1-1.持久层框架设计实现及MyBatis源码分析.md

阶段一模块一学习笔记-持久层框架设计实现及MyBatis源码分析

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一、自定义持久层框架

1. JDBC问题总结：

原始jdbc开发存在的问题如下：

1. 数据库连接创建、释放频繁造成系统资源浪费，从而影响系统性能。
2. Sql语句在代码中硬编码，造成代码不易维护，实际应用中sql变化的可能较大，sql变动需要改变
   java代码。
3. 使用preparedStatement向占有位符号传参数存在硬编码，因为sql语句的where条件不一定，可能
   多也可能少，修改sql还要修改代码，系统不易维护。
4. 对结果集解析存在硬编码(查询列名)，sql变化导致解析代码变化，系统不易维护，如果能将数据 库
   记录封装成pojo对象解析比较方便
   

2. 问题解决思路

1. 使用数据库连接池初始化连接资源
2. 将sql语句抽取到xml配置文件中
3. 使用反射、内省等底层技术，自动将实体与表进行属性与字段的自动映射

3. 自定义框架设计

使用端：
提供核心配置文件：

• sqlMapConfig.xml : 存放数据源信息，引入mapper.xml
• Mapper.xml : sql语句的配置文件信息
  框架端：

1. 读取配置文件
   读取完成以后以流的形式存在，我们不能将读取到的配置信息以流的形式存放在内存中，不好操作，可
   以创建javaBean来存储
   （1）Configuration : 存放数据库基本信息、Map<唯一标识，Mapper> 唯一标识：namespace + “.” +
   id
   （2）MappedStatement：sql语句、statement类型、输入参数java类型、输出参数java类型
2. 解析配置文件
   创建sqlSessionFactoryBuilder类：
   if (connection != null) { try {connection.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); }} }
   方法：sqlSessionFactory build()：
   第一：使用dom4j解析配置文件，将解析出来的内容封装到Configuration和MappedStatement中
   第二：创建SqlSessionFactory的实现类DefaultSqlSession
3. 创建SqlSessionFactory：
   方法：openSession() : 获取sqlSession接口的实现类实例对象
4. 创建sqlSession接口及实现类：主要封装crud方法
   方法：selectList(String statementId,Object param)：查询所有
   selectOne(String statementId,Object param)：查询单个
   具体实现：封装JDBC完成对数据库表的查询操作
   涉及到的设计模式：
   Builder构建者设计模式、工厂模式、代理模式

4. 实际项目目录分析

• 使用端：
• 框架端：
• 源码：git clone -b master1 https://gitee.com/idse666666/lagou.git

5. 优化

5-1： 将测试类方法

封装为分别的dao方法

5-2： 仍存在问题：

• dao的实现类中存在重复的代码，整个操作的过程模板重复(加载配置文件、创建sqlsessionFactory,调用sqlsession方法)
• dao的实现类中存在硬编码，调用sqlsession的方法时，参数statement的id硬编码

5-3: 解决方式

• 使用代理模式生成dao层接口的代理实现类
• SqlSessionImpl中添加如下方法
  
• 使xml中的路径对应上到层路径，xml方法名对应dao层方法名，此时就可以删除UserDao的接口实现类了
  
  
• 源码：git clone -b master2 https://gitee.com/idse666666/lagou.git

6.课后小结以及个人思考

• 课后练习：
• 个人思考：mybatis的自定义实现是：xml配置方式记录数据库连接信息以及想要执行的sql->以文件流形式传入到框架端->框架端解析后利用其构建sqlsessionFactory工厂->使用工厂生产sqlsession->sqlsession实现具体的sql方法->有参数的sql需要使用对应工具类->优化过程使用代理模式，用dao层的包名.方法名巧妙映射xml中的namespace.id 从而解决了硬编码，代码重复问题

二、mybatis

1.相关概念

1. ORM:ORM完成面向对象的编程语言到关系数据库的映射;ORM框架实现的效果：把对持久化对象的保存、修改、删除 等操作，转换为对数据库的操作
2. 简介：MyBatis是一款优秀的基于ORM的半自动轻量级持久层框架，它支持定制化SQL、存储过程以及高级映射。MyBatis可以使用简单的XML或注解来配置和映射原生类型、接口和Java对象为数据库中的记录。
3. Mybatis的优势：Mybatis是一个半自动化的持久层框架，对开发人员开说，核心sql还是需要自己进行优化，sql和java编码进行分离，功能边界清晰，一个专注业务，一个专注数据。

2.具体实现

1. 编写SqlMapperConfig.xml，其中配置mapper.xml信息
   
2. UserMapper.xml信息
   
3. 生产出sqlsession后调用其selectList接口即可，添加insert，修改update，删除delete。除了查询都需要提交事务。传递参数信息。
   

