Spring整合Mybatis原理

首先介绍一下Mybatis的工作原理
先简略的放两张图，后面的知识结合这两张图比较好理解
在这里插入图片描述

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Mybatis的基本工作原理

在 Mybatis 中，我们可以使用⼀个接口去定义要执行sql，简化代码如下：
定义⼀个接口，@Select 表示要执行查询sql语句。

public interface UserMapper {
	@Select("select * from user where id = #{id}")
	User selectById(Integer id);
}

以下为执行sql代码：

InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("mybatis.xml");
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
// 以下使我们需要关注的重点
UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
Integer id = 1;
User user = mapper.selectById(id);

Mybatis 的目的是：使得程序员能够以调用方法的方式执行某个指定的sql，将执行 sql 的底层逻辑进行了封装。
这里重点思考以下 mapper 这个对象，当调用 SqlSession 的 getMapper 方法时，会对传入的接口生成⼀个代理对象，而程序要真正用到的就是这个代理对象，在调用代理对象的方法时，Mybatis 会取出该方法所对应的sql语句，然后利用 JDBC 去执行 sql 语句，最终得到结果。

分析需要解决的问题

Spring 和 Mybatis 时，我们重点要关注的就是这个代理对象。因为整合的目的就是：把某个 Mapper 的代理对象作为⼀个 bean 放入 Spring 容器中，使得能够像使用⼀个普通 bean ⼀样去使用这个代理对象，比如能被 @Autowire 自动注入。
比如当 Spring 和 Mybatis 整合之后，我们就可以使用如下的代码来使用 Mybatis 中的代理对象了：

@Component
public class UserService {
    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    public User getUserById(Integer id) {
        return userMapper.selectById(id);
    }
}

UserService 中的 userMapper属性就会被自动注入为 Mybatis中的代理对象。如果你基于⼀个已经完成整合的项目去调试即可发现，userMapper 的类型为：
org.apache.ibatis.binding.MapperProxy@41a0aa7d。证明确实是 Mybatis 中的代理对象。
那么现在要解决的问题的就是：
如何能够把 Mybatis的代理对象作为⼀个 bean 放入 Spring 容器中？
要解决这个，我们需要对 Spring 的 bean 生成过程有⼀个了解。

Spring 中 Bean 的产生过程

Spring 启动过程中，大致会经过如下步骤去生成bean

扫描指定的包路径下的 class 文件
根据 class 信息生成对应的 BeanDefinition
在此处，程序员可以利用某些机制去修改 BeanDefinition
根据 BeanDefinition 生成 bean 实例
把生成的 bean 实例放入 Spring 容器中

在 Spring 中，Bean 的产生过程可以分为以下几个步骤：

加载配置文件：Spring 容器会通过指定的配置文件（如XML文件、注解等）读取 Bean 的定义信息。
解析配置文件：Spring 容器根据配置文件的内容，找到所有需要创建的 Bean 的定义。
创建 Bean 的实例：Spring 容器根据 Bean 的定义信息，利用 Java 的反射机制创建Bean的实例，并调用其构造方法进行实例化。
设置 Bean 的属性：Spring 容器会根据配置文件中的属性值，通过调用 Bean 的 setter 方法来设置 Bean 的属性。
执行自定义的初始化方法：如果 Bean 实现了 InitializingBean 接口或在配置文件中通过 init-method 属性指定了初始化方法，Spring 容器会在 Bean 的所有属性设置完成后调用该方法进行初始化。
注入依赖：Spring 容器会根据配置文件中的依赖关系，自动将其他 Bean 注入到当前Bean中，可以通过构造器注入、setter 方法注入或字段注入等方式实现。
使用 Bean：经过以上步骤，Bean 已经成功创建并初始化，可以被其他对象引用和使用。
执行自定义的销毁方法：如果 Bean 实现了 DisposableBean 接口或在配置文件中通过 destroy-method 属性指定了销毁方法，当容器关闭时，Spring 容器会自动调用该方法对 Bean 进行销毁。
以上是 Spring 中 Bean 的产生过程的简要介绍，通过 Spring 的 IoC（控制反转）和 DI（依赖注入）机制，开发人员可以更加便捷地管理和使用 Bean，提高代码的可维护性和灵活性。

注：需要更详细的可查阅相关资料！

讲这个问题，是想说明⼀个问题：在 Spring 中，bean 对象跟 class 没有直接关系，跟 BeanDefinition 才有直接关系。
回到我们要解决的问题：
如何能够把 Mybatis 的代理对象作为⼀个 bean 放入 Spring 容器中？
在 Spring 中，如果你想生成⼀个 bean，那么得先生成⼀个 BeanDefinition，就像你想 new⼀个对象实例，得先有⼀个 class。

