【口试精讲】MyBatis计划模式及源码分析，MyBatis计划模式实现原理
【口试精讲】MyBatis计划模式及源码分析，MyBatis计划模式实现原理目录
本文导读
一、MyBatis中运用的计划模式详解
1. 工厂模式（Factory Pattern）
2. 单例模式（Singleton Pattern）
3. 制作者模式（Builder Pattern）
4. 署理模式（Proxy Pattern）
5. 模板方法模式（Template Method Pattern）
6. 策略模式（Strategy Pattern）
7. 观察者模式（Observer Pattern）
二、MyBatis计划模式的源码实现原理
工厂模式的应用 - SqlSessionFactory
单例模式的应用 - SqlSessionFactory
署理模式的应用 - Mapper动态署理
制作者模式（Builder Pattern）
策略模式 - Strategy Pattern
观察者模式 - Observer Pattern
三、MyBatis源码解析
工厂模式 - SqlSessionFactoryBuilder
单例模式 - SqlSessionFactory
署理模式 - MapperProxyFactory
总结
博主v：XiaoMing_Java
本文导读
MyBatis是一个盛行的持久层框架，它极大地简化了数据库操作，提拔了开发服从。在其底层实现中，MyBatis广泛采用了各种计划模式，这些计划模式不仅增加了框架的机动性和可维护性，也为开发人员提供了丰富的使用场景和扩展能力。本文将深入探讨MyBatis所应用的重要计划模式及其在框架中的具体应用。
一、MyBatis中运用的计划模式详解
1. 工厂模式（Factory Pattern）
工厂模式是一种创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。在MyBatis中，SqlSessionFactoryBuilder、SqlSessionFactory等关键组件的创建过程就运用到了工厂模式。尤其是SqlSessionFactory的创建，它是通过SqlSessionFactoryBuilder读取MyBatis配置文件并构建出SqlSessionFactory实例。如许做可以隔离复杂的初始化过程，使用户只需关注最终产出，而无需了解创建实例的复杂过程。
2. 单例模式（Singleton Pattern）
单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。在MyBatis中，SqlSessionFactory的计划就是单例模式的经典应用。一旦通过SqlSessionFactoryBuilder创建了SqlSessionFactory实例后，该实例就会在应用步伐中被复用，制止了重复创建实例带来的资源浪费。
3. 制作者模式（Builder Pattern）
制作者模式旨在将一个复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。MyBatis中的XMLConfigBuilder、XMLMapperBuilder等类的计划采用了制作者模式。这些Builder类负责解析MyBatis的配置文件和映射文件，逐步构建出配置信息和映射信息。通过制作者模式，MyBatis将复杂的解析过程分解成一系列的步骤，使得代码更加清晰和易于维护。
4. 署理模式（Proxy Pattern）
署理模式为其他对象提供一个署理以控制对这个对象的访问。MyBatis中对Mapper接口的实现就是基于JDK动态署理机制。当调用Mapper接口的方法时，实际上是由MyBatis天生的署理类去执行。这种方式允许MyBatis在执行Mapper方法前后插入自定义逻辑，如开启事务、处理缓存等，从而大幅提拔了机动性和可扩展性。
5. 模板方法模式（Template Method Pattern）
模板方法模式定义了一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。MyBatis的BaseExecutor类就是一个模板方法模式的例证。它定义了数据库操作的基本流程，如查询、更新、提交事务等，而具体的执行逻辑则留给其子类（好比SimpleExecutor、BatchExecutor等）去实现。如许做的好处是复用了代码，同时又保存了机动性。
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6. 策略模式（Strategy Pattern）
策略模式定义了一系列的算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以相互替换。MyBatis中的缓存策略、加载策略等正是策略模式的应用。例如，MyBatis允许用户配置不同的缓存实现（如EHCache、OSCache等），并在运行时根据配置动态选择。这种模式使得MyBatis具有很高的机动性和扩展性。
7. 观察者模式（Observer Pattern）
观察者模式定义了一种依靠关系，当一个对象状态发生改变时，所有依靠于它的对象都得到关照并被自动更新。在MyBatis中，Configuration对象就是一个观察者，它会监听映射文件的解析事件，并在解析完成后更新本身的状态。通过观察者模式，MyBatis能够动态相应配置信息的变化，增强了框架的动态性和机动性。
以上便是MyBatis中常见的几种计划模式及其应用。这些计划模式的运用大大提拔了MyBatis的内聚性、可扩展性和机动性，使得MyBatis成为了Java领域广泛使用的ORM框架之一。
二、MyBatis计划模式的源码实现原理
在第一部分中，我们讨论了MyBatis使用的一些关键计划模式及其作用。现在，我们将深入探索这些计划模式在MyBatis源码中的具体实现原理。
