原创

mybatis中使用的设计模式

1、传统jdbc介绍

JDBC
jdbc操作数据库步骤

2、mybatis解决了jdbc中哪些问题

步骤 优化
加载驱动
创建数据库链接 数据库连接池
创建preparedStatement 提供简单、批量、可复用、一级缓存、二级缓存、使用xml或注解分离代码
执行SQL语句 反射
遍历结果集 提供内置的对象转换器,开箱即用
关闭JDBC对象资源。

3、mybatis架构介绍

mybatis架构

Mybatis的功能架构分为三层:

  • API接口层:提供给外部使用的接口API,开发人员通过这些 API 操纵数据库。接口层一接收到调用请求就会调用数据处理层来完成具体的数据处理
  • 数据处理层:负责具体的SQL查找,SQL解析,SQL执行和执行结果映射处理等。主要目的是根据调用的请求完成一次数据库操作
  • 基础支撑层:负责最基础的功能支撑,包括连接管理,事务管理,配置加载和缓存处理,这些都是共用的,将它们抽取出来作为最基础的组件,为上层的数据处理层提供最基础的支撑

4、mybatis工作流程

  • 定义一个接口,利用jdk动态代理去拦截接口的实现
  • 参数处理器从注解或xml中解析出sql和入参
  • 底层是jdbc进行处理
  • 结果映射处理,将resultset转化为最终的处理结果

mybatis的工作原理

mybatis架构图

  • 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JDBCstatement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维护了一条节点的封

  • 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

    5、mybatis中使用的设计模式

5.1、门面模式

门面(Facade)模式的定义:是一种通过为多个复杂的子系统提供一个一致的接口,而使这些子系统更加容易被访问的模式。该模式对外有一个统一接口,外部应用程序不用关心内部子系统的具体的细节,这样会大大降低应用程序的复杂度,提高了程序的可维护性。

大话设计模式中的例子:

  1. 散户不直接购买股票,购买基金,交由基金经理来决定,基金经理就是一个门面模式。
  2. 我有钱了我想自己盖一套小洋楼,门面模式如下图:

盖房子门面模式

/*
 *    Copyright 2009-2021 the original author or authors.
 *
 *    Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 *    you may not use this file except in compliance with the License.
 *    You may obtain a copy of the License at
 *
 *       http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 *    Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 *    distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 *    WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 *    See the License for the specific language governing permissions and
 *    limitations under the License.
 */
package org.apache.ibatis.session;

import java.io.Closeable;
import java.sql.Connection;
import java.util.List;
import java.util.Map;

import org.apache.ibatis.cursor.Cursor;
import org.apache.ibatis.executor.BatchResult;

/**
 * The primary Java interface for working with MyBatis.
 * Through this interface you can execute commands, get mappers and manage transactions.
 *
 * @author Clinton Begin
 */
public interface SqlSession extends Closeable {

  /**
   * Retrieve a single row mapped from the statement key.
   * @param <T> the returned object type
   * @param statement
   *          the statement
   * @return Mapped object
   */
  <T> T selectOne(String statement);

  /**
   * Retrieve a single row mapped from the statement key and parameter.
   * @param <T> the returned object type
   * @param statement Unique identifier matching the statement to use.
   * @param parameter A parameter object to pass to the statement.
   * @return Mapped object
   */
  <T> T selectOne(String statement, Object parameter);

  /**
   * Retrieve a list of mapped objects from the statement key.
   * @param <E> the returned list element type
   * @param statement Unique identifier matching the statement to use.
   * @return List of mapped object
   */
  <E> List<E> selectList(String statement);

  /**
   * Retrieve a list of mapped objects from the statement key and parameter.
   * @param <E> the returned list element type
   * @param statement Unique identifier matching the statement to use.
   * @param parameter A parameter object to pass to the statement.
   * @return List of mapped object
   */
  <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter);

  /**
   * Retrieve a list of mapped objects from the statement key and parameter,
   * within the specified row bounds.
   * @param <E> the returned list element type
   * @param statement Unique identifier matching the statement to use.
   * @param parameter A parameter object to pass to the statement.
   * @param rowBounds  Bounds to limit object retrieval
   * @return List of mapped object
   */
  <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds);

  /**
   * The selectMap is a special case in that it is designed to convert a list
   * of results into a Map based on one of the properties in the resulting
   * objects.
   * Eg. Return a of Map[Integer,Author] for selectMap("selectAuthors","id")
   * @param <K> the returned Map keys type
   * @param <V> the returned Map values type
   * @param statement Unique identifier matching the statement to use.
   * @param mapKey The property to use as key for each value in the list.
   * @return Map containing key pair data.
   */
  <K, V> Map<K, V> selectMap(String statement, String mapKey);

