Mybatis 原理之启动阶段

文章目录

- - 1.MyBatis 核心流程
  - 2.启动准备阶段流程
  - 3.创建 SQlSessionFactory
  - 4.创建XMLConfigBuilder
  - 5.创建 XPathParser
  - 6.解析并设置 configuration 中的属性
  - 7.解析Mappers标签

1.MyBatis 核心流程

Mybatis的核心流程氛围两个阶段，启动准备阶段和执行SQL阶段。

加载配置XMl文件。
读取mybatis的dtd描述文件，并且解析xml标签
通过读取的XMl配置信息生成对应的全局配置对象，以及生成mapper不同方法的SQL映射。
创建 SqlSessionFactory 完成，使用 SqlSessionFactory 创建 Session。
根据方法签名，获得mapper对应的代理对象。
通过JDK动态代理找到实现类，获得数据库连接，然后执行SQL。
拿到执行结果，并且根据映射关系处理为Java对象。
执行结束，关闭资源。

其中重点在于5个点：解析xml、生产代理对象、获得代理对象、执行SQL、处理结果集。

2.启动准备阶段流程

加载配置XMl文件
读取mybatis的dtd描述文件，并且解析xml标签
通过读取的XMl配置信息生成对应的全局配置对象，以及生成需要mapper的SQL映射。
创建 SqlSessionFactory 完成，使用 SqlSessionFactory 创建 Session。

在这里插入图片描述

congfiguration：是Mybatis初始化过程的核心对象，mybatis中几乎全部的配置信息会保存到Configuration中，全局生效。
XMLConfigBuilder：用于创建configuration，解析MyBatis配置文件中 configuration 节点的配置信息并填充到 Configuration 对象中
XMLMapperEntityResolver ：包含于 XMLConfigBuilder中，用于读取本地DTD文件。
XPathParser ：XPath解析器，对JDK的类做了封装，包含于 XMLConfigBuilder中。XPath即为XML路径语言（XML Path Language），它是一种用来确定XML文档中某部分位置的语言。
document ：包含于XPathParser 中，方便后续结合 XPathParser 读取配置文件内容。

3.创建 SQlSessionFactory

建立Session就需要工厂类，建立SqlSessionFactory就需要SqlSessionFactoryBuilder，但是建立Factory就需要先读取并解析XML，因为可以看到build方法依赖于全局配置 configuration。

InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("mybatis-config.xml");
sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);

public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream) {
    return build(inputStream, null, null);
}

public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream, String environment, Properties properties) {
    // 准备阶段：将配置文件加载到内存中并生成document对象，然后创建初始化Configuration对象
    XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream, environment, properties);
  // 解析document对象并生成 SqlSessionFactory
    return build(parser.parse());
}

public SqlSessionFactory build(Configuration config) {
  return new DefaultSqlSessionFactory(config);
}

4.创建XMLConfigBuilder

创建 SqlSessionFactory 需要依赖XMLConfigBuilder 来读取并且解析配置文件，将配置文件转化为Document对象，初始化configuration 对象并且根据配置文件填充属性。

public XMLConfigBuilder(InputStream inputStream, String environment, Properties props) {
   this(new XPathParser(inputStream, true, props, new XMLMapperEntityResolver()), environment, props);
}

private XMLConfigBuilder(XPathParser parser, String environment, Properties props) {
   // 调用父类初始化configuration
   super(new Configuration());
   ErrorContext.instance().resource("SQL Mapper Configuration");    
   // 将Properties全部设置到configuration里面去
   this.configuration.setVariables(props);
   this.parsed = false;
   this.environment = environment;
  // 绑定 XPathParser
   this.parser = parser;
}

初始化 Configuration 对象

初始化 Configuration 时，会将要用到的 class 和其别名注册到 typeAliases 这个map中。

private final Map<String, Class<?>> typeAliases = new HashMap<>();
public Configuration() {
  typeAliasRegistry.registerAlias("JDBC", JdbcTransactionFactory.class);
  typeAliasRegistry.registerAlias("MANAGED", ManagedTransactionFactory.class);

  typeAliasRegistry.registerAlias("JNDI", JndiDataSourceFactory.class);
  typeAliasRegistry.registerAlias("POOLED", PooledDataSourceFactory.class);
  typeAliasRegistry.registerAlias("UNPOOLED", UnpooledDataSourceFactory.class);

  typeAliasRegistry.registerAlias("PERPETUAL", PerpetualCache.class);
  typeAliasRegistry.registerAlias("FIFO", FifoCache.class);
  typeAliasRegistry.registerAlias("LRU", LruCache.class);
  typeAliasRegistry.registerAlias("SOFT", SoftCache.class);
  typeAliasRegistry.registerAlias("WEAK", WeakCache.class);

