ibatis 核心原理解析

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最近查找一个生产问题的原因,需要深入研究 ibatis 框架的源码。虽然最后证明问题的原因与 ibatis 无关,但是这个过程加深了对 ibatis 框架原理的理解。

这篇文章主要就来讲讲 ibatis 框架的原理。

可能现在很多人已不再使用 ibatis 或者说也没听 ibatis,不过肯定了解过 Mybatis。ibatis 就是 Mybatis框架的前身,虽然 ibatis 框架已经比较老,但是其核心功能与 Mybatis 一致。

ibatis 解决的痛点

我们先看一个使用 JDBC 查询的例子。

QueryDaoByJDBC1.png

使用原生 JDBC 查询,存在两个痛点:

  1. 使用非常繁琐,且需要处理各种数据库异常,并且还需要关闭各种资源。
  2. 数据转化麻烦。查询之前需要从 Java 对象属性值设置到 PreparedStatement中,查询返回之后又需要从 ResultSet获取返回设置到返回对象中。

在 ibatis 中封装这些繁杂数据库连接查询代码,并处理了各类异常以及关闭各种资源。另外 ibatis 自动处理 Java 对象与数据库类型之间的自动转化,让业务代码与 SQL 代码之间做到了解耦。

数据类型转化原理

数据类型转化主要分为两类,一,传入查询的 Java 对象数据转化成 SQL 类型数据。二 查询返回的数据库信息映射到 Java 对象中。

ibatis SQL 需要定义在配置文件中,一个查询 SQL 语句配置如下:


      <select id="queryName" parameterClass="com.query.QueryDO"  resultClass="com.query.QueryDO" >
		select  * from  TEST_QUERY where ID=#id#
      </select>

ibatis 框架启动过程将会解析配置文件,生成 MappedStatement 的子类。如 select 配置会生成对应的 SelectStatement 对象。

MappedStatement 相关类图如下。

MappedStatement.png

MappedStatement 中将会保存存在两个重要的对象,ParameterMapResultMap,通过这两个对象将会完成 Java 类型与数据库类型的相互转化。

Java 对象转化成数据库类型

以上面 select 配置为例,我们这里需要做的是从传入的 com.query.QueryDO对象中获取属性值,然后通过 PreparedStatement.setxx 设置到查询参数中。

ibatis 解析配置中 SQL 语句时,将会获取 # 之间的内容,将其替换成 ?。然后按照顺序保存到一个 ParameterMapping[] 数组中,这个数组将会保存到 ParameterMap 对象中。

ParameterMapping 将会保存解析字段相关信息。

ParameterMapping.png

最终解析后的 SQL 为:


select  * from  TEST_QUERY where ID=?

该 SQL 就可以通过 connection.prepareStatement("select * from TEST_QUERY where ID=?"); 生成 PreparedStatement 对象。

接着 ibatis 会根据 ParameterMappingparameterClass指定的类型创建合适的 dataExchangeparameterPlan对象。

其中 parameterPlan 对象会按照 ParameterMapping数组中顺序保存了变量的 setter 和 getter 方法数组。

dataExchange会按照 ParameterMapping 数组中的顺序使用反射获取 parameterPlan getter 方法返回值生成 parameters 数组。

最后循环 ParameterMapping 数组,在 TypeHandler 调用 PreparedStatement.setxx 设置相关值。

TypeHandler.png

TypeHandler 存在很多子类,通过这些子类正确处理了 Java 对象与数据库类型转化。

转化的时序图为:

Java 对象与数据库对象转化

时序图来源于:https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-ibatis-principle/index.html

数据库字段映射到 Java 对象

SQL 执行结束之后将会返回查询结果,这里将会使 SQL 查询结果转化为返回结果 com.query.QueryDO。这里需要用到上面提到 ResultMap 对象。

当 SQL 执行结束返回 ResultSet 对象之后,使用 ResultSet.getMetaData() 获取返回信息元数据对象 ResultSetMetaData

ResultSetMetaData 可以获取返回结果字段名,类型等信息,然后按照顺序存入 ResultMapping 数组中。

然后按照 ResultMapping 数组中使用 TypeHandler调用 ResultSet.getxx 获取实际返回数据,保存到 columnValues 数组中。

ResultMap 对象会根据 ResultMappingresultClass指定的类型合适的 dataExchangeresultPlan对象。resultPlan对象与上面的 parameterPlan对象一样也会保存着变量的 setter 和 getter 方法数组。

最后先根据 resultClass 反射生成返回对象,然后使用反射调用 resultPlan setter 方法,依次设置相关值。

映射返回对象时序图为:

数据库字段映射到 Java 对象

时序图来源于:https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-ibatis-principle/index.html

ibatis 样板代码

上面讲完了 ibatis 数据类型的转化原理,接着我们来看下 ibatis 调用 JDBC 样板代码。

使用 ibatis 执行查询语句时,如 queryForObject,调用到 SqlMapExecutorDelegate 。在 SqlMapExecutorDelegate 中将会会做一些前提准备,比如准备事务,最后会将 SQL 语句委托给 SqlExecutor 执行。

image.png

这里使用委托者模式,接受请求的对象将请求委托给另一个对象来处理。这种模式的优点在于解耦了业务代码与实际执行代码的联系,在于对外隐藏真正执行对象,易于扩展。

SqlExecutor#executeQuery 执行过程主要分为以下三步。

image.png

第一步,获取 PreparedStatement,使用 conn.prepareStatement(sql) 获取。

image.png

第二步调用 PreparedStatement.setxxx 方法设置参数。上文中的 Java 对象类型转化成 SQL 类型在这里完成。

第三步,调用 PreparedStatement.execute() 执行 SQL 语句。

第四步,使用 ResultSet 获取返回值,在这一步将会完成 数据库类型与 Java 类型的转化。

帮助链接

深入分析 iBATIS 框架之系统架构与映射原理


本文首发于: https://studyidea.cn/articles/2019/07/27/1564223174815.html

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