  /**
   * The selectMap is a special case in that it is designed to convert a list
   * of results into a Map based on one of the properties in the resulting
   * objects.
   * @param <K> the returned Map keys type
   * @param <V> the returned Map values type
   * @param statement Unique identifier matching the statement to use.
   * @param parameter A parameter object to pass to the statement.
   * @param mapKey The property to use as key for each value in the list.
   * @return Map containing key pair data.
   */
  <K, V> Map<K, V> selectMap(String statement, Object parameter, String mapKey);

  /**
   * The selectMap is a special case in that it is designed to convert a list
   * of results into a Map based on one of the properties in the resulting
   * objects.
   * @param <K> the returned Map keys type
   * @param <V> the returned Map values type
   * @param statement Unique identifier matching the statement to use.
   * @param parameter A parameter object to pass to the statement.
   * @param mapKey The property to use as key for each value in the list.
   * @param rowBounds  Bounds to limit object retrieval
   * @return Map containing key pair data.
   */
  <K, V> Map<K, V> selectMap(String statement, Object parameter, String mapKey, RowBounds rowBounds);

  /**
   * A Cursor offers the same results as a List, except it fetches data lazily using an Iterator.
   * @param <T> the returned cursor element type.
   * @param statement Unique identifier matching the statement to use.
   * @return Cursor of mapped objects
   */
  <T> Cursor<T> selectCursor(String statement);

  /**
   * A Cursor offers the same results as a List, except it fetches data lazily using an Iterator.
   * @param <T> the returned cursor element type.
   * @param statement Unique identifier matching the statement to use.
   * @param parameter A parameter object to pass to the statement.
   * @return Cursor of mapped objects
   */
  <T> Cursor<T> selectCursor(String statement, Object parameter);

  /**
   * A Cursor offers the same results as a List, except it fetches data lazily using an Iterator.
   * @param <T> the returned cursor element type.
   * @param statement Unique identifier matching the statement to use.
   * @param parameter A parameter object to pass to the statement.
   * @param rowBounds  Bounds to limit object retrieval
   * @return Cursor of mapped objects
   */
  <T> Cursor<T> selectCursor(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds);

  /**
   * Retrieve a single row mapped from the statement key and parameter
   * using a {@code ResultHandler}.
   * @param statement Unique identifier matching the statement to use.
   * @param parameter A parameter object to pass to the statement.
   * @param handler ResultHandler that will handle each retrieved row
   */
  void select(String statement, Object parameter, ResultHandler handler);

  /**
   * Retrieve a single row mapped from the statement
   * using a {@code ResultHandler}.
   * @param statement Unique identifier matching the statement to use.
   * @param handler ResultHandler that will handle each retrieved row
   */
  void select(String statement, ResultHandler handler);

  /**
   * Retrieve a single row mapped from the statement key and parameter using a {@code ResultHandler} and
   * {@code RowBounds}.
   *
   * @param statement
   *          Unique identifier matching the statement to use.
   * @param parameter
   *          the parameter
   * @param rowBounds
   *          RowBound instance to limit the query results
   * @param handler
   *          ResultHandler that will handle each retrieved row
   */
  void select(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler handler);

  /**
   * Execute an insert statement.
   * @param statement Unique identifier matching the statement to execute.
   * @return int The number of rows affected by the insert.
   */
  int insert(String statement);

  /**
   * Execute an insert statement with the given parameter object. Any generated
   * autoincrement values or selectKey entries will modify the given parameter
   * object properties. Only the number of rows affected will be returned.
   * @param statement Unique identifier matching the statement to execute.
   * @param parameter A parameter object to pass to the statement.
   * @return int The number of rows affected by the insert.
   */
  int insert(String statement, Object parameter);

  /**
   * Execute an update statement. The number of rows affected will be returned.
   * @param statement Unique identifier matching the statement to execute.
   * @return int The number of rows affected by the update.
   */
  int update(String statement);

  /**
   * Execute an update statement. The number of rows affected will be returned.
   * @param statement Unique identifier matching the statement to execute.
   * @param parameter A parameter object to pass to the statement.
   * @return int The number of rows affected by the update.
   */
  int update(String statement, Object parameter);

  /**
   * Execute a delete statement. The number of rows affected will be returned.
   * @param statement Unique identifier matching the statement to execute.
   * @return int The number of rows affected by the delete.
   */
  int delete(String statement);

