Spring整合Mybatis原理 | Java提升营

Spring整合Mybatis原理

在介绍Spring整合Mybatis原理之前,我们得先来稍微介绍Mybatis的工作原理。

Mybatis的基本工作原理

在Mybatis中,我们可以使用一个接口去定义要执行sql,简化代码如下:

定义一个接口,@Select表示要执行查询sql语句。

1
2
3
4
public interface UserMapper {
@Select("select * from user where id = #{id}")
User selectById(Integer id);
}

以下为执行sql代码:

1
2
3
4
5
6
7
InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("mybatis.xml");
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
// 以下使我们需要关注的重点
UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
Integer id = 1;
User user = mapper.selectById(id);

Mybatis的目的是:使得程序员能够以调用方法的方式执行某个指定的sql,将执行sql的底层逻辑进行了封装。

这里重点思考以下mapper这个对象,当调用SqlSession的getMapper方法时,会对传入的接口生成一个代理对象,而程序要真正用到的就是这个代理对象,在调用代理对象的方法时,Mybatis会取出该方法所对应的sql语句,然后利用JDBC去执行sql语句,最终得到结果。

分析需要解决的问题

Spring和Mybatis时,我们重点要关注的就是这个代理对象。因为整合的目的就是:把某个Mapper的代理对象作为一个bean放入Spring容器中,使得能够像使用一个普通bean一样去使用这个代理对象,比如能被@Autowire自动注入

比如当Spring和Mybatis整合之后,我们就可以使用如下的代码来使用Mybatis中的代理对象了:

1
2
3
4
5
6
7
8
@Component
public class UserService {
@Autowired
private UserMapper userMapper;
public User getUserById(Integer id) {
return userMapper.selectById(id);
}
}

UserService中的userMapper属性就会被自动注入为Mybatis中的代理对象。如果你基于一个已经完成整合的项目去调试即可发现,userMapper的类型为:org.apache.ibatis.binding.MapperProxy@41a0aa7d。证明确实是Mybatis中的代理对象。

好,那么现在我们要解决的问题的就是:如何能够把Mybatis的代理对象作为一个bean放入Spring容器中?

要解决这个,我们需要对Spring的bean生成过程有一个了解。

Spring中Bean的产生过程

Spring启动过程中,大致会经过如下步骤去生成bean

  1. 扫描指定的包路径下的class文件
  2. 根据class信息生成对应的BeanDefinition
  3. 在此处,程序员可以利用某些机制去修改BeanDefinition
  4. 根据BeanDefinition生成bean实例
  5. 把生成的bean实例放入Spring容器中

假设有一个A类,假设有如下代码:

一个A类:

1
2
3
@Component
public class A {
}

一个B类,不存在@Component注解

1
2
public class B {
}

执行如下代码:

1
2
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
System.out.println(context.getBean("a"));

输出结果为:com.luban.util.A@6acdbdf5

A类对应的bean对象类型仍然为A类。但是这个结论是不确定的,我们可以利用BeanFactory后置处理器来修改BeanDefinition,我们添加一个BeanFactory后置处理器:

1
2
3
4
5
6
7
8
@Component
public class LubanBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {
@Override
public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
BeanDefinition beanDefinition = beanFactory.getBeanDefinition("a");
beanDefinition.setBeanClassName(B.class.getName());
}
}

这样就会导致,原本的A类对应的BeanDefiniton被修改了,被修改成了B类,那么后续正常生成的bean对象的类型就是B类。此时,调用如下代码会报错:

1
context.getBean(A.class);

但是调用如下代码不会报错,尽管B类上没有@Component注解:

1
context.getBean(B.class);

并且,下面代码返回的结果是:com.luban.util.B@4b1c1ea0

1
2
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
System.out.println(context.getBean("a"));

之所以讲这个问题,是想说明一个问题:在Spring中,bean对象跟class没有直接关系,跟BeanDefinition才有直接关系。

那么回到我们要解决的问题:如何能够把Mybatis的代理对象作为一个bean放入Spring容器中?