  typeAliasRegistry.registerAlias("DB_VENDOR", VendorDatabaseIdProvider.class);

  typeAliasRegistry.registerAlias("XML", XMLLanguageDriver.class);
  typeAliasRegistry.registerAlias("RAW", RawLanguageDriver.class);

  typeAliasRegistry.registerAlias("SLF4J", Slf4jImpl.class);
  typeAliasRegistry.registerAlias("COMMONS_LOGGING", JakartaCommonsLoggingImpl.class);
  typeAliasRegistry.registerAlias("LOG4J", Log4jImpl.class);
  typeAliasRegistry.registerAlias("LOG4J2", Log4j2Impl.class);
  typeAliasRegistry.registerAlias("JDK_LOGGING", Jdk14LoggingImpl.class);
  typeAliasRegistry.registerAlias("STDOUT_LOGGING", StdOutImpl.class);
  typeAliasRegistry.registerAlias("NO_LOGGING", NoLoggingImpl.class);

  typeAliasRegistry.registerAlias("CGLIB", CglibProxyFactory.class);
  typeAliasRegistry.registerAlias("JAVASSIST", JavassistProxyFactory.class);

  languageRegistry.setDefaultDriverClass(XMLLanguageDriver.class);
  languageRegistry.register(RawLanguageDriver.class);
}

5.创建 XPathParser

XPathParser 里面包含了很多重要的对象，包括用于读取本地DTD文件的XMLMapperEntityResolver 对象、Xpath对象、存储xml文件的document对象以及properties标签定义的键值对集合对象variables。

在这里插入图片描述


public XMLConfigBuilder(InputStream inputStream, String environment, Properties props) {
  this(new XPathParser(inputStream, true, props, new XMLMapperEntityResolver()), environment, props);
}
public XPathParser(InputStream inputStream, boolean validation, Properties variables, EntityResolver entityResolver) {
  // 初始化属性
  commonConstructor(validation, variables, entityResolver);
  // 读取xml文件，保存为 document
  this.document = createDocument(new InputSource(inputStream));
}
public class XPathParser {
  private final Document document;
  private EntityResolver entityResolver;
  private Properties variables;
  private XPath xpath;
}

document
entityResolver
variables
xpath

6.解析并设置 configuration 中的属性

MyBatis的配置解析都是基于 <configuration> 标签下

XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream, environment, properties);
return build(parser.parse());

// XMLConfigBuilder
public Configuration parse() {
  // 根据parsed变量的值判断是否已经完成了对mybatis-config.xml配置文件的解析
  if (parsed) {
    throw new BuilderException("Each XMLConfigBuilder can only be used once.");
  }
  parsed = true;
  // 在mybatis-config.xml配置文件中查找<configuration>节点，并开始解析
  parseConfiguration(parser.evalNode("/configuration"));
  return configuration;
}

配置文件的解析需要 xpath的表达式和 document 对象, 根据标签名称匹配到节点, 取出对于的value, 找到节点返回XNode对象, 然后初始化Configuration

//XPathParser
public XNode evalNode(String expression) {
  return evalNode(document, expression);
}

解析 Configuration 中每个节点

一切配置都在这里解析并完成属性的设置, 比如设置properties, 创建PooledDataSourceFactory, 解析插件, 处理mapper映射。

private void parseConfiguration(XNode root) {
  // issue #117 read properties first
  // 解析properties，并设置variables属性，同时设置在parser和configuration中
  propertiesElement(root.evalNode("properties"));
  // 解析settings
  Properties settings = settingsAsProperties(root.evalNode("settings"));
  // 设置vfsImpl字段
  loadCustomVfs(settings);
  loadCustomLogImpl(settings);
  // 解析类型别名
  typeAliasesElement(root.evalNode("typeAliases"));
  // 解析插件
  pluginElement(root.evalNode("plugins"));
  // 对象工厂
  objectFactoryElement(root.evalNode("objectFactory"));
  // 对象包装工厂
  objectWrapperFactoryElement(root.evalNode("objectWrapperFactory"));
  // 反射工厂
  reflectorFactoryElement(root.evalNode("reflectorFactory"));
  settingsElement(settings);//设置具体的属性到configuration对象
  // read it after objectFactory and objectWrapperFactory issue #631
  // 环境 设置transactionManager 、dataSource
  environmentsElement(root.evalNode("environments"));
  // databaseIdProvider
  databaseIdProviderElement(root.evalNode("databaseIdProvider"));
  // 类型处理器
  typeHandlerElement(root.evalNode("typeHandlers"));
    // 映射器 最重要！
  mapperElement(root.evalNode("mappers"));
}

