Java工程师的进阶之路 Mybatis篇(一)

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Java工程师的进阶之路 Mybatis篇(一)
Java工程师的进阶之路 Mybatis篇(二)

1. Mybatis 简介

MyBatis 是一款优秀的持久层框架,它支持自定义 SQL、存储过程以及高级映射。MyBatis 免除了几乎所有的 JDBC 代码以及设置参数和获取结果集的工作。MyBatis 可以通过简单的 XML 或注解来配置和映射原始类型、接口和 Java POJO(Plain Old Java Objects,普通老式 Java 对象)为数据库中的记录。

2. MyBatis 框架设计

2.1. 接口层

MyBatis和数据库的交互有两种方式:

  1. 使用传统的MyBatis提供的API;
  2. 用Mapper接口;

使用传统的MyBatis提供的API:

这是传统的传递 Statement Id 和查询参数给 SqlSession 对象,使用 SqlSession 对象完成和数据库的交互;MyBatis 提供了非常方便和简单的API,供用户实现对数据库的增删改查数据操作,以及对数据库连接信息和 MyBatis 自身配置信息的维护操作。

上述使用 MyBatis 的方法,是创建一个和数据库打交道的 SqlSession 对象,然后根据 Statement Id 和参数来操作数据库,这种方式固然很简单和实用,但是它不符合面向对象语言的概念和面向接口编程的编程习惯。由于面向接口的编程是面向对象的大趋势,MyBatis 为了适应这一趋势,增加了第二种使用 MyBatis 支持接口(Interface)调用方式。

使用Mapper接口:

MyBatis 将配置文件中的每一个 节点抽象为一个 Mapper 接口,而这个接口中声明的方法和跟 节点中的<select|update|delete|insert> 节点项对应,即<select|update|delete|insert> 节点的id值为 Mapper 接口中的方法名称,parameterType 值表示 Mapper 对应方法的入参类型,而resultMap 值则对应了 Mapper 接口表示的返回值类型或者返回结果集的元素类型。

根据 MyBatis 的配置规范配置好后,通过 SqlSession.getMapper(XXXMapper.class) 方法,MyBatis 会根据相应的接口声明的方法信息,通过动态代理机制生成一个 Mapper 实例,我们使用 Mapper 接口的某一个方法时,MyBatis 会根据这个方法的方法名和参数类型,确定 Statement Id,底层还是通过SqlSession.select("statementId",parameterObject); 或者SqlSession.update("statementId",parameterObject); 等等来实现对数据库的操作,MyBatis 引用Mapper 接口这种调用方式,纯粹是为了满足面向接口编程的需要。(其实还有一个原因是在于,面向接口的编程,使得用户在接口上可以使用注解来配置SQL语句,这样就可以脱离XML配置文件,实现“0配置”)

2.2. 数据处理层

数据处理层可以说是MyBatis 的核心,从大的方面上讲,它要完成两个功能:

  1. 通过传入参数构建动态SQL语句;
  2. SQL语句的执行以及封装查询结果集成List;

参数映射和动态SQL语句生成:

动态语句生成可以说是MyBatis框架非常优雅的一个设计,MyBatis 通过传入的参数值,使用 Ognl 来动态地构造SQL语句,使得MyBatis 有很强的灵活性和扩展性。

参数映射指的是对于Java 数据类型和 jdbc数据类型之间的转换:这里有包括两个过程:查询阶段,我们要将Java类型的数据,转换成jdbc类型的数据,通过 preparedStatement.setXXX() 来设值;另一个就是对resultset查询结果集的 jdbcType 数据转换成Java 数据类型。

SQL语句的执行以及封装查询结果集成List:

动态SQL语句生成之后,MyBatis 将执行SQL语句,并将可能返回的结果集转换成List 列表。MyBatis 在对结果集的处理中,支持结果集关系一对多和多对一的转换,并且有两种支持方式,一种为嵌套查询语句的查询,还有一种是嵌套结果集的查询。

2.3. 框架支撑层

事务管理机制:

事务管理机制对于ORM框架而言是不可缺少的一部分,事务管理机制的质量也是考量一个ORM框架是否优秀的一个标准。

连接池管理机制:

由于创建一个数据库连接所占用的资源比较大, 对于数据吞吐量大和访问量非常大的应用而言,连接池的设计就显得非常重要。

缓存机制:

为了提高数据利用率和减小服务器和数据库的压力,MyBatis 会对于一些查询提供会话级别的数据缓存,会将对某一次查询,放置到 SqlSession中,在允许的时间间隔内,对于完全相同的查询,MyBatis 会直接将缓存结果返回给用户,而不用再到数据库中查找。

