MybatisMapper接口工作原理实例解析

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Proxy.newProxyInstance，Mapper 映射，Mapper 实现

MyBatis 是一款优秀的持久层框架，它支持定制化 SQL、存储过程以及高级映射。MyBatis 避免了几乎所有的 JDBC 代码和手动设置参数以及获取结果集。我们在使用 Mybaits 进行，通常只需要定义几个 Mapper 接口，然后在编写一个 xml 文件，我们在配置文件中写好 sql , Mybatis 帮我们完成 Mapper 接口道具体实现的调用。以及将结果映射到 model bean 中。

我们在项目中所编写的众多的 Mapper 类只是一个接口(interface )，根据 Java 的多态性我们知道，可以使用接口接口作为形参，进而在运行时确定具体实现的对象是什么。但是，对于 Mapper 接口，我们并没有编写其实现类！Mybatis是如何找到其实现类，进而完成具体的 CRUD 方法调用的呢？原理何在？

Mapper 接口是怎么找到实现类的

为了弄清楚 Mapper 接口是如何找到实现类的，我们先回忆一下 Mybatis 是怎么使用的，根据实际的例子，进而一点点的去分析。这里的使用指的是Mybatis 单独使用，而不是整合 spring , 因为整合 spring 的话，还需要涉及 Mapper dao 装载到 spring 容器的问题，spring 帮忙创建数据源配置等问题。

通常我们使用 Mybatis 的主要步骤是：

构建 SqlSessionFactory ( 通过 xml 配置文件 , 或者直接编写Java代码)
从 SqlSessionFactory 中获取 SqlSession
从SqlSession 中获取 Mapper
调用 Mapper 的方法，例如：blogMapper.selectBlog(int blogId)

从一段代码看起

上面我们概括了使用 Mybatis 的4个步骤。这4个步骤看起来很简单，但是用代码写出来就很多。我们不妨先记着这4个步骤，再去看代码，会容易点。

// 1. 
DataSource dataSource = BlogDataSourceFactory.getBlogDataSource();
TransactionFactory transactionFactory = new JdbcTransactionFactory();
Environment environment = new Environment("development", transactionFactory, dataSource);
Configuration configuration = new Configuration(environment);
configuration.addMapper(BlogMapper.class);// 添加Mapper接口
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(configuration);
// 2. 
SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();
try {
 // 3. 
 BlogMapper mapper = session.getMapper(BlogMapper.class);
 // 4.
 Blog blog = mapper.selectBlog(1);
} finally {
 session.close();
}

在这块代码中，第 1 部分我们使用了 Java 编码的形式来实现 SqlSessionFactory ，也可以使用 xml 。如果使用xml的话，上面的第一部分代码就是这样的：

String resource = "org/mybatis/example/mybatis-config.xml"; // xml内容就不贴了
InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);

我们本次的目标是弄清楚 “ Mapper 是如何找到实现类的 ”，我们注意上面代码 3 , 4 的位置：

 // 3. 
 BlogMapper mapper = session.getMapper(BlogMapper.class);
 // 4.
 Blog blog = mapper.selectBlog(1);

这里 mapper 可以调用selectBlog(1) 这个方法，说明 mapper 是个对象，因为对象才具有方法行为实现啊。BlogMapper接口是不能实例化的，更没有具体方法实现。我们并没有定义一个类，让它实现BlogMapper接口，而在这里它只是通过调用session.getMapper() 所得到的。由此，我们可以推断：肯定是session.getMapper() 方法内部产生了BlogMapper的实现类。有什么技术可以根据BlogMapper 接口生成了一个实现类呢？想到这里，对于有动态代理使用经验的程序员来说，很容易想到，这背后肯定是基于动态代理技术，具体怎么实现的呢？下面我们来根据源码一探究竟。

Mapper 接口的注册

从上面的代码中，我们知道 BlogMapper 接口的实现类是从session.getMapper中得来的，大概是基于动态代理技术实现。我们既然能够从SqlSession中得到BlogMapper接口的，那么我们肯定需要先在哪里把它放进去了，然后 SqlSession 才能生成我们想要的代理类啊。上面代码中有这么一行：

configuration.addMapper(BlogMapper.class);