  /**
   * Execute a delete statement. The number of rows affected will be returned.
   * @param statement Unique identifier matching the statement to execute.
   * @param parameter A parameter object to pass to the statement.
   * @return int The number of rows affected by the delete.
   */
  int delete(String statement, Object parameter);

  /**
   * Flushes batch statements and commits database connection.
   * Note that database connection will not be committed if no updates/deletes/inserts were called.
   * To force the commit call {@link SqlSession#commit(boolean)}
   */
  void commit();

  /**
   * Flushes batch statements and commits database connection.
   * @param force forces connection commit
   */
  void commit(boolean force);

  /**
   * Discards pending batch statements and rolls database connection back.
   * Note that database connection will not be rolled back if no updates/deletes/inserts were called.
   * To force the rollback call {@link SqlSession#rollback(boolean)}
   */
  void rollback();

  /**
   * Discards pending batch statements and rolls database connection back.
   * Note that database connection will not be rolled back if no updates/deletes/inserts were called.
   * @param force forces connection rollback
   */
  void rollback(boolean force);

  /**
   * Flushes batch statements.
   * @return BatchResult list of updated records
   * @since 3.0.6
   */
  List<BatchResult> flushStatements();

  /**
   * Closes the session.
   */
  @Override
  void close();

  /**
   * Clears local session cache.
   */
  void clearCache();

  /**
   * Retrieves current configuration.
   * @return Configuration
   */
  Configuration getConfiguration();

  /**
   * Retrieves a mapper.
   * @param <T> the mapper type
   * @param type Mapper interface class
   * @return a mapper bound to this SqlSession
   */
  <T> T getMapper(Class<T> type);

  /**
   * Retrieves inner database connection.
   * @return Connection
   */
  Connection getConnection();
}

5.2、建造者设计模式

  • 建造者模式:使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象,这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
  • 场景介绍:关于建造者模式在 Mybatis 框架里的使用,那真是纱窗擦屁股,给你漏了一手。到处都是 XxxxBuilder,所有关于 XML 文件的解析到各类对象的封装,都使用建造者以及建造者助手来完成对象的封装。它的核心目的就是不希望把过多的关于对象的属性设置,写到其他业务流程中,而是用建造者的方式提供最佳的边界隔离。
  • 同类场景SqlSessionFactoryBuilderXMLConfigBuilderXMLMapperBuilderXMLStatementBuilderCacheBuilder

5.3、工厂模式

  • 工厂模式:简单工厂,是一种创建型设计模式,其在父类中提供一个创建对象的方法,允许子类决定实例对象的类型。
  • 场景介绍SqlSessionFactory 是获取会话的工厂,每次我们使用 Mybatis 操作数据库的时候,都会开启一个新的会话。在会话工厂的实现中负责获取数据源环境配置信息、构建事务工厂、创建操作SQL的执行器,并最终返回会话实现类。
  • 同类设计SqlSessionFactoryObjectFactoryMapperProxyFactoryDataSourceFactory

工厂设计模式

5.4、装饰器设计模式

  • 装饰器模式:是一种结构型设计模式,允许你通过将对象放入包含行为的特殊封装对象中来为原对象绑定新的行为。
  • 场景介绍:Mybatis 的所有 SQL 操作,都是经过 SqlSession 会话调用 SimpleExecutor 简单实现的执行器完成的,而一级缓存的操作也是在简单执行器中处理。那么这里二级缓存因为是基于一级缓存刷新操作的,所以在实现上,通过创建一个缓存执行器,包装简单执行器的处理逻辑,实现二级缓存操作。那么这里用到的就是装饰器模式,也叫俄罗斯套娃模式。
  • 同类场景:主要提前在 Cache 缓存接口的实现和 CachingExecutor 执行器中。

装饰器设计模式

public Executor newExecutor(Transaction transaction) {
    Executor executor = new SimpleExecutor(this, transaction);
    // 配置开启缓存,创建 CachingExecutor(默认就是有缓存)装饰者模式
    if (cacheEnabled) {
        executor = new CachingExecutor(executor);
    }
    return executor;
}

5.5、代理模式

  • 代理模式:是一种结构型模式,让你能够提供对象的替代品或其占位符。代理控制着对原对象的访问,并允许在将请求提交给对象前进行一些处理。
  • 场景介绍:不吹牛的讲,没有代理模式,就不会有各类的框架存在。就像 Mybatis 中的 MapperProxy 映射器代理实现类,它所实现的功能就是帮助我们完成 DAO 接口的具体实现类的方法操作,你的任何一个配置的 DAO 接口所调用的 CRUD 方法,都会被 MapperProxy 接管,调用到方法执行器等一系列操作,并返回最终的数据库执行结果。
  • 同类场景DriverProxyPluginInvokerMapperProxy