3、优化：

1. 优化一：使用dao层实现，实则仍需要加载配置文件创建工厂以及生产sqlsession：
   

• 源码：git clone -b master3 https://gitee.com/idse666666/lagou.git
• 省略掉dao层实现，直接将mapper.xml的namespace对应到dao的资源包
  
• 使用配置文件
  

2. mybatis常用标签：

• 一对一映射：association
• 一对多映射：collection
• 判断：if
• 循环：foreach

   //例：
  <if test="p.depaCode != null and p.depaCode != ''">
  	and u.depa_code in
  	<foreach collection="p.umsDepas" separator="," close=")" open="(" item="item" index="index">
  		#{item}
  	</foreach>
  </if>

• 源码 git clone -b master4 https://gitee.com/idse666666/lagou.git

3.mybatis缓存

3-1. 缓存概念:

• 缓存就是内存中的数据，常常来自对数据库查询结果的保存，使用缓存，我们可以避免频繁的与数据库进行交互，进而提高响应速度
• 一级缓存是SqlSession级别的缓存。在操作数据库时需要构造sqlSession对象，在对象中有一个数据结构（HashMap）用于存储缓存数据。不同的sqlSession之间的缓存数据区域（HashMap）是互相不影响的
• 二级缓存是mapper级别的缓存，多个SqlSession去操作同一个Mapper的sql语句，多个SqlSession可以共用二级缓存，二级缓存是跨SqlSession的
• 

3-2. 验证一级缓存：

• 一级缓存验证
  
  
• 总结：
  2-1. 第一次发起查询用户id为1的用户信息，先去找缓存中是否有id为1的用户信息，如果没有，从 数据
  库查询用户信息。得到用户信息，将用户信息存储到一级缓存中。
  2-2. 如果中间sqlSession去执行commit操作（执行插入、更新、删除），则会清空SqlSession中的 一级
  缓存，这样做的目的为了让缓存中存储的是最新的信息，避免脏读。
  2-3. 第二次发起查询用户id为1的用户信息，先去找缓存中是否有id为1的用户信息，缓存中有，直 接从
  缓存中获取用户信息
  
  

3-3. 一级缓存源码分析

• 找到源码的存储结构为HashMap
  
• 在执行query方法时，判断缓存的存在状态，存在直接取出，不存在查询数据库
  
  查询数据库得到结果后放入一级缓存中
  

3-4. 二级缓存

• 二级缓存的原理和一级缓存原理一样，第一次查询，会将数据放入缓存中，然后第二次查询则会直接去缓存中取。但是一级缓存是基于sqlSession的，而二级缓存是基于mapper文件的namespace的，也就是说多个sqlSession可以共享一个mapper中的二级缓存区域，并且如果两个mapper的namespace 相同，即使是两个mapper,那么这两个mapper中执行sql查询到的数据也将存在相同的二级缓存区域 中
  

• 二级缓存需要手动开启

   //sqlMapConfig.xml中
  <!--开启二级缓存  -->
  <settings>
  	<setting name="cacheEnabled" value="true"/>
  </settings>
  //mapper.xml中
  <!--开启二级缓存--> 
  <cache>
  </cache>
  //或者注解方式在mapper接口上方
  @CacheNamespace
  //同时要注意实体类需要序列化
  User implements Serializable

  验证

• 多个session在同一个mapper的namespace中，不同session会缓存数据
  

• 同一个mapper的namespace中有一个提交了增删改事务，二级缓存清空
  

二级缓存附加配置：mybatis中还可以配置userCache和flushCache等配置项

• useCache=true（默认）改为false时禁用该statement二级缓存
• flushCache=true（默认）改为false时禁用该statement提交事务后时刷新二级缓存（可能出现脏读）

4. 二级缓存自定义

• 因为mybatis自带的二级缓存无法在分布式环境下正常使用，选用redis作为分布式缓存
• 使用@CacheNamespace(implementation = RedisCache.class)注解，使用redis缓存
• 查阅源码可知 redis配置文件名称固定：redis.properties；redisCache为HashMap
  
• 验证结果
  

5. mybatis插件

• mybatis在四大组件(Executor、StatementHandler、ParameterHandler、ResultSetHandler)处提供了简单易用的插 件扩展机制