跟着这个 addMapper 方法的代码实现是这样的：

 public  void addMapper(Class type) {
  mapperRegistry.addMapper(type);
 }

我们看到这里 mapper 实际上被添加到 mapperRegissry 中。继续跟进代码：

public class MapperRegistry {
 private final Map, MapperProxyFactory<?>> knownMappers 
                         = new HashMap, MapperProxyFactory<?>>();
 
public  void addMapper(Class type) {
  if (type.isInterface()) { // 只添加接口
   if (hasMapper(type)) { // 不允许重复添加
    throw new BindingException("Type " + type + " is already known to the MapperRegistry.");
   }
   boolean loadCompleted = false;
   try {
    knownMappers.put(type, new MapperProxyFactory(type)); // 注意这里
 
    MapperAnnotationBuilder parser = new MapperAnnotationBuilder(config, type);
    parser.parse();
    loadCompleted = true;

   } finally {
    if (!loadCompleted) {
     knownMappers.remove(type);
    }
   }
  }
 }
}

看到这里我们知道上面所执行的configuration.addMapper(BlogMapper.class); 其实最终被放到了HashMap中，其名为knownMappers ，knowMappers是MapperRegistry 类的一个私有属性，它是一个HashMap 。其Key 为当前Class对象，value 为一个MapperProxyFactory 实例。

这里我们总结一下：诸如BlogMapper 之类的Mapper接口被添加到了MapperRegistry 中的一个HashMap中。并以 Mapper 接口的 Class 对象作为 Key , 以一个携带Mapper接口作为属性的MapperProxyFactory 实例作为value 。MapperProxyFacory从名字来看，好像是一个工厂，用来创建Mapper Proxy的工厂。我们继续往下看。

Mapper接口的动态代理类的生成

上面我们已经知道，Mapper 接口被到注册到了MapperRegistry中——放在其名为knowMappers 的HashMap属性中，我们在调用Mapper接口的方法的时候，是这样的：

BlogMapper mapper = session.getMapper(BlogMapper.class);

这里，我们跟踪一下session.getMapper() 方法的代码实现，这里 SqlSession 是一个接口，他有两个实现类，一个是DefaultSqlSession,另外一个是SqlSessionManager,这里我们用的是DefaultSqlSession. 为什么是DefaultSqlSession呢？因为我们在初始化SqlSessionFactory的时候所调用的SqlSessionFactoryBuilder的build()方法里边配置的就是DefaultSqlSession, 所以，我们进入到DefaultSession类中，看看它对session.getMapper(BlogMapper.class)是怎么实现的：

public class DefaultSqlSession implements SqlSession {
 private Configuration configuration; 
  @Override
 public  T getMapper(Class type) {
  return configuration.getMapper(type, this); //最后会去调用MapperRegistry.getMapper
 }
}

如代码所示，这里的 getMapper 调用了 configuration.getMapper , 这一步操作其实最终是调用了MapperRegistry,而此前我们已经知道，MapperRegistry是存放了一个HashMap的，我们继续跟踪进去看看，那么这里的get，肯定是从这个hashMap中取数据。我们来看看代码：

public class MapperRegistry {
 
private final Map, MapperProxyFactory<?>> knownMappers = new HashMap, MapperProxyFactory<?>>();// Mapper 映射
 
public  T getMapper(Class type, SqlSession sqlSession) {
  final MapperProxyFactory mapperProxyFactory =
                 (MapperProxyFactory) knownMappers.get(type);
  try {
   return mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession); // 重点看这里
  } catch (Exception e) {
  }
 }
}

我们调用的session.getMapper(BlogMapper.class);最终会到达上面这个方法，这个方法，根据BlogMapper的class对象,以它为key在knowMappers 中找到了对应的value —— MapperProxyFactory(BlogMapper) 对象，然后调用这个对象的newInstance()方法。根据这个名字，我们就能猜到这个方法是创建了一个对象，代码是这样的：

public class MapperProxyFactory { //映射器代理工厂

 private final Class mapperInterface;
 private Map methodCache = new ConcurrentHashMap();

 public MapperProxyFactory(Class mapperInterface) {
  this.mapperInterface = mapperInterface;
 }
 // 删除部分代码，便于阅读