SQL语句的配置方式:

传统的 MyBatis 配置SQL 语句方式就是使用XML文件进行配置的,但是这种方式不能很好地支持面向接口编程的理念,为了支持面向接口的编程,MyBatis 引入了 Mapper 接口的概念,面向接口的引入,对使用注解来配置SQL 语句成为可能,用户只需要在接口上添加必要的注解即可,不用再去配置 XML文件了,但是,目前的 MyBatis 只是对注解配置SQL 语句提供了有限的支持,某些高级功能还是要依赖 XML配置文件配置SQL 语句。

3. MyBatis 主要构件及其相互关系

从MyBatis代码实现的角度来看,MyBatis的主要的核心部件有以下几个:

  • SqlSession

作为MyBatis工作的主要顶层API,表示和数据库交互的会话,完成必要数据库增删改查功能。

  • 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。

  • StatementHandler

封装了JDBC Statement操作,负责对JDBC statement 的操作,如设置参数、将Statement结果集转换成List集合。

  • ParameterHandler

负责对用户传递的参数转换成JDBC Statement 所需要的参数。

  • ResultSetHandler

负责将JDBC返回的ResultSet结果集对象转换成List类型的集合。

  • TypeHandler

负责java数据类型和jdbc数据类型之间的映射和转换。

  • MappedStatement

MappedStatement维护了一条<select|update|delete|insert>节点的封装。

  • SqlSource

负责根据用户传递的parameterObject,动态地生成SQL语句,将信息封装到BoundSql对象中,并返回。

  • BoundSql

表示动态生成的SQL语句以及相应的参数信息。

  • Configuration

MyBatis所有的配置信息都维持在Configuration对象之中。

4. MyBatis 工作原理

  1. 读取 MyBatis 配置文件:mybatis-config.xml 为 MyBatis 的全局配置文件,配置了 MyBatis 的运行环境等信息,例如数据库连接信息。

  2. 加载映射文件:映射文件即 SQL 映射文件,该文件中配置了操作数据库的 SQL 语句,需要在 MyBatis 配置文件 mybatis-config.xml 中加载。mybatis-config.xml 文件可以加载多个映射文件,每个文件对应数据库中的一张表。

  3. 构造会话工厂:通过 MyBatis 的环境等配置信息构建会话工厂 SqlSessionFactory。

  4. 创建会话对象:由会话工厂创建 SqlSession 对象,该对象中包含了执行 SQL 语句的所有方法。

  5. Executor 执行器:MyBatis 底层定义了一个 Executor 接口来操作数据库,它将根据 SqlSession 传递的参数动态地生成需要执行的 SQL 语句,同时负责查询缓存的维护。

  6. MappedStatement 对象:在 Executor 接口的执行方法中有一个 MappedStatement 类型的参数,该参数是对映射信息的封装,用于存储要映射的 SQL 语句的 id、参数等信息。

  7. 输入参数映射:输入参数类型可以是 Map、List 等集合类型,也可以是基本数据类型和 POJO 类型。输入参数映射过程类似于 JDBC 对 preparedStatement 对象设置参数的过程。

  8. 输出结果映射:输出结果类型可以是 Map、 List 等集合类型,也可以是基本数据类型和 POJO 类型。输出结果映射过程类似于 JDBC 对结果集的解析过程。

5. MyBatis 和 Hibernate 比较

  1. sql 优化方面

Hibernate 不需要编写大量的 SQL,就可以完全映射,提供了日志、缓存、级联(级联比 MyBatis 强大)等特性,此外还提供 HQL(Hibernate Query Language)对 POJO 进行操作。但会多消耗性能。 MyBatis 手动编写 SQL,支持动态 SQL、处理列表、动态生成表名、支持存储过程。工作量相对大些。

  1. 开发方面

MyBatis 是一个半自动映射的框架,因为 MyBatis 需要手动匹配 POJO、SQL 和映射关系。 Hibernate 是一个全表映射的框架,只需提供 POJO 和映射关系即可。

  1. Mybatis优势

MyBatis 可以进行更为细致的 SQL 优化,可以减少查询字段。 MyBatis 容易掌握,而 Hibernate 门槛较高。

  1. Hibernate 优势

Hibernate 的 DAO 层开发比 MyBatis 简单,Mybatis 需要维护 SQL 和结果映射。 Hibernate 对对象的维护和缓存要比 MyBatis 好,对增删改查的对象的维护要方便。 Hibernate 数据库移植性很好,MyBatis 的数据库移植性不好,不同的数据库需要写不同 SQL。 Hibernate 有更好的二级缓存机制,可以使用第三方缓存。MyBatis 本身提供的缓存机制不佳。

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