解析 envirmonent 节点

由于我们的XML文件中配置了environment 节点，所以会对其进行解析

<environments default="development">
    <environment id="development">
        <transactionManager type="JDBC"/>
        <dataSource type="POOLED">
            <property name="driver" value="${driver}"/>
            <property name="url" value="${url}"/>
            <property name="username" value="${username}"/>
            <property name="password" value="${password}"/>
        </dataSource>
    </environment>
</environments>

private void environmentsElement(XNode context) throws Exception {
  if (context != null) {
    // 未指定XMLConfigBuilder.environment字段，则使用default属性
    if (environment == null) {
      environment = context.getStringAttribute("default");
    }
    // 遍历子节点
    for (XNode child : context.getChildren()) {
      String id = child.getStringAttribute("id");
      // 与XmlConfigBuilder.environment字段匹配
      if (isSpecifiedEnvironment(id)) {
        // 创建TransactionFactory
        TransactionFactory txFactory = transactionManagerElement(child.evalNode("transactionManager"));
        // 创建DataSourceFactory和DataSource
        DataSourceFactory dsFactory = dataSourceElement(child.evalNode("dataSource"));
        DataSource dataSource = dsFactory.getDataSource();
        // 创建Environment
        Environment.Builder environmentBuilder = new Environment.Builder(id)
            .transactionFactory(txFactory)
            .dataSource(dataSource);
        // 将Environment对象记录到Configuration.environment字段中
        configuration.setEnvironment(environmentBuilder.build());
        break;
      }
    }
  }
}

7.解析Mappers标签

<mappers>
    <package name="com.daley.dao"/>
</mappers>

如果节点名称等于package

会自动扫描包路径下的所以mapper,
configuration中的mapperRegistry会add对应的package路径
将最终mapper对应的MapperProxyFactory 添加到knowMappers中

private void mapperElement(XNode parent) throws Exception {
  if (parent != null) {
    // 处理mapper子节点
    for (XNode child : parent.getChildren()) {
      // package子节点
      if ("package".equals(child.getName())) {
        // 自动扫描包下所有映射器
        String mapperPackage = child.getStringAttribute("name");
        // 扫描指定的包，并向mapperRegistry注册mapper接口
        configuration.addMappers(mapperPackage);
      } else {
        
        // 直接指定Mapper属性
        // 获取mapper节点的resource、url、class属性，三个属性互斥
        String resource = child.getStringAttribute("resource");
        String url = child.getStringAttribute("url");
        String mapperClass = child.getStringAttribute("class");
        // 如果mapper节点指定了resource或者url属性，则创建XmlMapperBuilder对象，并通过该对象解析resource或者url属性指定的mapper配置文件
        if (resource != null && url == null && mapperClass == null) {
          // 使用类路径
          ErrorContext.instance().resource(resource);
          try(InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource)) {
            // 创建XMLMapperBuilder对象，解析映射配置文件
            XMLMapperBuilder mapperParser = new XMLMapperBuilder(inputStream, configuration, resource, configuration.getSqlFragments());
            mapperParser.parse();
          }
        } else if (resource == null && url != null && mapperClass == null) {
          // 使用绝对url路径
          ErrorContext.instance().resource(url);
          try(InputStream inputStream = Resources.getUrlAsStream(url)){
            // 创建XMLMapperBuilder对象，解析映射配置文件
            XMLMapperBuilder mapperParser = new XMLMapperBuilder(inputStream, configuration, url, configuration.getSqlFragments());
            mapperParser.parse();
          }
        } else if (resource == null && url == null && mapperClass != null) {
          // 如果mapper节点指定了class属性，则向MapperRegistry注册该mapper接口
          Class<?> mapperInterface = Resources.classForName(mapperClass);
          // 直接把这个映射加入配置
          configuration.addMapper(mapperInterface);
        } else {
          throw new BuilderException("A mapper element may only specify a url, resource or class, but not more than one.");
        }
      }
    }
  }
}

在这里插入图片描述

//MapperRegistry
public void addMappers(String packageName) {
    addMappers(packageName, Object.class);
  }
public void addMappers(String packageName, Class<?> superType) {
  // 查找包下所有父类是 Objects.class 的类
  ResolverUtil<Class<?>> resolverUtil = new ResolverUtil<>();
  resolverUtil.find(new ResolverUtil.IsA(superType), packageName);
  Set<Class<? extends Class<?>>> mapperSet = resolverUtil.getClasses();
  for (Class<?> mapperClass : mapperSet) {
    addMapper(mapperClass);
  }
}
// MapperRegistry.addMapper()
public <T> void addMapper(Class<T> type) {
 ……
    boolean loadCompleted = false;
    // 将Mapper接口对应的Class对象和MapperProxyFactory对象添加到knownMappers集合
    knownMappers.put(type, new MapperProxyFactory<>(type));
    