 @SuppressWarnings("unchecked")
 protected T newInstance(MapperProxy mapperProxy) {
  //使用了JDK自带的动态代理生成映射器代理类的对象
  return (T) Proxy.newProxyInstance(
       mapperInterface.getClassLoader(),
       new Class[] { mapperInterface }, 
       mapperProxy);
 }
 public T newInstance(SqlSession sqlSession) {
  final MapperProxy mapperProxy = new MapperProxy(sqlSession, mapperInterface, methodCache);
  return newInstance(mapperProxy);
 }

}

看到这里，就清楚了，最终是通过Proxy.newProxyInstance产生了一个BlogMapper的代理对象。Mybatis 为了完成 Mapper 接口的实现，运用了代理模式。具体是使用了JDK动态代理，这个Proxy.newProxyInstance方法生成代理类的三个要素是：

ClassLoader —— 指定当前接口的加载器即可
当前被代理的接口是什么 —— 这里就是 BlogMapper
代理类是什么 —— 这里就是 MapperProxy

代理模式中，代理类(MapperProxy)中才真正的完成了方法调用的逻辑。我们贴出MapperProxy的代码，如下：

public class MapperProxy implements InvocationHandler, Serializable {// 实现了InvocationHandler
 @Override
 public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
  //代理以后，所有Mapper的方法调用时，都会调用这个invoke方法
  if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
   try {
    return method.invoke(this, args); // 注意1
   } catch (Throwable t) {
    throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
   }
  }
  final MapperMethod mapperMethod = cachedMapperMethod(method); // 使用了缓存
  //执行CURD
  return mapperMethod.execute(sqlSession, args); // 注意2
 }  
}

我们调用的 Blog blog = mapper.selectBlog(1); 实际上最后是会调用这个MapperProxy的invoke方法。这段代码中，if 语句先判断，我们想要调用的方法是否来自Object类，这里的意思就是，如果我们调用toString()方法，那么是不需要做代理增强的，直接还调用原来的method.invoke()就行了。只有调用selectBlog()之类的方法的时候，才执行增强的调用——即mapperMethod.execute(sqlSession, args);这一句代码逻辑。

而mapperMethod.execute(sqlSession, args);这句最终就会执行增删改查了，代码如下：

 public Object execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
  Object result;
  if (SqlCommandType.INSERT == command.getType()) {     //insert 处理，调用SqlSession的insert
   Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
   result = rowCountResult(sqlSession.insert(command.getName(), param));
  } else if (SqlCommandType.UPDATE == command.getType()) { // update
   Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
   result = rowCountResult(sqlSession.update(command.getName(), param));
  } else if (SqlCommandType.DELETE == command.getType()) {  // delete
   Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
   result = rowCountResult(sqlSession.delete(command.getName(), param));
  } else if (SqlCommandType.SELECT == command.getType()) {
   // 删除部分代码 
  } else {
   throw new BindingException("Unknown execution method for: " + command.getName());
  }
   // 删除部分代码
  return result;
 }

再往下一层，就是执行JDBC那一套了，获取链接，执行，得到ResultSet，解析ResultSet映射成JavaBean。

至此，我们已经摸清楚了Blog blog = mapper.selectBlog(1); 中，BlogMapper接口调用到得到数据库数据过程中，Mybaitis 是如何为接口生成实现类的，以及在哪里出发了最终的CRUD调用。实际上，如果我们在调用Blog blog = mapper.selectBlog(1);之前，把从slqSession中得到的 mapper 对象打印出来就会看到，输出大概是这样的：

com.sun.proxy.$Proxy17

动态代理没错吧，Java动态代理实在是太美妙了。

总结

上面我们用层层深入的方式摸清楚了 Mapper接口是如何找到实现类的。我们分析了 Mapper接口是如何注册的，Mapper接口是如何产生动态代理对象的，Maper接口方法最终是如何执行的。总结起来主要就是这几个点：

1. Mapper 接口在初始SqlSessionFactory 注册的。

2. Mapper 接口注册在了名为 MapperRegistry 类的 HashMap中， key = Mapper class value = 创建当前Mapper的工厂。

3. Mapper 注册之后，可以从SqlSession中get

4. SqlSession.getMapper 运用了 JDK动态代理，产生了目标Mapper接口的代理对象。

5. 动态代理的代理类是 MapperProxy ，这里边最终完成了增删改查方法的调用。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持创新互联。

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