Mybatis-spring自动注入机制原理

这篇文章主要介绍“Mybatis-spring自动注入机制原理”，在日常操作中，相信很多人在Mybatis-spring自动注入机制原理问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”Mybatis-spring自动注入机制原理”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！

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一、基础背景

本篇文章的主要目的有两个：

• 项目中使用mybatis，我们只定义了mapper的接口，并没有实现，那这些实现类的bean是如何生成的？

• mapper接口的实例bean是如何注入到spring容器的？

包名	版本号
spring-boot	2.1.9.RELEASE
mybatis-spring	2.0.0
mybatis-plus-boot-starter	3.1.0
mybatis	3.5.0

二、源码分析

项目中我们使用@MapperScan来配置mapper接口的路径，如下图

@EnableTransactionManagement
@Configuration
@MapperScan("com.ke.newhouse.agency.project.dao.mapper")
public class MybatisPlusConfiguration {
 
    @Bean
    public PaginationInterceptor paginationInterceptor() {
        return new PaginationInterceptor();
    }
}

在这些mapper路径下都是我们定义的接口，@MapperScan的作用有哪些呢，我们先看下@MapperScan的定义

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
@Import(MapperScannerRegistrar.class)
@Repeatable(MapperScans.class)
public @interface MapperScan {
}

在MapperScan的定义中我们目前只需要关注@Import(MapperScannerRegistrar.class)，其含义是将MapperScannerRegistrar.class引入到spring容器中

public class MapperScannerRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, ResourceLoaderAware {
 
  private ResourceLoader resourceLoader;

  /**
   * {@inheritDoc}
   */
  @Override
  public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
    AnnotationAttributes mapperScanAttrs = AnnotationAttributes
        .fromMap(importingClassMetadata.getAnnotationAttributes(MapperScan.class.getName()));
    if (mapperScanAttrs != null) {
      registerBeanDefinitions(mapperScanAttrs, registry);
    }
  }
 
  void registerBeanDefinitions(AnnotationAttributes annoAttrs, BeanDefinitionRegistry registry) {
 
    ClassPathMapperScanner scanner = new ClassPathMapperScanner(registry);
 
    // this check is needed in Spring 3.1
    Optional.ofNullable(resourceLoader).ifPresent(scanner::setResourceLoader);
 
    Class annotationClass = annoAttrs.getClass("annotationClass");
    if (!Annotation.class.equals(annotationClass)) {
      scanner.setAnnotationClass(annotationClass);
    }
 
    Class markerInterface = annoAttrs.getClass("markerInterface");
    if (!Class.class.equals(markerInterface)) {
      scanner.setMarkerInterface(markerInterface);
    }
 
    Class generatorClass = annoAttrs.getClass("nameGenerator");
    if (!BeanNameGenerator.class.equals(generatorClass)) {
      scanner.setBeanNameGenerator(BeanUtils.instantiateClass(generatorClass));
    }
 
    Class mapperFactoryBeanClass = annoAttrs.getClass("factoryBean");
    if (!MapperFactoryBean.class.equals(mapperFactoryBeanClass)) {
      scanner.setMapperFactoryBean(BeanUtils.instantiateClass(mapperFactoryBeanClass));
    }
 
    scanner.setSqlSessionTemplateBeanName(annoAttrs.getString("sqlSessionTemplateRef"));
    scanner.setSqlSessionFactoryBeanName(annoAttrs.getString("sqlSessionFactoryRef"));
 
    List basePackages = new ArrayList<>();
    basePackages.addAll(
        Arrays.stream(annoAttrs.getStringArray("value"))
            .filter(StringUtils::hasText)
            .collect(Collectors.toList()));
 
    basePackages.addAll(
        Arrays.stream(annoAttrs.getStringArray("basePackages"))
            .filter(StringUtils::hasText)
            .collect(Collectors.toList()));
 
    basePackages.addAll(
        Arrays.stream(annoAttrs.getClassArray("basePackageClasses"))
            .map(ClassUtils::getPackageName)
            .collect(Collectors.toList()));
 
    scanner.registerFilters();
    scanner.doScan(StringUtils.toStringArray(basePackages));
  }
}

可以看到MapperScannerRegistrar是继承于ImportBeanDefinitionRegistrar接口，在spring中ImportBeanDefinitionRegistrar的也是创建bean的一种方式，它首先会定义好bean的一些基础信息，如beanName, class等等，然后在spring启动的时候调用其registerBeanDefinitions方法，来生成和注册bean。

我们直接看scanner.doScan(StringUtils.toStringArray(basePackages));这行的工作，最终会调用下面的方法 ClassPathMapperScanner

private void processBeanDefinitions(Set beanDefinitions) {
    GenericBeanDefinition definition;
    for (BeanDefinitionHolder holder : beanDefinitions) {
      definition = (GenericBeanDefinition) holder.getBeanDefinition();
      //这里的beanClassName是mapper接口的接口名（第一个字母小写）
      String beanClassName = definition.getBeanClassName();
      LOGGER.debug(() -> "Creating MapperFactoryBean with name '" + holder.getBeanName()
          + "' and '" + beanClassName + "' mapperInterface");
 
