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mybatis源码分析：启动过程

mybatis在开发中作为一个ORM框架使用的比较多，所谓ORM指的是Object Relation Mapping，直译过来就是对象关系映射，这个映射指的是java中的对象和数据库中的记录的映射，也就是一个java对象映射数据库中的一条记录。了解了mybatis的背景及作用下面看mybatis的使用及从源码分析启动过程。

一、概述

要使用mybatis必须要引入mybatis的jar包，由于我这里需要查看源码，使用的mybatis源码作为依赖。首先需要下载源码，可执行从github上下载，mybatis下载下来是maven工程，按照maven导入的方式进行导入即可，详细的步骤在这里不在赘述。

引入了mybatis的依赖便可以开发mybatis的程序，我这里使用的源码版本为：3-3.4.x版本。

1、核心配置文件

mybatis核心配置文件，一般命名为mybatis-config.xml，说是核心配置文件一点也不错，这个文件包含了使用mybatis的时候的所有配置，只有正确加载了此文件，mybatis才可正常工作。下面是mybatis-config.xml文件，

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE configuration
  PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
  "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>
    <settings>
        <!-- 设置日志输出为LOG4J -->
        <setting name="logImpl" value="LOG4J" />
        <!--将以下画线方式命名的数据库列映射到 Java 对象的驼峰式命名属性中-->
        <setting name= "mapUnderscoreToCamelCase" value="true" />
    </settings>
    <!--简化类命名空间 -->
    <typeAliases>
       
    </typeAliases>

    <environments default="development">
        <environment id="development">
            <transactionManager type="JDBC" />
            <dataSource type="UNPOOLED">
                <property name="driver" value="com.mysql.jdbc.Driver" />
                <property name="url"
                    value="jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test" />
                <property name="username" value="user" />
                <property name="password" value="user" />
            </dataSource>
        </environment>
    </environments>
    <mappers>
        <!--常规做法-->
        <mapper resource="cn/com/mybatis/dao/UserMapper.xml"/>
        <mapper resource="cn/com/mybatis/dao/MenuMapper.xml"/>
        <!--第二种做法-->
        <!--  
        <package name="cn.com.mybatis.dao"/>
        -->
    </mappers>
</configuration>

上面是一个mybatis-config.xml文件的实例，在configuration标签中配置了mappers、settings、environments等标签，这些标签代表的意思及如何解析在后面会详细分析。

这里sql的配置方式有注解和映射文件两种方式，这里采用映射文件的方式，所以在mybatis-config.xml文件中配置了Mapper文件，下面看UserMapper.xml文件，

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
  PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
  "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="cn.com.mybatis.dao.UserMapper">
  <select id="selectUser" resultType="hashmap">
    select * from e_user 
  </select>
</mapper>

上面的UserMapper.xml只有一个select标签，另外在mapper标签中配置了namespace属性，这个属性很关键，代表的是一个应映射文件对应的接口。下面看UserMapper接口，

package cn.com.mybatis.dao;

import java.util.HashMap;
import java.util.List;

public interface UserMapper {

    public List<HashMap> selectUser();
}

细心的读者会发现接口中的方法名和映射文件中的select标签的id是一样的，没错这里必须是一致，必须一一对应，至于为什么要保持一致，后面会通过源码分析，并且在一同一个namespace中不能包含同名的方法，也就是映射文件中的id不允许重复。

有了上面的这些配置，便可以开始mybatis之旅了，下面看下每个文件的位置，

二、详述

上面已经把mybatis的环境及代码已经分析了，下面看测试代码，

package cn.com.mybatis.test;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;

import org.apache.ibatis.io.Resources;
import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder;

import cn.com.mybatis.dao.UserMapper;

public class TestMybatis {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // TODO Auto-generated method stub
        //加载核心配置文件
        InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("mybatis-config.xml");
        //生成一个SqlSessionFactoryBuilder对象
        SqlSessionFactoryBuilder  builder  = new SqlSessionFactoryBuilder();
         //创建一个SqlSessionFactory对象
        SqlSessionFactory  factory  = builder.build(inputStream);
         //获得一个SqlSession对象
        SqlSession session=factory.openSession();
        //获得一个UserMapper
        UserMapper userMapper=session.getMapper(UserMapper.class);
       
        List<HashMap> users=userMapper.selectUser();
        System.out.println(users.size());
    }

}

上面的代码，即使用mybatis的过程，下面来分析。

1、读取配置文件

下面看读取mybatis核心文件的代码，

InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("mybatis-config.xml");

这里就一句话，把mybatis-config.xml转化为InputStream对象，这里mybatis-config.xml文件是在类路径下（WEB-INF/classes）下，这里Resources类是如何读取文件，后续详细分析，只要明白这里会获得InputStream就好。