工厂模式的应用 - SqlSessionFactory
实现原理：
SqlSessionFactory的创建是通过SqlSessionFactoryBuilder完成的。这个过程遵循了典型的工厂模式计划，SqlSessionFactoryBuilder充当工厂的角色，负责生产SqlSessionFactory对象。
public SqlSessionFactory build(Reader reader) {
// 使用XMLConfigBuilder解析配置文件
XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(reader, null, null);
return build(parser.parse());
}
在上述代码中，build方法起首通过XMLConfigBuilder解析给定的配置文件，然后根据解析效果构建出一个SqlSessionFactory实例。这个过程封装了对象的创建逻辑，使得客户端代码无需直接与对象的创建细节打交道。
单例模式的应用 - SqlSessionFactory
实现原理：
在MyBatis中，通常我们会将SqlSessionFactory作为单例存在，以保证全局只有一个数据库连接池，从而节省资源。、
public class MyBatisUtil {
private static SqlSessionFactory sqlSessionFactory;
static {
try (InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("mybatis-config.xml")) {
sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
} catch (IOException e) {
throw new ExceptionInInitializerError(e);
}
}
public static SqlSessionFactory getSqlSessionFactory() {
return sqlSessionFactory;
}
}
在这段代码中，利用静态初始化块加载配置并创建SqlSessionFactory，确保了其单例性。别的，通过提供一个静态方法getSqlSessionFactory来全局访问该实例，进一步体现了单例模式的特点。
署理模式的应用 - Mapper动态署理
实现原理：
MyBatis中对Mapper接口的实现是基于JDK动态署理的。当调用Mapper接口的方法时，实际上是委托给了由MyBatis动态天生的署理类。
public class MapperProxy<T> implements InvocationHandler {
private final SqlSession sqlSession;
private final Class<T> mapperInterface;
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
// 方法调用的处理逻辑
if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
return method.invoke(this, args);
}
// 执行SQL操作
return sqlSession.selectList(mapperInterface.getCanonicalName() + "." + method.getName());
}
}
制作者模式（Builder Pattern）
MyBatis在处理配置文件时，使用了制作者模式。XMLConfigBuilder和XMLMapperBuilder是两个具体的例子，它们负责解析MyBatis的配置文件和映射文件。
实现原理：这段代码展示了BaseExecutor中的query方法，这是一个模板方法，它定义了执行查询的基本流程，并将具体的查询逻辑委托给doQuery方法。子类必要根据不同的需求实现doQuery方法，好比SimpleExecutor、ReuseExecutor等都有各自的实现，这正是模板方法模式的典型应用。
public class XMLConfigBuilder extends BaseBuilder {
private boolean parsed;
private final XPathParser parser;
public XMLConfigBuilder(InputStream inputStream) {
this(new XPathParser(inputStream, true, null));
}
public Configuration parse() {
if (parsed) {
throw new BuilderException("Each XMLConfigBuilder can only be used once.");
}
parsed = true;
// 省略解析过程...
return configuration;
}
}
策略模式 - Strategy Pattern
MyBatis的缓存策略使用了策略模式。MyBatis允许用户选择或自定义缓存实现，这是通过将缓存行为抽象成接口，并允许动态设置具体实现来实现的。
实现原理：Cache接口定义了缓存的行为，而PerpetualCache提供了Cache接口的一个底子实现。MyBatis还支持更多缓存实现，如OSCache、Ehcache等，开发人员可以根据必要选择或自定义缓存策略，这体现了策略模式的机动性。
public interface Cache {
void putObject(Object key, Object value);
Object getObject(Object key);
// 更多方法...
