mybatis源码分析（二）：mybatis在执行SQL语句之前
SqlSessionFactory构建过程
在上一遍我们通过JDK的动态代理简单实现了一个“mybatis框架”（mybatis源码分析（一）：自己动手写一个简单的mybaits框架），并分析了一下我们自己的框架还有那些问题需要解决，带着这些问题我们就可以去看一下mybatis的源码。mybatis作为一个持久层框架是如何解决这些问题的。
学习一个框架的基本步骤就是找到框架的源码的入口，然后打断点一步一步看内部的实现细节。看官方的文档mybatis的入口大概是这样的：
每个基于 MyBatis 的应用都是以一个 SqlSessionFactory 的实例为核心的。SqlSessionFactory 的实例可以通过 SqlSessionFactoryBuilder 获得。而 SqlSessionFactoryBuilder 则可以从 XML 配置文件或一个预先配置的 Configuration 实例来构建出 SqlSessionFactory 实例。 既然有了 SqlSessionFactory，顾名思义，我们可以从中获得 SqlSession 的实例。SqlSession 提供了在数据库执行 SQL 命令所需的所有方法。你可以通过 SqlSession 实例来直接执行已映射的 SQL 语句。
也就是说，使用mybatis首先需要构建出SqlSessionFactory，然后通过SqlSessionFactory获得SqlSession实例，再通过SqlSession就可以操作数据库了。
所以mybatis的入口是SqlSession，那么我们首先需要了解SqlSessionFactory是怎么构建的，SqlSession又是怎么被创建出来的，我们通过代码逐步分析一下。
构建SqlSessionFactory代码：
public SqlSessionFactory getSqlSessionFactory() throws IOException {
String resource = "mybatis/mybatis-config.xml";
InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
//1、拿到全局配置
TransactionFactory transactionFactory = new JdbcTransactionFactory();
//准备环境信息
Environment environment = new Environment("development", transactionFactory, dataSource);
//2、使用我们的数据源
sqlSessionFactory.getConfiguration().setEnvironment(environment);
//使用mybatis-config.xml + Spring的数据源
return sqlSessionFactory;
}
我这里是用mybatis配置文件构建的SqlSessionFactory，当然也可以用其他方法。接下来我们看一下SqlSessionFactory在构建的过程中都做了些什么。
核心是这一行代码：
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
mybatis的源码：
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.
}
}
}
//
public SqlSessionFactory build(Configuration config) {
return new DefaultSqlSessionFactory(config);
}
SqlSessionFactory子类DefaultSqlSessionFactory的构造方法：
public class DefaultSqlSessionFactory implements SqlSessionFactory {
private final Configuration configuration;
public DefaultSqlSessionFactory(Configuration configuration) {
this.configuration = configuration;
}
.....
}
我们可以看到SqlSessionFactory构造方法非常简单，创建一个DefaultSqlSessionFactory，而DefaultSqlSessionFactory实例在实例化的时候需要创建了一个Configuration实例，而Configuration实例是通过XMLConfigBuilder实例的parse()方法得到的。
那么重点就是Configuration，我们来看一下SqlSessionFactory的Configuration是个什么东西。
public class Configuration {
protected Environment environment;
protected boolean useGeneratedKeys;
protected boolean useColumnLabel = true;
protected boolean cacheEnabled = true;
protected boolean callSettersOnNulls;
protected boolean useActualParamName = true;
protected boolean returnInstanceForEmptyRow;
.....
protected Class<? extends Log> logImpl;
protected Class<? extends VFS> vfsImpl;
protected Class<?> defaultSqlProviderType;
protected LocalCacheScope localCacheScope = LocalCacheScope.SESSION;
protected JdbcType jdbcTypeForNull = JdbcType.OTHER;
protected Properties variables = new Properties();
protected ReflectorFactory reflectorFactory = new DefaultReflectorFactory();
protected ObjectFactory objectFactory = new DefaultObjectFactory();
protected ObjectWrapperFactory objectWrapperFactory = new DefaultObjectWrapperFactory();
protected boolean lazyLoadingEnabled = false;
protected ProxyFactory proxyFactory = new JavassistProxyFactory(); // #224 Using internal Javassist instead of OGNL
protected String databaseId;
protected Class<?> configurationFactory;
protected final MapperRegistry mapperRegistry = new MapperRegistry(this);
protected final InterceptorChain interceptorChain = new InterceptorChain();
protected final TypeHandlerRegistry typeHandlerRegistry = new TypeHandlerRegistry(this);
protected final TypeAliasRegistry typeAliasRegistry = new TypeAliasRegistry();
protected final LanguageDriverRegistry languageRegistry = new LanguageDriverRegistry();
......