2、创建SqlSessionFactoryBuilder

下面需要创建一个SqlSessionFactoryBuilder对象，看这个类名可以猜到应该使用的是建造者模式，

SqlSessionFactoryBuilder  builder  = new SqlSessionFactoryBuilder();

看下具体的SqlSessionFactoryBuilder类，下面是其所有的方法，

可以看到都是build方法，那么其构造方法也就是默认的。在SqlSessionFactoryBuilder类中所有的方法都是build方法，这是标准的建造者模式，可以看到返回值都是SqlSessionFactory。在mybatis中很多地方都使用了建造者模式，后边会进行专门的分析。

下面看生成SqlSessionFactory，

SqlSessionFactory  factory  = builder.build(inputStream);

调用的SqlSessionFactoryBuilder的build(InputStream)方法,

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

又调用下面的方法，

public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream, String environment, Properties properties) {
    try {
      XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream, environment, properties);
      return build(parser.parse());
    } catch (Exception e) {
      throw ExceptionFactory.wrapException("Error building SqlSession.", e);
    } finally {
      ErrorContext.instance().reset();
      try {
        inputStream.close();
      } catch (IOException e) {
        // Intentionally ignore. Prefer previous error.
      }
    }
  }

在上面的代码中，使用inputStream生成一个XMLConfigBuilder，这里又是一个建造者模式，看XMLConfigBuilder的构造方法，

public XMLConfigBuilder(InputStream inputStream, String environment, Properties props) {
    //调用下面的构造方法
    this(new XPathParser(inputStream, true, props, new XMLMapperEntityResolver()), environment, props);
  }

  private XMLConfigBuilder(XPathParser parser, String environment, Properties props) {
    //初始化父类BaseBuilder类的configuration
    super(new Configuration());
    ErrorContext.instance().resource("SQL Mapper Configuration");
    this.configuration.setVariables(props);
    this.parsed = false;
    this.environment = environment;
    this.parser = parser;
  }

下面看其parse()方法，此方法构造的是在这里建造的对象是Configuration对象，

public Configuration parse() {
    if (parsed) {
      throw new BuilderException("Each XMLConfigBuilder can only be used once.");
    }
    parsed = true;
    //解析mybatis-config.xml文件中的<configuration>标签，把该标签中的内容
    parseConfiguration(parser.evalNode("/configuration"));
    return configuration;
  }

从上面的代码中，可以看出调用parseConfiguration方法，这个方法就是解析<configuration>标签，如下，

private void parseConfiguration(XNode root) {
    try {
      //issue #117 read properties first
      //解析properties标签    
      propertiesElement(root.evalNode("properties"));
      //解析settings标签
      Properties settings = settingsAsProperties(root.evalNode("settings"));
      loadCustomVfs(settings);
      //解析别名标签，例<typeAlias alias="user" type="cn.com.bean.User"/>
      typeAliasesElement(root.evalNode("typeAliases"));
      //解析插件标签
      pluginElement(root.evalNode("plugins"));
      //解析objectFactory标签，此标签的作用是mybatis每次创建结果对象的新实例时都会使用ObjectFactory，如果不设置
      //则默认使用DefaultObjectFactory来创建，设置之后使用设置的
      objectFactoryElement(root.evalNode("objectFactory"));
      //解析objectWrapperFactory标签
      objectWrapperFactoryElement(root.evalNode("objectWrapperFactory"));
      //解析reflectorFactory标签
      reflectorFactoryElement(root.evalNode("reflectorFactory"));
      settingsElement(settings);
      // read it after objectFactory and objectWrapperFactory issue #631
      //解析environments标签
      environmentsElement(root.evalNode("environments"));
      databaseIdProviderElement(root.evalNode("databaseIdProvider"));
      typeHandlerElement(root.evalNode("typeHandlers"));
      //解析<mappers>标签
      mapperElement(root.evalNode("mappers"));
    } catch (Exception e) {
      throw new BuilderException("Error parsing SQL Mapper Configuration. Cause: " + e, e);
    }
  }

上面的方法后面会逐一进行分析，主要就是解析核心配置文件mybatis-config.xml中的配置，并放到Configuration对象中。

再回到上面的build(parse.parse())方法，其定义如下，

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

从上面的代码，可以看到使用configuration生成一个DefaultSqlSessionFactory对象。

3、创建SqlSessionFactory

上面分析到SqlSessionFactoryBuilder最后会返回一个DefaultSqlSessionFactory对象，

public DefaultSqlSessionFactory(Configuration configuration) {
    this.configuration = configuration;
  }

可以看到，把Configuration对象直接赋值给了DefaultSqlSessionFactory对象的configuration属性。

4、创建SqlSession

SqlSession session=factory.openSession();

