Mybatis

Mybatis是一个半ORM（对象关系映射）框架，它内部封装了JDBC，开发时只需要关注sql语句本身， 不需要花费精力去处理加载驱动、创建连接、创建statement等繁杂的过程。 开发人员直接编写原生态sql，可以严格控制sql执行性能，灵活度高。

MyBatis可以使用xml或注解来配置和映射原生信息，将POJO映射成数据库中的记录，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。

通过xml文件或注解的方式将要执行的各种statement配置起来，并通过java对象和statement中sql的动态参数进行映射生成最终执行的sql语句， 最后由MyBatis框架执行sql并将结果映射为java对象并返回。（从执行sql到返回result的过程）。

Mybatis的优缺点

优点：

  • 基于sql语句编程，相当灵活，不会对应用程序或者数据库的现有设计造成任何影响，sql写在xml 里，解除sql与程序代码的耦合，便于统一管理；提供XML标签，支持编写动态sql语句，并可重用。
  • 代码少，与JDBC相比，减少了一半以上的代码量，消除了JDBC大量冗余的代码，不需要手动开关连接；
  • 很好的与各种数据库兼容（因为MyBatis使用JDBC来连接数据库，所以只要JDBC支持的数据库MyBatis都支持）。
  • 能够与Spring很好的集成；
  • 提供映射标签，支持对象与数据库的ORM字段关系映射；提供对象关系映射标签，支持对象关系组件维护。

缺点：

  • sql语句的编写工作量较大，尤其当字段多、关联表多时，对开发人员编写sql语句能力有一定要求。
  • sql语句依赖于数据库，导致数据库移植性差，不能随意更换数据库。

Mybatis和Hibernate的区别

相同点

都是对jdbc的封装，都是持久层的框架，都用于dao层的开发。

不同点

  • MyBatis是一个半自动映射的框架，配置Java对象与sql语句执行结果的对应关系，多表关联关系配置简单
  • Hibernate是一个全表映射的框架，配置Java对象与数据库表的对应关系，多表关联关系配置复杂

sql优化和移植性

  • Hibernate对sql语句封装，提供了日志、缓存、级联（级联比MyBatis强大）等特性，</br> 此外还提供 hql（Hibernate Query Language）操作数据库，数据库无关性支持好，但会多消耗性能。</br> 如果项目需要支持多种数据库，代码开发量少，但sql语句优化困难。

  • MyBatis需要手动编写sql，支持动态sql、处理列表、动态生成表名、支持存储过程。</br> 开发工作量相对大些。直接使用sql语句操作数据库，不支持数据库无关性，但sql语句优化容易。

Mybatis 常用标签

最常见的无非就是crud（增删改查）此类标签：

  • insert：新增
  • update：修改
  • delete：删除
  • select：查询

除了以上还有很多：

  • resultMap：结果映射
  • parameterMap：参数映射
  • resultType：结果类型
  • parameterType：参数类型
  • sql：sql片段
  • include：引用sql片段
  • selectKey：主键生成策略，获取自增主键id的值并进行设置
  • association：一对一关联
  • collection：一对多关联
  • discriminator：多表继承
  • set、where、if、foreach、trim、choose、when、otherwise、bind：一般写动态sql涉及到的标签
  • 等等

Mybatis $()和#()的区别

  • ${}是字符串替换，是Properties文件中的变量占位符，它可以用于标签属性值和sql内部，属于静态文本替换
    • Mybatis在处理${}时，就是把${}直接替换成变量的值，这种会出现sql注入的风险。
  • #{}是预编译处理，是sql的参数占位符，
    • Mybatis在处理#{}时，会将sql中的#{}替换为?号，调用PreparedStatement的set方法来赋值

Mybatis 模糊查询

Mybatis的模糊查询一般存在两种写法，一种是使用${}，另一种是使用#{}。

使用${}的存在sql注入的风险，一般不推荐使用

一般的写法：

select * from user where name like CONCAT('%', #{name}, '%')

like也可以根据使用情况替换成likeLeft、likeRight

  • likeLeft：使用%作为通配符，只能用在字符串的开头。如：name likeLeft '%T'，表示查询name字段以T结尾的记录。
  • likeRight：使用%作为通配符，只能用在字符串的末尾。如：name likeRight 'T%'，表示查询name字段以T开头的记录

Mybatis 嵌套查询

MyBatis嵌套查询通常指的是在一个查询中嵌套另一个查询的结果。

这可以通过使用<select>标签嵌套来实现，也可以通过在映射文件中使用<collection>、<association>等复杂类型的属性来实现。

以下是一个使用<collection>进行嵌套查询的例子：

假设我们有两个表：学生表student、班级表clazz

现在，我们查询一个班级和它的所有学生的信息。

在班级类中定义一个集合类型的allStudents属性来放所有学生：

public class Clazz {
    private Long id;
    private String name;
    // 其他字段...
    private List<Student> allStudents;
    // getters、setters...
}