}
我们可以看到Configuration里面全部都是mybatis框架本身的所有的配置以及各种组件的定义，从Configuration中我们可以得到很多的信息，有“cacheEnabled”缓存的配置，有“lazyLoadingEnabled”懒加载的配置，有“InterceptorChain”拦截器的配置等等等。
那么可以推测出mybatis会把所有的配置项提前构建好，Configuration里面有什么mybatis这个框架就会支持什么。我们可以再顺便看一下源码里Configuration里面的配置项是如何赋值的，这些配置项的来源是什么。这样我们就可以熟练的配置mybatis了。
public Configuration parse() {
if (parsed) {
throw new BuilderException("Each XMLConfigBuilder can only be used once.");
}
parsed = true;
parseConfiguration(parser.evalNode("/configuration"));
return configuration;
}
private void parseConfiguration(XNode root) {
try {
// issue #117 read properties first
propertiesElement(root.evalNode("properties"));
Properties settings = settingsAsProperties(root.evalNode("settings"));
loadCustomVfs(settings);
loadCustomLogImpl(settings);
typeAliasesElement(root.evalNode("typeAliases"));
pluginElement(root.evalNode("plugins"));
objectFactoryElement(root.evalNode("objectFactory"));
objectWrapperFactoryElement(root.evalNode("objectWrapperFactory"));
reflectorFactoryElement(root.evalNode("reflectorFactory"));
settingsElement(settings);
// read it after objectFactory and objectWrapperFactory issue #631
environmentsElement(root.evalNode("environments"));
databaseIdProviderElement(root.evalNode("databaseIdProvider"));
typeHandlerElement(root.evalNode("typeHandlers"));
mapperElement(root.evalNode("mappers"));
} catch (Exception e) {
throw new BuilderException("Error parsing SQL Mapper Configuration. Cause: " + e, e);
}
}
看到这里就有一种很熟悉的感觉了，XNode就是XML的节点对象，而“mappers”，"properties"，"settings"这些东西都是mybatis官方给的xml配置项，mybatis会解析我们配置的mybatis.xml，然后通过xml的配置给Configuration对象赋值。
还有XMLConfigBuilder构造方法里面有一个super(newConfiguration())调用父类的构造方法。
private XMLConfigBuilder(XPathParser parser, String environment, Properties props) {
super(new Configuration());
ErrorContext.instance().resource("SQL Mapper Configuration");
this.configuration.setVariables(props);
this.parsed = false;
this.environment = environment;
this.parser = parser;
}
构造方法会去赋值typeAliasRegistry和typeHandlerRegistry这两个属性。
public BaseBuilder(Configuration configuration) {
this.configuration = configuration;
this.typeAliasRegistry = this.configuration.getTypeAliasRegistry();
this.typeHandlerRegistry = this.configuration.getTypeHandlerRegistry();
}
typeAliasRegistry和typeHandlerRegistry这两个属性的值是在Configuration里面写死的。
public TypeAliasRegistry() {
registerAlias("string", String.class);
registerAlias("byte", Byte.class);
registerAlias("long", Long.class);
registerAlias("short", Short.class);
registerAlias("int", Integer.class);
registerAlias("integer", Integer.class);
registerAlias("double", Double.class);
registerAlias("float", Float.class);
registerAlias("boolean", Boolean.class);
......
}
public TypeHandlerRegistry(Configuration configuration) {
this.unknownTypeHandler = new UnknownTypeHandler(configuration);
register(Boolean.class, new BooleanTypeHandler());
register(boolean.class, new BooleanTypeHandler());
register(JdbcType.BOOLEAN, new BooleanTypeHandler());
register(JdbcType.BIT, new BooleanTypeHandler());
register(Byte.class, new ByteTypeHandler());
register(byte.class, new ByteTypeHandler());
register(JdbcType.TINYINT, new ByteTypeHandler());
......
}
可以总结一下，Configuration的配置项来源于xml配置和mybatis自己定义的部分，这些配置在SqlSessionFactory构建的时候就会全部初始化好。
例如我们的mybatis-config.xml是这样的：
<?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>
<mappers>
<mapper resource="mapper/DistrictMapper.xml"/>
</mappers>
</configuration>
就会得到如下的赋值：
image.png
image.png
同时mybatis还会加载我们在mapper.xml里定义的sql方法，并把他封装在了mappedStatements和loadedResources里了。
SqlSession构建过程
那么构建SqlSessionFactory的流程就大概整明白了，我们接下来看一下SqlSession是怎么被创建出来的。
先写一段测试代码：
@Test
public void testMyBatis() throws IOException {
//1、得到 SqlSessionFactory
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = getSqlSessionFactory();
//2、得到 sqlSession ,代表和数据库一次回话
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
//3、得到真正操作数据库的Dao
DistrictMapper mapper = sqlSession.getMapper(DistrictMapper.class);
District district = mapper.getById(1);
System.out.println(district);
sqlSession.close();
}
先看这一句：
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
mybaits的源码是这样的：
@Override
public SqlSession openSession() {
return openSessionFromDataSource(configuration.getDefaultExecutorType(), null, false);
}
@Override
public SqlSession openSession(ExecutorType execType) {
return openSessionFromDataSource(execType, null, false);
}
@Override
public SqlSession openSession(TransactionIsolationLevel level) {
return openSessionFromDataSource(configuration.getDefaultExecutorType(), level, false);
}
@Override
public SqlSession openSession(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level) {
return openSessionFromDataSource(execType, level, false);
}
.....