}
public class PerpetualCache implements Cache {
private Map<Object, Object> cache = new HashMap<>();
@Override
public void putObject(Object key, Object value) {
cache.put(key, value);
}
@Override
public Object getObject(Object key) {
return cache.get(key);
}
// 实现其他方法...
}
观察者模式 - Observer Pattern
MyBatis利用观察者模式来实现插件功能。插件可以在MyBatis操作数据库的关键节点被插入，好比执行查询之前。这种机制使得用户能够在不修改MyBatis核心代码的环境下，扩展其功能。
实现原理：Interceptor接口定义了插件必要实现的intercept方法。SomePlugin是一个具体的插件实现，它可以在方法调用前后执行额外的逻辑。这种方式使得MyBatis能够在运行时机动地扩展功能，体现了观察者模式的特点。
public interface Interceptor {
Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable;
// 更多方法...
}
public class SomePlugin implements Interceptor {
@Override
public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
// 在执行前后添加额外的操作
Object returnObject = invocation.proceed();
// 在执行后处理
return returnObject;
}
}
三、MyBatis源码解析
深入探讨MyBatis的源码对于明白其计划模式的应用至关重要。由于篇幅限定，我们将通过几个关键组件的源码片断来展现MyBatis是如何实现上文提到的计划模式的。请注意，下面的代码是简化版本，旨在资助明白其核心原理。
工厂模式 - SqlSessionFactoryBuilder
MyBatis通过SqlSessionFactoryBuilder创建SqlSessionFactory的过程是工厂模式的一个典型应用。
public class SqlSessionFactoryBuilder {
public SqlSessionFactory build(Reader reader) {
// 解析配置文件，构建Configuration对象
XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(reader);
Configuration config = parser.parse();
// 返回SqlSessionFactory实例
return new DefaultSqlSessionFactory(config);
}
}
单例模式 - SqlSessionFactory
固然MyBatis不直接提供SqlSessionFactory的单例实现，但在实际应用中，开发者通常会将其实现为单例模式，以下是一个简单的示例：
public class MyBatisUtil {
private static SqlSessionFactory sqlSessionFactory;
static {
InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("mybatis-config.xml");
sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
}
public static SqlSessionFactory getSqlSessionFactory() {
return sqlSessionFactory;
}
}
署理模式 - MapperProxyFactory
MyBatis使用JDK动态署理为Mapper接口天生署理对象，以便拦截接口方法的调用。
public class MapperProxy<T> implements InvocationHandler {
private final SqlSession sqlSession;
private final Class<T> mapperInterface;
public MapperProxy(SqlSession sqlSession, Class<T> mapperInterface) {
this.sqlSession = sqlSession;
this.mapperInterface = mapperInterface;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
// 省略具体实现
return sqlSession.selectList(mapperInterface.getCanonicalName() + "." + method.getName());
}
}
public class MapperProxyFactory<T> {
private final Class<T> mapperInterface;
public MapperProxyFactory(Class<T> mapperInterface) {
this.mapperInterface = mapperInterface;
}
public T newInstance(SqlSession sqlSession) {
MapperProxy<T> mapperProxy = new MapperProxy<>(sqlSession, mapperInterface);
return (T) Proxy.newProxyInstance(mapperInterface.getClassLoader(), new Class[]{mapperInterface}, mapperProxy);
}
}
总结
每个计划模式的实现都体现了MyBatis计划的巧妙和优雅，通过这些模式的应用，MyBatis乐成地将框架的机动性、可扩展性和维护性提拔到了一个新的高度。盼望通过这三部分的解析，你能对MyBatis的计划和实现有一个更加深入的明白。
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