在Spring中,如果你想生成一个bean,那么得先生成一个BeanDefinition,就像你想new一个对象实例,得先有一个class。

解决问题

继续回到我们的问题,我们现在想自己生成一个bean,那么得先生成一个BeanDefinition,只要有了BeanDefinition,通过在BeanDefinition中设置bean对象的类型,然后把BeanDefinition添加给Spring,Spring就会根据BeanDefinition自动帮我们生成一个类型对应的bean对象。

所以,现在我们要解决两个问题:

  1. Mybatis的代理对象的类型是什么?因为我们要设置给BeanDefinition
  2. 我们怎么把BeanDefinition添加给Spring容器?

注意:上文中我们使用的BeanFactory后置处理器,他只能修改BeanDefinition,并不能新增一个BeanDefinition。我们应该使用Import技术来添加一个BeanDefinition。后文再详细介绍如果使用Import技术来添加一个BeanDefinition,可以先看一下伪代码实现思路。

假设:我们有一个UserMapper接口,他的代理对象的类型为UserMapperProxy。
那么我们的思路就是这样的,伪代码如下:

1
2
3
BeanDefinitoin bd = new BeanDefinitoin();
bd.setBeanClassName(UserMapperProxy.class.getName());
SpringContainer.addBd(bd);

但是,这里有一个严重的问题,就是上文中的UserMapperProxy是我们假设的,他表示一个代理类的类型,然而Mybatis中的代理对象是利用的JDK的动态代理技术实现的,也就是代理对象的代理类是动态生成的,我们根本无法确定代理对象的代理类到底是什么。

所以回到我们的问题:Mybatis的代理对象的类型是什么?

本来可以有两个答案:

  1. 代理对象对应的代理类
  2. 代理对象对应的接口

那么答案1就相当于没有了,因为是代理类是动态生成的,那么我们来看答案2:代理对象对应的接口

如果我们采用答案2,那么我们的思路就是:

1
2
3
4
BeanDefinition bd = new BeanDefinitoin();
// 注意这里,设置的是UserMapper
bd.setBeanClassName(UserMapper.class.getName());
SpringContainer.addBd(bd);

但是,实际上给BeanDefinition对应的类型设置为一个接口是行不通的,因为Spring没有办法根据这个BeanDefinition去new出对应类型的实例,接口是没法直接new出实例的。

那么现在问题来了,我要解决的问题:Mybatis的代理对象的类型是什么?

两个答案都被我们否定了,所以这个问题是无解的,所以我们不能再沿着这个思路去思考了,只能回到最开始的问题:如何能够把Mybatis的代理对象作为一个bean放入Spring容器中?

总结上面的推理:我们想通过设置BeanDefinition的class类型,然后由Spring自动的帮助我们去生成对应的bean,但是这条路是行不通的。

终极解决方案

那么我们还有没有其他办法,可以去生成bean呢?并且生成bean的逻辑不能由Spring来帮我们做了,得由我们自己来做。

FactoryBean

有,那就是Spring中的FactoryBean。我们可以利用FactoryBean去自定义我们要生成的bean对象,比如:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
@Component
public class LubanFactoryBean implements FactoryBean {
@Override
public Object getObject() throws Exception {
Object proxyInstance = Proxy.newProxyInstance(LubanFactoryBean.class.getClassLoader(), new Class[]{UserMapper.class}, new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
return method.invoke(this, args);
} else {
// 执行代理逻辑
return null;
}
}
});
return proxyInstance;
}
@Override
public Class<?> getObjectType() {
return UserMapper.class;
}
}

我们定义了一个LubanFactoryBean,它实现了FactoryBean,getObject方法就是用来自定义生成bean对象逻辑的。

执行如下代码:

1
2
3
4
5
6
7
8
public class Test {
public static void main(String[] args) {
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
System.out.println("lubanFactoryBean: " + context.getBean("lubanFactoryBean"));
System.out.println("&lubanFactoryBean: " + context.getBean("&lubanFactoryBean"));
System.out.println("lubanFactoryBean-class: " + context.getBean("lubanFactoryBean").getClass());
}
}

将打印:

lubanFactoryBean: com.luban.util.LubanFactoryBean$1@4d41cee
&lubanFactoryBean: com.luban.util.LubanFactoryBean@3712b94
lubanFactoryBean-class: class com.sun.proxy.$Proxy20

从结果我们可以看到,从Spring容器中拿名字为”lubanFactoryBean”的bean对象,就是我们所自定义的jdk动态代理所生成的代理对象。

所以,我们可以通过FactoryBean来向Spring容器中添加一个自定义的bean对象。上文中所定义的LubanFactoryBean对应的就是UserMapper,表示我们定义了一个LubanFactoryBean,相当于把UserMapper对应的代理对象作为一个bean放入到了容器中。

但是作为程序员,我们不可能每定义了一个Mapper,还得去定义一个LubanFactoryBean,这是很麻烦的事情,我们改造一下LubanFactoryBean,让他变得更通用,比如:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
@Component
public class LubanFactoryBean implements FactoryBean {
// 注意这里
private Class mapperInterface;
public LubanFactoryBean(Class mapperInterface) {
this.mapperInterface = mapperInterface;
}
@Override
public Object getObject() throws Exception {
Object proxyInstance = Proxy.newProxyInstance(LubanFactoryBean.class.getClassLoader(), new Class[]{mapperInterface}, new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
return method.invoke(this, args);
} else {
// 执行代理逻辑
return null;
}
}
});
return proxyInstance;
}
@Override
public Class<?> getObjectType() {
return mapperInterface;
}
}