解决问题

继续回到我们的问题，我们现在想自己生成⼀个 bean，那么得先生成⼀个 BeanDefinition，只要有了 BeanDefinition，通过在 BeanDefinition 中设置 bean 对象的类型，然后把 BeanDefinition 添加给 Spring，Spring 就会根据 BeanDefinition 自动帮我们生成⼀个类型对应的 bean 对象。
所以，现在我们要解决两个问题：
1. Mybatis 的代理对象的类型是什么？
因为我们要设置给 BeanDefinition
2. 我们怎么把 BeanDefinition 添加给 Spring 容器？
注意：上文中我们使用的 BeanFactory 后置处理器，他只能修改 BeanDefinition，并不能新增⼀个 BeanDefinition。我们应该使用Import 技术来添加⼀个 BeanDefinition。后文再详细介绍如果使用Import 技术来添加⼀个 BeanDefinition，可以先看⼀下伪代码实现思路。
假设：我们有⼀个UserMapper接口，他的代理对象的类型为UserMapperProxy。
那么我们的思路就是这样的，伪代码如下：

BeanDefinitoin beanDefinitoin = new BeanDefinitoin();
beanDefinitoin.setBeanClassName(UserMapperProxy.class.getName());
SpringContainer.addBd(beanDefinitoin );

但是，这里有⼀个严重的问题，就是上文中的 UserMapperProxy 是我们假设的，他表示⼀个代理类的类型，然而 Mybatis 中的代理对象是利用的 JDK 的动态代理技术实现的，也就是代理对象的代理类是动态生成的，我们根本无法确定代理对象的代理类到底是什么。
所以回到我们的问题：
Mybatis的代理对象的类型是什么？
本来可以有两个答案：

代理对象对应的代理类
代理对象对应的接口

那么答案1就相当于没有了，因为是代理类是动态生成的，那么我们来看答案2：代理对象对应的接口；
如果我们采用答案2，那么我们的思路就是：

BeanDefinition beanDefinition = new BeanDefinitoin();
// 注意这里，设置的是UserMapper
beanDefinition.setBeanClassName(UserMapper.class.getName());
SpringContainer.addBd(bdbeanDefinition);

但是，实际上给BeanDefinition对应的类型设置为⼀个接口是行不通的，因为Spring没有办法根据这个BeanDefinition去new出对应类型的实例，接口是没法直接new出实例的。
那么现在问题来了，要解决的问题：
Mybatis的代理对象的类型是什么？
两个答案都被我们否定了，所以这个问题是无解的，所以我们不能再沿着这个思路去思考了，只能回到最开始的问题：
如何能够把Mybatis的代理对象作为⼀个bean放入Spring容器中？
总结上⾯的推理：
我们想通过设置BeanDefinition的class类型，然后由Spring自动的帮助我们去生成对应的bean，但是这条路是行不通的。

终极解决方案

那么我们还有没有其他办法，可以去生成bean呢？并且生成bean的逻辑不能由Spring来帮我们做了，得由我们自己来做。

FactoryBean

有，那就是Spring中的FactoryBean。我们可以利用FactoryBean去自定义我们要生成的bean对象，比如：

@Component
public class LubanFactoryBean implements FactoryBean {
    @Override
    public Object getObject() throws Exception {
        Object proxyInstance = Proxy.newProxyInstance(LubanFactoryBean.class.getClassLoader(), new Class[]{UserMapper.class}, newInvocationHandler() {
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
                    return method.invoke(this, args);
                } 
                else {
                    // 执行代理逻辑
                    return null;
                }
            }
        });
        return proxyInstance;
    }

    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return UserMapper.class;
    }
}

我们定义了⼀个 LubanFactoryBean，它实现了 FactoryBean，getObject 方法就是用来自定义生成 bean
对象逻辑的。
执行如下代码：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        System.out.println("lubanFactoryBean: " + context.getBean("lubanFactoryBean"));
        System.out.println("&lubanFactoryBean: " + context.getBean("&lubanFactoryBean"));
        System.out.println("lubanFactoryBean-class: " + context.getBean("lubanFactoryBean").getClass());
    }
}

将打印：
lubanFactoryBean: com.luban.util.LubanFactoryBean $KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '&' at position 11: 1@4d41cee &̲lubanFactoryBea\dots$ Proxy20

从结果我们可以看到，从 Spring 容器中拿名字为"lubanFactoryBean"的bean对象，就是我们所自定义的 JDK 动态代理所生成的代理对象。

所以，我们可以通过 FactoryBean 来向 Spring 容器中添加⼀个自定义的 bean 对象。上文中所定义的 LubanFactoryBean 对应的就是UserMapper，表示我们定义了⼀个 LubanFactoryBean，相当于把 UserMapper 对应的代理对象作为⼀个 bean 放入到了容器中。

但是作为程序员，我们不可能每定义了⼀个 Mapper，还得去定义⼀个 LubanFactoryBean，这是很麻烦的事情，我们改造⼀下 LubanFactoryBean，让他变得更通用，比如：