      // the mapper interface is the original class of the bean
      // but, the actual class of the bean is MapperFactoryBean
      definition.getConstructorArgumentValues().addGenericArgumentValue(beanClassName); // issue #59
      //这行很重要，表示bean的实际class为MapperFactoryBean
      definition.setBeanClass(this.mapperFactoryBean.getClass());
 
      definition.getPropertyValues().add("addToConfig", this.addToConfig);
 
      boolean explicitFactoryUsed = false;
      if (StringUtils.hasText(this.sqlSessionFactoryBeanName)) {
        definition.getPropertyValues().add("sqlSessionFactory", new RuntimeBeanReference(this.sqlSessionFactoryBeanName));
        explicitFactoryUsed = true;
      } else if (this.sqlSessionFactory != null) {
        definition.getPropertyValues().add("sqlSessionFactory", this.sqlSessionFactory);
        explicitFactoryUsed = true;
      }
 
      if (StringUtils.hasText(this.sqlSessionTemplateBeanName)) {
        if (explicitFactoryUsed) {
          LOGGER.warn(() -> "Cannot use both: sqlSessionTemplate and sqlSessionFactory together. sqlSessionFactory is ignored.");
        }
        definition.getPropertyValues().add("sqlSessionTemplate", new RuntimeBeanReference(this.sqlSessionTemplateBeanName));
        explicitFactoryUsed = true;
      } else if (this.sqlSessionTemplate != null) {
        if (explicitFactoryUsed) {
          LOGGER.warn(() -> "Cannot use both: sqlSessionTemplate and sqlSessionFactory together. sqlSessionFactory is ignored.");
        }
        definition.getPropertyValues().add("sqlSessionTemplate", this.sqlSessionTemplate);
        explicitFactoryUsed = true;
      }
 
      if (!explicitFactoryUsed) {
        LOGGER.debug(() -> "Enabling autowire by type for MapperFactoryBean with name '" + holder.getBeanName() + "'.");
        //将该bean设置成按类型自动装配，目的在该bean中如果有依赖其他bean，会按类型自动注入到该bean中
        definition.setAutowireMode(AbstractBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE);
      }
    }
  }

我们再看MapperFactoryBean类

public class MapperFactoryBean extends SqlSessionDaoSupport implements FactoryBean {

 private Class mapperInterface;

 private boolean addToConfig = true;

 public MapperFactoryBean() {
   //intentionally empty
 }
  
 public MapperFactoryBean(Class mapperInterface) {
   this.mapperInterface = mapperInterface;
 }

 /**
  * {@inheritDoc}
  */
 @Override
 protected void checkDaoConfig() {
   super.checkDaoConfig();

   notNull(this.mapperInterface, "Property 'mapperInterface' is required");
   //父类中的属性SqlSessionTemplate，该字段是在上面讲的自动装配中注入的
   Configuration configuration = getSqlSession().getConfiguration();
   if (this.addToConfig && !configuration.hasMapper(this.mapperInterface)) {
     try {
       //将该mapper接口添加到MapperRegistry中去
       configuration.addMapper(this.mapperInterface);
     } catch (Exception e) {
       logger.error("Error while adding the mapper '" + this.mapperInterface + "' to configuration.", e);
       throw new IllegalArgumentException(e);
     } finally {
       ErrorContext.instance().reset();
     }
   }
 }

 /**
  * {@inheritDoc}
  */
 @Override
 public T getObject() throws Exception {
   return getSqlSession().getMapper(this.mapperInterface);
 }
·····
·····
}

MapperFactoryBean的父类是SqlSessionDaoSupport，同时实现了接口FactoryBean

我们先分析SqlSessionDaoSupport。

使得MapperFactoryBean拥有了SqlSessionTemplate属性，而同时SqlSessionDaoSupport继承于DaoSupport，DaoSupport是InitializingBean的一个抽象类并实现了afterPropertiesSet方法，该方法使得在bean生成时执行一些操作checkDaoConfig。在checkDaoConfig方法中会将该mapper接口添加到MapperRegistry中去，MapperRegistry可以看作是一个mapper的注册中心

MapperRegistry

public class MapperRegistry {
 
  private final Configuration config;
  //保存mapper接口与代理工厂类的映射
  private final Map, MapperProxyFactory> knownMappers = new HashMap<>();
 
  public MapperRegistry(Configuration config) {
    this.config = config;
  }
 
  @SuppressWarnings("unchecked")
  public  T getMapper(Class type, SqlSession sqlSession) {
    final MapperProxyFactory mapperProxyFactory = (MapperProxyFactory) knownMappers.get(type);
    if (mapperProxyFactory == null) {
      throw new BindingException("Type " + type + " is not known to the MapperRegistry.");
    }
    try {
      return mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession);
    } catch (Exception e) {
      throw new BindingException("Error getting mapper instance. Cause: " + e, e);
    }
  }
 
  public  boolean hasMapper(Class type) {
    return knownMappers.containsKey(type);
  }
 
  public  void addMapper(Class type) {
    if (type.isInterface()) {
      if (hasMapper(type)) {
        throw new BindingException("Type " + type + " is already known to the MapperRegistry.");
      }
      boolean loadCompleted = false;
      try {
        //将mapper接口与代理工厂类对应起来
        knownMappers.put(type, new MapperProxyFactory<>(type));
        // It's important that the type is added before the parser is run
        // otherwise the binding may automatically be attempted by the
        // mapper parser. If the type is already known, it won't try.
        MapperAnnotationBuilder parser = new MapperAnnotationBuilder(config, type);
        parser.parse();
        loadCompleted = true;
      } finally {
        if (!loadCompleted) {
          knownMappers.remove(type);
        }
      }
    }
  }
 
