Mybatis的底层原理

MyBatis 作为一款流行的持久层框架，其底层原理围绕 JDBC 封装、动态代理、反射机制和组件协作展开。以下是其核心原理的详细解析：

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一、核心组件与协作机制

MyBatis 通过多个核心组件实现 SQL 的解析、执行与结果映射，各组件职责如下：

1. SqlSessionFactoryBuilder

   • 作用：解析配置文件（mybatis-config.xml）和映射文件（Mapper.xml），构建SqlSessionFactory实例。
   • 流程：加载全局配置（数据源、事务管理器、插件等）和映射文件中的 SQL 定义，生成Configuration对象存储所有配置信息。

2. SqlSessionFactory

   • 作用：创建SqlSession实例，管理数据库连接池和全局配置。
   • 线程安全：全局唯一，通常通过单例模式管理。

3. SqlSession

   • 作用：与数据库交互的会话接口，提供 CRUD 方法（如selectOne()、insert()）。
   • 生命周期：每次数据库操作需创建新的SqlSession，操作完成后关闭以释放资源。

4. Executor

   • 作用：执行 SQL 的核心组件，负责 SQL 预编译、参数绑定、结果处理等。
   • 类型：
     • SimpleExecutor：默认执行器，每次执行 SQL 开启新连接。
     • ReuseExecutor：重用预编译的Statement。
     • BatchExecutor：批量执行 SQL，提升性能。

5. MappedStatement

   • 作用：封装映射文件中的 SQL 语句、参数映射规则（ParameterMap）和结果映射规则（ResultMap）。
   • 存储位置：Configuration对象维护所有MappedStatement的缓存。

6. MapperProxy（动态代理）

   • 作用：通过 JDK 动态代理为 Mapper 接口生成代理对象，将接口方法调用转为SqlSession的 SQL 执行。
   • 流程：调用getMapper()时，根据接口方法名查找对应的MappedStatement，并通过Executor执行 SQL。

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二、执行流程详解

MyBatis 的 SQL 执行流程分为以下步骤：

1. 配置解析与初始化

   • 解析mybatis-config.xml和Mapper.xml，加载数据源、插件、类型处理器等配置到Configuration对象。

2. 创建 SqlSession

   • 通过SqlSessionFactory.openSession()创建SqlSession，内部通过Executor管理 JDBC 连接和事务。

3. Mapper 接口动态代理

   • 调用sqlSession.getMapper(UserMapper.class)生成代理对象MapperProxy，拦截接口方法调用。

4. SQL 解析与执行

   • 参数处理：根据方法参数生成BoundSql，替换 SQL 中的#{}占位符为预编译参数。
   • SQL 执行：通过PreparedStatement执行 SQL，利用 JDBC 返回ResultSet。

5. 结果映射

   • 反射机制：根据ResultMap定义，通过反射将ResultSet的列值映射到 Java 对象的属性。
   • 延迟加载：对关联对象使用动态代理，在首次访问时触发额外查询。

6. 事务与资源释放

   • 通过sqlSession.commit()或rollback()管理事务，最终关闭SqlSession释放连接。

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三、关键机制解析

1. 动态 SQL

   • 实现方式：通过<if>、<foreach>等标签动态拼接 SQL，底层使用 OGNL 表达式解析条件。
   • 示例：条件查询时，根据参数动态生成WHERE子句。

2. 缓存机制

   • 一级缓存：SqlSession级别，默认开启，同一会话内相同 SQL 直接返回缓存结果。
   • 二级缓存：Mapper级别，需手动开启，跨会话共享数据（需实体类实现Serializable）。

3. 插件机制（Interceptor）

   • 作用：拦截Executor、StatementHandler等组件的核心方法，实现日志、分页、加密等扩展功能。
   • 实现：通过动态代理和责任链模式，在方法执行前后插入自定义逻辑。

4. 事务管理

   • JDBC 事务：默认使用Connection的提交/回滚机制。
   • 集成 Spring：可通过DataSourceTransactionManager实现声明式事务。

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四、与 JDBC 的对比

特性	MyBatis	JDBC
SQL 管理	XML/注解配置，动态 SQL 支持	硬编码 SQL，灵活性低
结果映射	自动反射映射或自定义ResultMap	手动遍历ResultSet赋值
事务控制	通过SqlSession或 Spring 集成管理	手动管理Connection事务
性能优化	缓存机制、批处理支持	需手动优化
代码量	减少重复代码，提升开发效率	冗余代码多，维护成本高