    // 对被注解接口的解析逻辑
    MapperAnnotationBuilder parser = new MapperAnnotationBuilder(config, type);
    parser.parse();
    loadCompleted = true;
}

在添加完mapper映射关系后，会开始对Mapper接口中相关注解的解析工作

会读取mapper class对应的mapper xml文件, 并且在读取后对文件中的内容进行解析
变量mapper class每一个方法, 读取标识的注解进行解析, 如resultMap

public void parse() {
  String resource = type.toString();
  // 检测是否已经加载过该接口
  if (!configuration.isResourceLoaded(resource)) {
    // 检测是否加载过对应的映射配置文件，如果未加载，则创建XMLMapperBuilder对象解析对应的mapper映射xml文件
    loadXmlResource();
    configuration.addLoadedResource(resource);
    assistant.setCurrentNamespace(type.getName());
    // 解析@CacheNamespace注解
    parseCache();
    // 解析@CacheNamespaceRef注解
    parseCacheRef();
    //开始解析每个方法
    for (Method method : type.getMethods()) {
      if (!canHaveStatement(method)) {
        continue;
      }
      if (getAnnotationWrapper(method, false, Select.class, SelectProvider.class).isPresent()
          && method.getAnnotation(ResultMap.class) == null) {
        parseResultMap(method);
      }
      try {
        // 解析@SelectKey,@ResultMap等注解，并创建MappedStatement对象
        parseStatement(method);
      } catch (IncompleteElementException e) {
        // 如果解析过程出现IncompleteElementException异常，可能是引用了未解析的注解，此处将出现异常的方法添加到incompleteMethod集合中保存
        configuration.addIncompleteMethod(new MethodResolver(this, method));
      }
    }
  }
  // 遍历incompleteMethods集合中记录的未解析的方法，并重新进行解析
  parsePendingMethods();
}

loadXmlResource方法会调用parse方法对象xml的mapper中内容进行解析。

public void parse() {
  // 判断是否已经加载过该映射文件
  if (!configuration.isResourceLoaded(resource)) {
    // 处理mapper节点
    configurationElement(parser.evalNode("/mapper"));
    // 将resource添加到Configuration.loadedResources集合中保存，他是hashset类型的集合，其中记录了已经加载过的映射文件
    configuration.addLoadedResource(resource);
    // 绑定映射器到namespace
    bindMapperForNamespace();
  }

  // 处理ConfigurationElement方法中解析失败的resultMap节点
  parsePendingResultMaps();
  // 处理ConfigurationElement方法中解析失败的cache-ref节点
  parsePendingCacheRefs();
  // 处理ConfigurationElement方法中解析失败的SQL语句节点
  parsePendingStatements();
}

configurationElement方法: 对sql, resultMap, parameterMap等节点进行解析

private void configurationElement(XNode context) {
  try {
    // 获取mapper节点的namespace属性
    String namespace = context.getStringAttribute("namespace");
    if (namespace == null || namespace.isEmpty()) {
      throw new BuilderException("Mapper's namespace cannot be empty");
    }
    // 设置MapperBuilderAssistant的currentNamespace字段，记录当前命名空间
    builderAssistant.setCurrentNamespace(namespace);
    // 解析cache-ref节点
    cacheRefElement(context.evalNode("cache-ref"));
    // 解析cache节点
    cacheElement(context.evalNode("cache"));
    // 解析parameterMap节点
    parameterMapElement(context.evalNodes("/mapper/parameterMap"));
    // 解析resultMap节点
    resultMapElements(context.evalNodes("/mapper/resultMap"));
    // 解析sql节点
    sqlElement(context.evalNodes("/mapper/sql"));
    // 解析select、update、insert、delete等SQL节点
    // 就在这里开始创建sql与方法的映射关系并且保存
    buildStatementFromContext(context.evalNodes("select|insert|update|delete"));
  } catch (Exception e) {
    throw new BuilderException("Error parsing Mapper XML. The XML location is '" + resource + "'. Cause: " + e, e);
  }
}

Configuration 创建完毕, 返回创建好的SqlSessionFactory, 然后建后续需要的Transaction、Executor和DefaultSqlSession


SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
private SqlSession openSessionFromDataSource(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level, boolean autoCommit) {
  Transaction tx = null;
  try {
    // 获取mybatis-config.xml配置文件中配置的Environment对象，
    final Environment environment = configuration.getEnvironment();
    // 获取TransactionFactory对象
    final TransactionFactory transactionFactory = getTransactionFactoryFromEnvironment(environment);
    // 创建Transaction对象
    tx = transactionFactory.newTransaction(environment.getDataSource(), level, autoCommit);
    // 根据配置创建Executor对象
    final Executor executor = configuration.newExecutor(tx, execType);
    return new DefaultSqlSession(configuration, executor, autoCommit);
}