  /**
   * @since 3.2.2
   */
  public Collection> getMappers() {
    return Collections.unmodifiableCollection(knownMappers.keySet());
  }
 
  /**
   * @since 3.2.2
   */
  public void addMappers(String packageName, Class superType) {
    ResolverUtil> resolverUtil = new ResolverUtil<>();
    resolverUtil.find(new ResolverUtil.IsA(superType), packageName);
    Set>> mapperSet = resolverUtil.getClasses();
    for (Class mapperClass : mapperSet) {
      addMapper(mapperClass);
    }
  }
 
  /**
   * @since 3.2.2
   */
  public void addMappers(String packageName) {
    addMappers(packageName, Object.class);
  }
 
}

MapperProxyFactory是MapperProxy的工厂类，MapperProxy是Mapper的代理类

MapperProxy

public class MapperProxy implements InvocationHandler, Serializable {
 
  private static final long serialVersionUID = -6424540398559729838L;
  private final SqlSession sqlSession;
  private final Class mapperInterface;
  private final Map methodCache;
 
  public MapperProxy(SqlSession sqlSession, Class mapperInterface, Map methodCache) {
    this.sqlSession = sqlSession;
    this.mapperInterface = mapperInterface;
    this.methodCache = methodCache;
  }
 
  @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    try {
      if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
        return method.invoke(this, args);
      } else if (isDefaultMethod(method)) {
        return invokeDefaultMethod(proxy, method, args);
      }
    } catch (Throwable t) {
      throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
    }
    //使用缓存来保存MapperMethod
    final MapperMethod mapperMethod = cachedMapperMethod(method);
    //最终会调用这里来执行mapper中的方法
    return mapperMethod.execute(sqlSession, args);
  }
 
  private MapperMethod cachedMapperMethod(Method method) {
    return methodCache.computeIfAbsent(method, k -> new MapperMethod(mapperInterface, method, sqlSession.getConfiguration()));
  }
 
  private Object invokeDefaultMethod(Object proxy, Method method, Object[] args)
      throws Throwable {
    final Constructor constructor = MethodHandles.Lookup.class
        .getDeclaredConstructor(Class.class, int.class);
    if (!constructor.isAccessible()) {
      constructor.setAccessible(true);
    }
    final Class declaringClass = method.getDeclaringClass();
    return constructor
        .newInstance(declaringClass,
            MethodHandles.Lookup.PRIVATE | MethodHandles.Lookup.PROTECTED
                | MethodHandles.Lookup.PACKAGE | MethodHandles.Lookup.PUBLIC)
        .unreflectSpecial(method, declaringClass).bindTo(proxy).invokeWithArguments(args);
  }
 
 
}

我们在接着分析MapperFactoryBean的另一个功能接口FactoryBean，实现FactoryBean这个接口使得MapperFactoryBean成为了一个工厂bean，它的功能是：从spring容器中获取该工厂bean的具体实例是通过getObject方法

MapperFactoryBean

public T getObject() throws Exception {
    return getSqlSession().getMapper(this.mapperInterface);
  }
 
 
····
 
public  T getMapper(Class type) {
    return getConfiguration().getMapper(type, this);
  }
 
···
public  T getMapper(Class type, SqlSession sqlSession) {
    return mapperRegistry.getMapper(type, sqlSession);
  }
 
···
public  T getMapper(Class type, SqlSession sqlSession) {
    final MapperProxyFactory mapperProxyFactory = (MapperProxyFactory) knownMappers.get(type);
    if (mapperProxyFactory == null) {
      throw new BindingException("Type " + type + " is not known to the MapperRegistry.");
    }
    try {
      return mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession);
    } catch (Exception e) {
      throw new BindingException("Error getting mapper instance. Cause: " + e, e);
    }
  }
 
···
 
public T newInstance(SqlSession sqlSession) {
    final MapperProxy mapperProxy = new MapperProxy<>(sqlSession, mapperInterface, methodCache);
    return newInstance(mapperProxy);
  }

可以看到最终从spring中获取mapper的实例的时候，是获取mapper的代理类

三、类UML图

四、结论

• 使用mybaits，其中mapper接口最终的实例是MapperProxy生成的代理类

• 通过ImportBeanDefinitionRegistrar这种方式来注入到spring容器中

到此，关于“Mybatis-spring自动注入机制原理”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注创新互联网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！

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