然后，在映射文件中定义查询并使用<collection>进行嵌套查询：

<mapper namespace="com.xxx.mapper.ClazzMapper">
  <!-- 结果映射 -->
  <resultMap id="ClazzMap" type="Clazz">
    <id property="id" column="id"/>
    <result property="title" column="title"/>
    <!-- 其他字段映射... -->
    <collection property="allStudents"
                ofType="Student"
                select="selectStudentByClazzId"
                column="id"/>
  </resultMap>

  <!-- 查询班级 -->
  <select id="selectById" resultType="Clazz">
      SELECT * FROM clazz WHERE id = #{id}
  </select>

  <!-- 查询学生，并嵌套在帖子查询中 -->
  <select id="selectStudentByClazzId" resultType="Student">
      SELECT * FROM student WHERE clazz_id = #{id}
  </select>

</mapper>

在<collection>标签中，property属性指定了嵌套查询的属性名，ofType属性指定了集合中元素的类型，select属性指定了用于查询集合的嵌套查询的ID，column属性指定了嵌套查询使用的外键列。

最后调用selectById方法来查询班级信息，同时会自动执行嵌套查询selectStudentByClazzId，并将结果映射到Clazz对象的allStudents属性中。

Mybatis 缓存

Mybatis中有一级缓存和二级缓存，默认情况下一级缓存是开启的，而且是不能关闭的。

一级缓存是指SqlSession级别的缓存，当在同一个SqlSession中进行相同的sql语句查询时， 第二次以后的查询不会从数据库查询，而是直接从缓存中获取，一级缓存最多缓存1024条sql。

二级缓存是指可以跨SqlSession的缓存。是mapper级别的缓存，对于mapper级别的缓存不同的SqlSession是可以共享的。

一级缓存原理（SqlSession级别）

第一次发出一个查询sql，sql查询结果写入SqlSession的一级缓存中，缓存使用的数据结构是一个map。

  • key：MapperID+offset+limit+sql+所有的入参
  • value：用户信息

同一个SqlSession再次发出相同的sql，就从缓存中取出数据。</br> 如果两次中间出现commit操作（修改、添加、删除），本SqlSession中的一级缓存区域全部清空，</br> 下次再去缓存中查询不到，就要从数据库查询，从数据库查询到再写入缓存。

二级缓存原理（mapper基本）

二级缓存的范围是mapper级别（mapper同一个命名空间），mapper以命名空间为单位创建缓存数据结构，结构是map。

  • key：MapperID+offset+limit+sql+所有的入参

mybatis的二级缓存是通过CacheExecutor实现的。

CacheExecutor其实是Executor的代理对象。

所有的查询操作，在CacheExecutor中都会先匹配缓存中是否存在，不存在则查询数据库。

具体使用需要配置：

  • Mybatis全局配置中启用二级缓存配置
  • 在对应的Mapper.xml中配置cache节点
  • 在对应的select查询节点中添加useCache=true
  • 属性类需要实现Serializable序列化接口

Mybatis 工作原理

  • 读取MyBatis配置文件：mybatis-config.xml为MyBatis的全局配置文件，配置了MyBatis的运行环境等信息，例如数据库连接信息。
  • 加载sql映射文件。文件中包含了操作数据库的sql语句，需要在MyBatis配置文件mybatis-config.xml中加载。
    • mybatis-config.xml文件可以加载多个映射文件，每个文件对应数据库中的一张表。
  • 构造会话工厂：通过MyBatis的环境等配置信息构建会话工厂SqlSessionFactory。
  • 创建会话对象：由会话工厂创建SqlSession对象，该对象中包含了执行sql语句的所有方法。
  • Executor执行器：MyBatis底层定义了一个Executor接口来操作数据库， 根据SqlSession传递的参数动态地生成需要执行的sql语句，同时负责查询缓存的维护。
  • MappedStatement对象：在Executor接口的执行方法中有一个MappedStatement类型的参数， 是对映射信息的封装，用于存储要映射的sql语句的id、参数等信息。
  • 输入参数映射：输入参数类型可以是Map、List等集合类型，也可以是基本数据类型和POJO类型。 输入参数映射过程类似于JDBC对preparedStatement对象设置参数的过程。
  • 输出结果映射：输出结果类型可以是Map、List等集合类型，也可以是基本数据类型和POJO类型。 输出结果映射过程类似于JDBC对结果集的解析过程。