代理模式

public class MapperProxy<T> implements InvocationHandler, Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -6424540398559729838L;
    private SqlSession sqlSession;
    private final Class<T> mapperInterface;
    private final Map<Method, MapperMethod> methodCache;
    public MapperProxy(SqlSession sqlSession, Class<T> mapperInterface, Map<Method, MapperMethod> methodCache) {
        this.sqlSession = sqlSession;
        this.mapperInterface = mapperInterface;
        this.methodCache = methodCache;
    }
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
            return method.invoke(this, args);
        } else {
            final MapperMethod mapperMethod = cachedMapperMethod(method);
            return mapperMethod.execute(sqlSession, args);
        }
    }

    // ...
}

5.6、模板方法

  • 模板模式:是一种行为设计模式,它在超类中定义了一个算法的框架,允许子类在不修改结构的情况下重写算法的特定步骤。
  • 场景介绍:只要存在一系列可被标准定义的流程,在流程的步骤大部分是通用逻辑,只有一少部分是需要子类实现的,那么通常会采用模板模式来定义出这个标准的流程。就像 Mybatis 的 BaseExecutor 就是一个用于定义模板模式的抽象类,在这个类中把查询、修改的操作都定义出了一套标准的流程。
  • 同类场景BaseExecutorSimpleExecutorBaseTypeHandler
protected int doUpdate(MappedStatement ms, Object parameter) throws SQLException {
    Statement stmt = null;
    try {
        Configuration configuration = ms.getConfiguration();
        // 新建一个 StatementHandler
        StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(this, ms, parameter, RowBounds.DEFAULT, null, null);
        // 准备语句
        stmt = prepareStatement(handler);
        // StatementHandler.update
        return handler.update(stmt);
    } finally {
        closeStatement(stmt);
    }
}

模板方法

5.7、适配器模式

  • 适配器模式:是一种结构型设计模式,它能使接口不兼容的对象能够相互合作。
  • 场景介绍:正是因为有太多的日志框架,包括:Log4j、Log4j2、Slf4J等等,而这些日志框架的使用接口又都各有差异,为了统一这些日志工具的接口,Mybatis 定义了一套统一的日志接口,为所有的其他日志工具接口做相应的适配操作。
  • 同类场景:主要集中在对日志的适配上,Log 和 对应的实现类,以及在 LogFactory 工厂方法中进行使用。

适配器模式

6、提问

6.1、接口支持方法重载吗

不支持,参考代码
org.apache.ibatis.binding.MapperMethod.SqlCommand#resolveMappedStatement

6.2、mybatis支持哪几种入参格式

UserInfo selectByUserId(String userId);
<select id="selectByUserId" resultType="cn.cb.demo.domain.UserInfo">
    select * from user_info where user_id=#{userId} and status=1
</select>


UserInfo selectByUserIdAndStatus(String userId,Integer status);
<select id="selectByUserIdAndStatus" resultType="cn.cb.demo.domain.UserInfo">
  select * from user_info where user_id=#{param1} and status=#{param2}
</select>


UserInfo selectByUserIdAndStatus(@Param("userId") String userId,  @Param("status") Integer status);
<select id="selectByUserIdAndStatus" resultType="cn.cb.demo.domain.UserInfo">
     select * from user_info where user_id=#{userId} and status=#{status}
</select>

UserInfo selectByUserIdAndStatusMap(Map<String,Object> map);
UserInfo selectByEntity(UserInfoReq userInfoReq);

6.3、一级缓存和二级缓存对比

6.3.1、存储

  • 一级缓存基于PerpetualCache 的HashMap 本地缓存, 其存储作用域为Session,当Session flush 或close 之后,该Session 中的所有Cache 就将清空。
  • 二级缓存与一级缓存其机制相同,默认也是采用PerpetualCache,HashMap 存储, 不同在于其存储作用域为Mapper(Namespace), 并且可自定义存储源, 如Ehcache。要开启二级缓存,你需要在你的SQL 映射文件中添加一行:
  • 切面 org.apache.ibatis.session.SqlSessionManager.SqlSessionInterceptor

6.3.2、执行的顺序

线程查二级缓存,再查一级缓存

6.3.3、一级缓存什么时候失效

mybatis执行流程

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