上面的代码调用factory的openSession()方法，也就是DefaultSqlSesssionFactory的openSession()方法，

@Override
  public SqlSession openSession() {
    return openSessionFromDataSource(configuration.getDefaultExecutorType(), null, false);
  }

调用了下面的方法，

private SqlSession openSessionFromDataSource(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level, boolean autoCommit) {
    Transaction tx = null;
    try {
        //获得mybatis核心配置文件中的environment信息，包括dataSource id trasacationFactory
      final Environment environment = configuration.getEnvironment();
      //获得transactionFactory，如果environment中没有则使用ManagedTransactionFactory
      final TransactionFactory transactionFactory = getTransactionFactoryFromEnvironment(environment);
      tx = transactionFactory.newTransaction(environment.getDataSource(), level, autoCommit);
      final Executor executor = configuration.newExecutor(tx, execType);
      return new DefaultSqlSession(configuration, executor, autoCommit);
    } catch (Exception e) {
      closeTransaction(tx); // may have fetched a connection so lets call close()
      throw ExceptionFactory.wrapException("Error opening session.  Cause: " + e, e);
    } finally {
      ErrorContext.instance().reset();
    }
  }

上面的方法返回了一个DefaultSqlSession对象，具体的过程就是使用上面的参数构造一个DefaultSqlSession对象。

5、获取Mapper对象

使用下面的代码获取一个Mapper对象，有了Mapper对象便可以调用方法，进行数据库操作，

UserMapper userMapper=session.getMapper(UserMapper.class);

上面的代码从DefaultSqlSession中调用getMapper返回一个UserMapper对象，这里UserMapper是一个代理对象，至于为什么是代理对象，先不分析，先了解其过程，

@Override
  public <T> T getMapper(Class<T> type) {
    return configuration.<T>getMapper(type, this);
  }

可以看出是从DefaultSqlSession的Configuration中获得该Mapper，下面继续看，

public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {
    //返回的是下面的方法
    return mapperRegistry.getMapper(type, sqlSession);
  }
//调用此方法
@SuppressWarnings("unchecked")
  public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {
    final MapperProxyFactory<T> mapperProxyFactory = (MapperProxyFactory<T>) knownMappers.get(type);
    if (mapperProxyFactory == null) {
      throw new BindingException("Type " + type + " is not known to the MapperRegistry.");
    }
    try {
      return mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession);
    } catch (Exception e) {
      throw new BindingException("Error getting mapper instance. Cause: " + e, e);
    }
  }

从上面中可以看到从knownMappers中根据type，这里就是UserMapper.class返回一个MapperProxyFactory，最后返回MapperProxyFactory的一个实例，

public T newInstance(SqlSession sqlSession) {
    final MapperProxy<T> mapperProxy = new MapperProxy<T>(sqlSession, mapperInterface, methodCache);
    return newInstance(mapperProxy);
  }

下面看newInstance方法，

@SuppressWarnings("unchecked")
  protected T newInstance(MapperProxy<T> mapperProxy) {
   //JDK动态代理
    return (T) Proxy.newProxyInstance(mapperInterface.getClassLoader(), new Class[] { mapperInterface }, mapperProxy);
  }

到这里我们可以看到最终返回的是一个代理对象，而且是JDK动态代理的一个对象，从我们只编写了接口也可以猜出这里返回的应该是一个JDK动态代理的类，因为JDK动态代理要求必须有接口。

6、执行操作

执行操作，则直接调用其方法即可，

List<HashMap> users=userMapper.selectUser();

从上面的分析制定useMapper是代理对象，那么代理类便是上面的MapperProxy类，那么执行selectUser方法，便会执行MapperProxy的invoke方法，那么该类肯定也会实现InvocationHandler接口，下面，

在看其invoke方法，

@Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    try {
      if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
        return method.invoke(this, args);
      } else if (isDefaultMethod(method)) {
        return invokeDefaultMethod(proxy, method, args);
      }
    } catch (Throwable t) {
      throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
    }
    final MapperMethod mapperMethod = cachedMapperMethod(method);
      //调用的是execute方法
    return mapperMethod.execute(sqlSession, args);
  }

从上面可以看到调用的是mapperMethod.execute方法，并且把sqlSession方法作为参数传进去。那也就是说最后调用的sqlSession的方法，下面看，

可以看到调用的sqlSession的方法，从这里大体可以看出sqlSession是个重要的类。

三、总结

上面分析了mybatis的启动过程，包括加载核心配置文件（mybatis-config.xml）、SqlSessionFactory、SqlSession、执行操作数据库方法。这里仅仅分析了其执行过程，很多细节后续会一一分析，像加载配置文件、Configuration类、DefaultSqlSession以及如何通过接口找到对应的Mapper文件等内容。

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