Mybatis 插件

MyBatis可以拦截以下四大核心组件的方法调用：

  • Executor：执行器，负责sql语句的执行和事务管理（update、query、commit、rollback等方法）。
  • StatementHandler：语句处理器，处理具体的sql语句，包括预编译和参数设置等（prepare、parameterize、batch、updates query等方法）。
  • ParameterHandler：参数处理器，负责将用户传递的参数转换成JDBC可识别的参数（getParameterObject、setParameters等方法）。
  • ResultSetHandler：结果集处理器，负责将JDBC返回的结果集转换成用户所需的对象或集合（handlerResultSet、handleOutputParameters等方法）。

通过拦截这些方法调用，MyBatis插件可以实现：sql重写、日志记录、性能监控、事务管理增强等等功能。

MyBatis插件的原理

MyBatis插件的实现原理基于Java的动态代理机制。

当配置了MyBatis插件后，初始化时MyBatis会使用JDK动态代理， 为目标对象（SqlSession、Executor、StatementHandler等）生成一个代理对象。 这个代理对象会包装原始对象，并在方法调用时执行自定义的拦截逻辑。

当调用这些代理对象的方法时，实际上会触发MyBatis提供的Invocation对象的proceed方法， 这个方法会在执行原始方法逻辑前后执行插件中定义的逻辑。

拦截过程如下：

  • 当目标对象的方法被调用时，代理对象会先检查是否存在对应的插件拦截器。
  • 如果存在拦截器，且该方法的签名与拦截器配置的方法签名匹配，则调用拦截器的intercept方法。
  • 在intercept方法中，开发者可以实现自定义的拦截逻辑。通常，这里会包含对原始方法调用的修改或增强。
  • 执行完拦截逻辑后，可以选择是否继续执行原始方法。如果继续执行，则通过反射调用原始对象的方法；否则，直接返回自定义的结果。
  • 需要注意的是，由于MyBatis插件是基于方法签名进行拦截的，因此开发者在编写插件时需要谨慎选择需要拦截的方法签名，以避免不必要的性能开销和潜在问题。

MyBatis插件注解

@Intercepts注解的作用是，标记需要拦截的方法列表。

  • Mybatis通过该注解去判断当前方法是否需要被拦截。
  • @Intercepts其实就是一个数组，用来添加复数个@Signature。
  • 每个@Signature都指定了一个需要拦截的方法。

@Signature注解参数说明:

  • type：就是指定拦截器类型（Executor、StatementHandler、ParameterHandler、ResultSetHandler）
  • method：是拦截器类型中的方法，不是自己写的方法
  • args：是method中方法的入参

MyBatis插件示例：

import org.apache.ibatis.executor.Executor;
import org.apache.ibatis.mapping.MappedStatement;
import org.apache.ibatis.plugin.*;

import java.util.Properties;

@Intercepts({
    @Signature(
        type = Executor.class,
        method = "update",
        args = {MappedStatement.class, Object.class}
    )
})
public class ExamplePlugin implements Interceptor {
    @Override
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
        // 在原始方法执行前执行的逻辑
        System.out.println("Before method execution");

        StatementHandler statementHandler = (StatementHandler) invocation.getTarget();
        MetaObject metaStatementHandler = SystemMetaObject.forObject(statementHandler);

        // 分离代理对象链
        // (由于目标类可能被多个拦截器拦截，从而形成多次代理，通过下面的两次操作可以分离出最原始的的目标类)
        while (metaStatementHandler.hasGetter("h")) {
          Object object = metaStatementHandler.getValue("h");
          metaStatementHandler = SystemMetaObject.forObject(object);
        }

        // 获取到当前的映射语句对象（MappedStatement）
        MappedStatement mappedStatement = (MappedStatement) metaStatementHandler.getValue("delegate.mappedStatement");

        // 只对需要拦截的语句进行处理
        if (mappedStatement.getId().endsWith("ById")) {

        }

        // 执行原始方法
        Object result = invocation.proceed();

        // 在原始方法执行后执行的逻辑
        System.out.println("After method execution");

        // 返回原始方法的执行结果
        return result;
    }

    @Override
    public Object plugin(Object target) {
        // 生成代理对象
        return Plugin.wrap(target, this);
    }

    @Override
    public void setProperties(Properties properties) {
        // 设置插件属性，可以通过配置文件配置
    }
}

在MyBatis配置文件中注册这个插件：

<configuration>
  <!-- 其他配置... -->
  <plugins>
    <plugin interceptor="com.xxx.ExamplePlugin">
      <!-- 如果插件需要配置属性，可以在这里添加 -->
      <!-- <property name="someProperty" value="someValue"/> -->
      <!-- 插件属性配置 -->
    </plugin>
  </plugins>
  <!-- 其他配置... -->
</configuration>

当执行Executor的update方法时，插件中定义的intercept方法会被调用， 并且会在原始方法的执行前后打印出相应的日志信息。

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