Mybatis之SessionFactory原理

Mybatis在使用前需进行初始化，下面就针对Mybatis的初始化过程进行介绍。Mybatis的初始化过程有两种：基于XML和基于Java API两种方式，下面就针对基于XML的方式进行展开。

一、Mybatis初始化的基本过程

Mybatis的初始化过程如下图所示：

调用 SqlSessionFactoryBuilder 对象的 build(inputStream) 方法；
SqlSessionFactoryBuilder 会根据输入流 inputStream 等信息创建XMLConfigBuilder 对象 ;
SqlSessionFactoryBuilder 调用 XMLConfigBuilder 对象的 parse() 方法；
XMLConfigBuilder 对象返回 Configuration 对象；
SqlSessionFactoryBuilder 根据 Configuration 对象创建一个DefaultSessionFactory 对象；
SqlSessionFactoryBuilder 返回 DefaultSessionFactory 对象给 Client ，供 Client使用。

上面涉及到的对象有：

SqlSessionFactoryBuilder ：SqlSessionFactory的构造器，用于创建SqlSessionFactory，采用了Builder设计模式
Configuration ：该对象是mybatis-config.xml文件中所有mybatis配置信息
SqlSessionFactory：SqlSession工厂类，以工厂形式创建SqlSession对象，采用了Factory工厂设计模式
XmlConfigParser ：负责将mybatis-config.xml配置文件解析成Configuration对象，供SqlSessonFactoryBuilder使用，创建SqlSessionFactory

下面针对这些对象进行展开。

二、SqlSessionFactory的创建

SqlSessionFactory是MyBatis中的一个主要接口，其主要负责MyBatis框架初始化操作及提供SqlSession对象。

public interface SqlSessionFactory {

  SqlSession openSession();

  SqlSession openSession(boolean autoCommit);

  SqlSession openSession(Connection connection);

  SqlSession openSession(TransactionIsolationLevel level);

  SqlSession openSession(ExecutorType execType);

  SqlSession openSession(ExecutorType execType, boolean autoCommit);

  SqlSession openSession(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level);

  SqlSession openSession(ExecutorType execType, Connection connection);

  Configuration getConfiguration();

}

它有两个实现类：DefaultSqlSessionFactory和SqlSessionManager，其中SqlSessionManager已被废弃。在Mybtis初始化的过程中首先会读取Mybatis的核心配置文件，一般创建SqlSessionFactory的代码如下：

InputStream is = Resources.getResourceAsStream("myBatis-config.xml");

SqlSessionFactoryBuilder builder = new SqlSessionFactoryBuilder();

SqlSessionFactory factory = builder.build(is);

首先得到Mybatis核心配置文件的位置，得到InputStream，将其传给SqlSessionFactoryBuilder的build方法，以下为SqlSessionFactoryBuilde中创建SqlSessionFactory对象的方法：

public SqlSessionFactory build(Reader reader);

public SqlSessionFactory build(Reader reader, String environment);

public SqlSessionFactory build(Reader reader, Properties properties);

public SqlSessionFactory build(Reader reader, String environment, Properties properties);

public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream);

public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream, String environment);

public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream, Properties properties)

public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream, String environment, Properties properties);

public SqlSessionFactory build(Configuration config);

SqlSessionFactoryBuilder是Builder模式中建造者，负责SqlSessionFactory对象的创建以及SqlSessionFactroy对象内部所需要内容的组装。其中，前八个方法都是通过读取XML文件得到XMLConfigBuilder，再调用parse()方法得到Configuration对象，从而产生SqlSessionFactory对象。核心代码如下：

XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream, environment, properties);

return build(parser.parse());

当得到一个XMLConfigBuilder后，调用parse()方法,这里采用了建造者设计模式，将XML文件中的配置读取出来，得到Configuration对象。

public Configuration parse() {

    if (parsed) {

      throw new BuilderException("Each XMLConfigBuilder can only be used once.");