private SqlSession openSessionFromDataSource(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level, boolean autoCommit) {
Transaction tx = null;
try {
final Environment environment = configuration.getEnvironment();
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();
}
}
可以看到openSession是一个重载的方法，它们都会通过openSessionFromDataSource去创建openSession，而openSessionFromDataSource接受三个参数：ExecutorType（执行器类型），TransactionIsolationLevel（数据库隔离级别），autoCommit（是否自动提交）。
用户可以通过重载的方法创建不同的SqlSession，我们使用的是无参的openSession方法，ExecutorType会被赋值成默认的ExecutorType.SIMPLE类型。
再接着看，openSessionFromDataSource这三段代码。
final Environment environment = configuration.getEnvironment();
final TransactionFactory transactionFactory = getTransactionFactoryFromEnvironment(environment);
tx = transactionFactory.newTransaction(environment.getDataSource(), level, autoCommit);
我们通过前面配置好的configuration拿到environment，又通过environment 拿到我们已经创建好的TransactionFactory（事务工厂），再通过事务工厂拿到Transaction对象。
通过源码可以看到这里也是仅仅创建了一个对象，并没有其他操作。
@Override
public Transaction newTransaction(DataSource ds, TransactionIsolationLevel level, boolean autoCommit) {
return new JdbcTransaction(ds, level, autoCommit);
}
然后重点是这个代码：
final Executor executor = configuration.newExecutor(tx, execType);
Executor执行器，这个名字很核心然后我们看一下Executor是个什么东西。
根据参数可以看到openSession方法给我们创建了一个SimpleExecutor执行器，除此之外我们还可以创建BatchExecutor、ReuseExecutor、CachingExecutor。
public Executor newExecutor(Transaction transaction, ExecutorType executorType) {
executorType = executorType == null ? defaultExecutorType : executorType;
executorType = executorType == null ? ExecutorType.SIMPLE : executorType;
Executor executor;
if (ExecutorType.BATCH == executorType) {
executor = new BatchExecutor(this, transaction);
} else if (ExecutorType.REUSE == executorType) {
executor = new ReuseExecutor(this, transaction);
} else {
executor = new SimpleExecutor(this, transaction);
}
if (cacheEnabled) {
executor = new CachingExecutor(executor);
}
executor = (Executor) interceptorChain.pluginAll(executor);
return executor;
}
然后可以看到SimpleExecutor就是真正去执行Sql语句的组件，并且继承BaseExecutor。而BaseExecutor几乎实现了操作数据库的所有方法。
public class SimpleExecutor extends BaseExecutor {
public SimpleExecutor(Configuration configuration, Transaction transaction) {
super(configuration, transaction);
}
@Override
public int doUpdate(MappedStatement ms, Object parameter) throws SQLException {
Statement stmt = null;
try {
Configuration configuration = ms.getConfiguration();
StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(this, ms, parameter, RowBounds.DEFAULT, null, null);
stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
return handler.update(stmt);
} finally {
closeStatement(stmt);
}
}
@Override
public <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) throws SQLException {
Statement stmt = null;
try {
Configuration configuration = ms.getConfiguration();
StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(wrapper, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
return handler.query(stmt, resultHandler);
} finally {
closeStatement(stmt);
}
}
......
}
看到这里openSession的所有操作就看完了。可以总结一下：
1.openSession通过之前构建好的Configuration实例拿到了Transaction对象
2.通过transaction对象和ExecutorType类型给我们创建好了一个数据库的执行器Executor，默认的Executor是SimpleExecutor
3.通过Executor创建了一个DefaultSqlSession实例给我们
可以画个时序图出来：
image.png
我们可以看到，到这一步mybatis都没开始连接数据库。而是帮我们把一切东西都准备好，其中最核心的东西就是SimpleExecutor，接下来应该就是我们操作数据库的主角SimpleExecutor要登场了。
下面一篇文章我将带着大家一起学习mybatis核心组件Executor的执行过程，希望可以给你带来收获。
本文涉及的源码放在github上：
