQL语句生成
2. SQL语句执行
3. 结果处理和映射
框架支撑层
事物管理机制
连接池管理机制
缓存机制
核心主件
Configuration
MyBatis所有的配置信息都维持在Configuration对象之中
SqlSessionFactoryBuilder
概念：
SqlsessionFactory构造器
SqlSessionFactoryBuilder的作用就是通过XML或者Java代码来建造一个或者多个工厂(SqlSessionFactory)
生命周期:
一旦完成建造工厂的任务，我们就应该废弃它，回收空间。所以它的生命周期只存在方法局部，完成工厂的建造即结束。
SqlSessionFactory
概念：
SqlSession会话工厂
作用就是创建会话(SqlSession),每次需要访问数据库时，就要通过SqlSessionFactory创建会话
生命周期:
整个mybatis的生命周期
建议：每一个数据库，只对应一个SqlSessionFactory，以此来管理数据资源的分配，防止连接资源被过度消耗
SqlSession
概念：
执行SQL会话
相当于JDBC的connnection
生命周期
在请求数据库处理事务的过程中，存活于一个应用的请求和操作，可以执行多个SQL，保证事务的一致性。
注意事项
线程不安全的对象，在多线程中应当注意数据库的隔离级别和数据库锁等高级特性。并且当SqlSession完成自身工作时需要及时关闭，以防止数据库连接池的活动资源减少，影响系统性能
Executor
MyBatis执行器，是MyBatis 调度的核心，负责SQL语句的生成和查询缓存的维护
SQL Mapper
概念：
由一个Java接口和XML文件(或注解)构成，需要给出对应的SQL和映射规则。
ErrorContext日志系统
ExceptionFactory
mybatis层次结构
映射文件
SQL
映射规则
POJO
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