• 实际上就是一个拦截器，可以自定义
  

• 源码 git clone -b master5 https://gitee.com/idse666666/lagou.git

三、Mybatis架构原理

1. 架构设计

2. 主要构件及其相互关系

3. 二级缓存源码优先级别

二级缓存>一级缓存>数据库

4. 二级缓存的存取机制

• 只有提交了SqlSession.commit()，后二级缓存才被真正写入

• 存储二级缓存对象的时候是放到了TransactionalCache.entriesToAddOnCommit这个map中，但是每次查询的时候是直接从TransactionalCache.delegate中去查询的，所以这个二级缓存查询数据库后，设置缓存值是没有立刻生效的，主要是因为直接存到 delegate 会导致脏数据问题
  

• MyBatis二级缓存只适用于不常进行增、删、改的数据，比如国家行政区省市区街道数据。一但数据变更，MyBatis会清空缓存。因此二级缓存不适用于经常进行更新的数据。

• 源码 git clone -b master6 https://gitee.com/idse666666/lagou.git

5. 延迟加载

5-1 延迟加载概念：

• 就是在需要用到数据时才进行加载，不需要用到数据时就不加载数据。延迟加载也称懒加载。
• 优点：先从单表查询，需要时再从关联表去关联查询，大大提高数据库性能，因为查询单表要比关联查询多张表 速度要快。
• 缺点：因为只有当需要用到数据时，才会进行数据库查询，这样在大批量数据查询时，因为查询工作也要消耗时 间，所以可能造成用户等待时间变长，造成用户体验下降

5-2 实现

//1.返回resultMap
<select id="findById" resultMap="userMap"  >
	select * from user where id = #{id}
</select>
//2.设置fetchType="lazy，并指定子查询的全路径和参数值
<resultMap id="userMap" type="com.lagou.pojo.User">
<id property="id" column="id"></id>
<result property="username" column="username"></result>
<collection property="orderList" ofType="com.lagou.pojo.Order"
			select="com.lagou.mapper.IOrderMapper.findOrderByUid" column="id" fetchType="lazy">
	<id property="id" column="oid"/>
	<result property="orderTime" column="ordertime"/>
	<result property="total" column="total"/>
</collection>
</resultMap>
//3.子查询，需要id作为参数值
<select id="findOrderByUid" resultType="com.lagou.pojo.Order">
select * from orders where uid = #{uid}

5-3 通过以上配置延迟加载，实现如果只查询一级用户信息，二级查询则不会执行

5-4 全局延迟加载

<settings>
	<!--开启全局延迟加载功能-->
	<setting name="lazyLoadingEnabled" value="true"/> 
</settings>

• 源码 git clone -b master7 https://gitee.com/idse666666/lagou.git

四、设计模式：

1. mybatis中用到的设计模式

2. 构建者模式

2-1.构建者模式概念

Builder模式的定义是”将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。”，它属于创建类模式，一般来说，如果一个对象的构建比较复杂，超出了构造函数所能包含的范围，就可以使用工厂模式和Builder模式，相对于工厂模式会产出一个完整的产品，Builder应用于更加复杂的对象的构建，甚至只会构建产品的一个部分，直白来说，就是使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象

2-2. 例：分别构建出电脑的各个组件

2-3. mybatis中体现

SqlSessionFactoryBuilder会调用XMLConfigBuilder读取所有的
MybatisMapConfig.xml 和所有的 Mapper.xml 文件，构建 Mybatis 运行的核心对象 Configuration
对象，然后将该Configuration对象作为参数构建一个SqlSessionFactory对象。

3.工厂模式

3-1.简单工厂模式概念

在简单工厂模式中，可以根据参数的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类

3-2.例子

3-3.mybatis中体现

SqlSessionFactory，该Factory的openSession ()方法重载了很多个，分别支持autoCommit、Executor、Transaction等参数的输入，来构建核心的SqlSession对象。该方法先从configuration读取对应的环境配置，然后初始化TransactionFactory 获得一个 Transaction 对象，然后通过 Transaction 获取一个 Executor 对象，最后通过configuration、Executor、是否autoCommit三个参数构建了 SqlSession

4.代理模式

4-1.代理模式概念

代理模式(Proxy Pattern):给某一个对象提供一个代理，并由代理对象控制对原对象的引用。代理模式 的英文叫做Proxy，它是一种对象结构型模式，代理模式分为静态代理和动态代理，

4-2.例子

4-3.mybatis中体现

代理模式可以认为是Mybatis的核心使用的模式，正是由于这个模式，我们只需要编写Mapper.java接口，不需要实现，由Mybatis后台帮我们完成具体SQL的执行。当我们使用Configuration的getMapper方法时，会调用mapperRegistry.getMapper方法，而该方法又会调用mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession)来生成一个具体的代理

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阶段一模块一源码（总）：git clone -b master https://gitee.com/idse666666/lagou.git