@Component
public class LubanFactoryBean implements FactoryBean {
    // 注意这里
    private Class mapperInterface;

    public LubanFactoryBean(Class mapperInterface) {
        this.mapperInterface = mapperInterface;
    }

    @Override
    public Object getObject() throws Exception {
        Object proxyInstance = Proxy.newProxyInstance(LubanFactoryBean.class.getClassLoader(),
                new Class[] { mapperInterface }, new InvocationHandler() {
                    @Override
                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

                        if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
                            return method.invoke(this, args);
                        } else {
                            // 执行代理逻辑
                            return null;
                        }
                    }
                });

        return proxyInstance;
    }

    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return mapperInterface;
    }
}

改造 LubanFactoryBean 之后，LubanFactoryBean 变得灵活了，可以在构造 LubanFactoryBean 时，通过构造传入不同的 Mapper 接口。

实际上 LubanFactoryBea 也是⼀个 Bean，我们也可以通过生成⼀个 BeanDefinition 来生成⼀个 LubanFactoryBean，并给构造方法的参数设置不同的值，比如伪代码如下：

BeanDefinition beanDefinition = new BeanDefinitoin();
// 注意⼀：设置的是LubanFactoryBean
beanDefinition .setBeanClassName(LubanFactoryBean.class.getName());
// 注意⼆：表示当前BeanDefinition在生成bean对象时，会通过调用LubanFactoryBean的构造方法来生成，并传入UserMapper
beanDefinition .getConstructorArgumentValues().addGenericArgumentValue(UserMapper.class.getName())
SpringContainer.addBd(beanDefinition);

特别说⼀下注意⼆，表示表示当前 BeanDefinition 在生成 bean 对象时，会通过调用 LubanFactoryBean 的构造方法来生成，并传入 UserMapper 的 Class 对象。那么在生成 LubanFactoryBean 时就会生成⼀个 UserMapper 接口对应的代理对象作为 bean 了。

到此为止，其实就完成了我们要解决的问题：把 Mybatis 中的代理对象作为⼀个 bean 放入 Spring 容器中。只是我们这里是用简单的 JDK 代理对象模拟的 Mybatis 中的代理对象，如果有时间，我们完全可以调用 Mybatis 中提供的方法区生成⼀个代理对象。这里就不花时间去介绍了。

Import

到这里，我们还有⼀个事情没有做，就是怎么真正的定义⼀个 BeanDefinition，并把它添加到 Spring 中，上文说到我们要利用 Import 技术，比如可以这么实现：
定义如下类：

public class LubanImportBeanDefinitionRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {
    @Override
    public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
        BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition();
        AbstractBeanDefinition beanDefinition = builder.getBeanDefinition();
        beanDefinition.setBeanClass(LubanFactoryBean.class);
        beanDefinition.getConstructorArgumentValues().addGenericArgumentValue(UserMapper.class);
        // 添加beanDefinition
        registry.registerBeanDefinition("luban" + UserMapper.class.getSimpleName(), beanDefinition);
    }
}

并且在 AppConfig 上添加 @Import 注解：

@Import(LubanImportBeanDefinitionRegistrar.class)
public class AppConfig {

这样在启动Spring时就会新增⼀个BeanDefinition，该BeanDefinition会生成⼀个LubanFactoryBean对象，并且在生成LubanFactoryBean对象时会传入UserMapper.class对象，通过LubanFactoryBean内部的逻辑，相当于会自动生产⼀个UserMapper接口的代理对象作为⼀个bean。

总结

总结⼀下，通过我们的分析，我们要整合 Spring 和 Mybatis，需要我们做的事情如下：

定义⼀个 LubanFactoryBean
定义⼀个 LubanImportBeanDefinitionRegistrar
在 AppConfig 上添加⼀个注解 @Import(LubanImportBeanDefinitionRegistrar.class)

优化

这样就可以基本完成整合的需求了，当然还有两个点是可以优化的

优化一

单独再定义⼀个@LubanScan的注解，如下：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Import(LubanImportBeanDefinitionRegistrar.class)
public @interface LubanScan {
}

这样在 AppConfig 上直接使用 @LubanScan 即可

优化二

在 LubanImportBeanDefinitionRegistrar 中，我们可以去扫描 Mapper，在
LubanImportBeanDefinitionRegistrar 我们可以通过 AnnotationMetadata 获取到对应的 @LubanScan 注解，所以我们可以在 @LubanScan 上设置⼀个value，用来指定待扫描的包路径。然后在 LubanImportBeanDefinitionRegistrar 中获取所设置的包路径，然后扫描该路径下的所有 Mapper，生成 BeanDefinition，放入 Spring容器中。
所以，到此为止，Spring整合Mybatis的核⼼原理就结束了，再次总结⼀下：