    }

    parsed = true;

    parseConfiguration(parser.evalNode("/configuration"));

    return configuration;

  }

  private void parseConfiguration(XNode root) {

    try {

      //issue #117 read properties first

      propertiesElement(root.evalNode("properties"));

      Properties settings = settingsAsProperties(root.evalNode("settings"));

      loadCustomVfs(settings);

      typeAliasesElement(root.evalNode("typeAliases"));

      pluginElement(root.evalNode("plugins"));

      objectFactoryElement(root.evalNode("objectFactory"));

      objectWrapperFactoryElement(root.evalNode("objectWrapperFactory"));

      reflectorFactoryElement(root.evalNode("reflectorFactory"));

      settingsElement(settings);

      // read it after objectFactory and objectWrapperFactory issue #631

      environmentsElement(root.evalNode("environments"));

      databaseIdProviderElement(root.evalNode("databaseIdProvider"));

      typeHandlerElement(root.evalNode("typeHandlers"));

      mapperElement(root.evalNode("mappers"));

    } catch (Exception e) {

      throw new BuilderException("Error parsing SQL Mapper Configuration. Cause: " + e, e);

    }

  }

注：Builder模式,称为[建造者设计模式]，使用多个简单的对象一步一步构建一个复杂的对象。这种模式属于[创建型模式]，目前它是创建对象的最佳模式。

得到Configuration对象后，将得到的Configuration对象调用build方法创建DefaultSqlSessionFactory对象。

public SqlSessionFactory build(Configuration config) {

    return new DefaultSqlSessionFactory(config);

}

在实际调用时，SqlSessionFactory创建过程的基本写法如下：

InputStream is = Resources.getResourceAsStream("myBatis-config.xml");

SqlSessionFactoryBuilder builderObj = new SqlSessionFactoryBuilder();

SqlSessionFactory factory = builderObj.build(is);

三、SqlSession原理

SqlSession提供select/insert/update/delete方法，在旧版本中使用SqlSession接口的这些方法，新版本中建议使用Mapper接口的方法。从底层实现来说，Mapper接口方法的实现底层还是采用SqlSession接口方法实现的。SqlSession四个重要对象：

Execute：调度执行StatementHandler、ParmmeterHandler、ResultHandler执行相应的SQL语句；
StatementHandler：使用数据库中Statement（PrepareStatement）执行操作，即底层是封装好了的prepareStatement；
ParammeterHandler：处理SQL参数；
ResultHandler：结果集ResultSet封装处理返回。

后面会针对四个对象分别进行说明。

四、Configuration介绍

MyBatis框架支持开发人员通过配置文件与其进行交流，在配置文件所配置的信息,在框架运行时会被XMLConfigBuilder解析并存储在一个Configuration对象中。Configuration对象会被作为参数传送给DeFaultSqlSessionFactory，而DeFaultSqlSessionFactory根据Configuration对象信息为Client创建对应特征的SqlSession对象。

五、Mybatis生命周期

SqlSessionFactoryBuilder：用于创建SqlSessionFactory，一旦SqlSessionFactory创建成功，就会被回收。
SqlSessionFactory：用于创建SqlSession，类似于JDBC的Connection对象，而每次应用程序需要访问数据库，都要创建SqlSession，所以SqlSessionFactory在整Mybatis整个生命周期中。(每个数据库对应一个SqlSessionFactory，是单例产生的)
SqlSession：生命周期是存在于请求数据库处理事务的过程中，是一个线程不安全的对象（在多线程的情况下，需要特别注意），即存活于一个应用的请求和申请，可以执行多条SQL保证事务的一致性。
Mapper：是一个接口，没有实现类。它的作用是发送SQL，返回结果，或修改数据库表，所以它存活于一个SqlSession内，是一个方法级别的东西。当SqlSession销毁的时候，Mapper也会销毁。