改造LubanFactoryBean之后,LubanFactoryBean变得灵活了,可以在构造LubanFactoryBean时,通过构造传入不同的Mapper接口。

实际上LubanFactoryBean也是一个Bean,我们也可以通过生成一个BeanDefinition来生成一个LubanFactoryBean,并给构造方法的参数设置不同的值,比如伪代码如下:

1
2
3
4
5
6
BeanDefinition bd = new BeanDefinitoin();
// 注意一:设置的是LubanFactoryBean
bd.setBeanClassName(LubanFactoryBean.class.getName());
// 注意二:表示当前BeanDefinition在生成bean对象时,会通过调用LubanFactoryBean的构造方法来生成,并传入UserMapper
bd.getConstructorArgumentValues().addGenericArgumentValue(UserMapper.class.getName())
SpringContainer.addBd(bd);

特别说一下注意二,表示表示当前BeanDefinition在生成bean对象时,会通过调用LubanFactoryBean的构造方法来生成,并传入UserMapper的Class对象。那么在生成LubanFactoryBean时就会生成一个UserMapper接口对应的代理对象作为bean了。

到此为止,其实就完成了我们要解决的问题:把Mybatis中的代理对象作为一个bean放入Spring容器中。只是我们这里是用简单的JDK代理对象模拟的Mybatis中的代理对象,如果有时间,我们完全可以调用Mybatis中提供的方法区生成一个代理对象。这里就不花时间去介绍了。

Import

到这里,我们还有一个事情没有做,就是怎么真正的定义一个BeanDefinition,并把它添加到Spring中,上文说到我们要利用Import技术,比如可以这么实现:

定义如下类:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
public class LubanImportBeanDefinitionRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {
@Override
public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition();
AbstractBeanDefinition beanDefinition = builder.getBeanDefinition();
beanDefinition.setBeanClass(LubanFactoryBean.class);
beanDefinition.getConstructorArgumentValues().addGenericArgumentValue(UserMapper.class);
// 添加beanDefinition
registry.registerBeanDefinition("luban"+UserMapper.class.getSimpleName(), beanDefinition);
}
}

并且在AppConfig上添加@Import注解:

1
2
@Import(LubanImportBeanDefinitionRegistrar.class)
public class AppConfig {

这样在启动Spring时就会新增一个BeanDefinition,该BeanDefinition会生成一个LubanFactoryBean对象,并且在生成LubanFactoryBean对象时会传入UserMapper.class对象,通过LubanFactoryBean内部的逻辑,相当于会自动生产一个UserMapper接口的代理对象作为一个bean。

总结

总结一下,通过我们的分析,我们要整合Spring和Mybatis,需要我们做的事情如下:

  1. 定义一个LubanFactoryBean
  2. 定义一个LubanImportBeanDefinitionRegistrar
  3. 在AppConfig上添加一个注解@Import(LubanImportBeanDefinitionRegistrar.class)

优化

这样就可以基本完成整合的需求了,当然还有两个点是可以优化的

第一,单独再定义一个@LubanScan的注解,如下:

1
2
3
4
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Import(LubanImportBeanDefinitionRegistrar.class)
public @interface LubanScan {
}

这样在AppConfig上直接使用@LubanScan即可

第二,在LubanImportBeanDefinitionRegistrar中,我们可以去扫描Mapper,在LubanImportBeanDefinitionRegistrar我们可以通过AnnotationMetadata获取到对应的@LubanScan注解,所以我们可以在@LubanScan上设置一个value,用来指定待扫描的包路径。然后在LubanImportBeanDefinitionRegistrar中获取所设置的包路径,然后扫描该路径下的所有Mapper,生成BeanDefinition,放入Spring容器中。

所以,到此为止,Spring整合Mybatis的核心原理就结束了,再次总结一下:

  1. 定义一个LubanFactoryBean,用来将Mybatis的代理对象生成一个bean对象
  2. 定义一个LubanImportBeanDefinitionRegistrar,用来生成不同Mapper对象的LubanFactoryBean
  3. 定义一个@LubanScan,用来在启动Spring时执行LubanImportBeanDefinitionRegistrar的逻辑,并指定包路径

以上这个三个要素分别对象org.mybatis.spring中的:

  1. MapperFactoryBean
  2. MapperScannerRegistrar
  3. @MapperScan

文章来源:https://www.yuque.com/renyong-jmovm/kb/oyc5uf

给老奴加个鸡腿吧 🍨.