《手写Mybatis》第4章：Mapper XML的解析和注册使用

作者：小傅哥

系列：https://bugstack.cn/md/spring/develop-mybatis/2022-03-20-%E7%AC%AC1%E7%AB%A0%EF%BC%9A%E5%BC%80%E7%AF%87%E4%BB%8B%E7%BB%8D%EF%BC%8C%E6%89%8B%E5%86%99Mybatis%E8%83%BD%E7%BB%99%E4%BD%A0%E5%B8%A6%E6%9D%A5%E4%BB%80%E4%B9%88%EF%BC%9F.html

沉淀、分享、成长，让自己和他人都能有所收获！

一、前言

你是怎么面对功能迭代的？

其实很多程序员在刚开始做编程或者新加入一家公司时，都没有多少机会可以做一个新项目，大部分时候都是在老项目上不断的迭代更新。在这个过程你可能要学习N个前人留下的各式各样的风格迥异的代码片段，在这些纵横交错的流程中，找到一席之地，把自己的ifelse加进去。

虽然这样胡乱的加ifelse，刚上手就“摆烂”的心态，让人很难受。但要想在已经被压缩的工期下，还能交付出高质量的代码其实也很难完成，所以一部分研发被逼到能用就行，能跑就可以。

但说回来，其实不能逐步清理一片屎山，让代码在你的手上逐步清晰、整洁、干净，很多时候也是作为码农自身经验的不足，不懂得系统重构、不了解设计原则、不熟悉业务背景、不清楚产品走向等等原因造成的。所以最好的办法是提升自身的能力，没接到一次需求都有一些技术上的改变，既然它是屎山，那就当做打怪升级了，修一点、改一块、补一片，总会在你手上越来越易于维护和扩展的。

二、目标

在我们渐进式的逐步实现 Mybatis 框架过程中，首先我们要有一个目标导向的思路，也就是说 Mybatis 的核心逻辑怎么实现。

其实我们可以把这样一个 ORM 框架的目标，简单的描述成是为了给一个接口提供代理类，类中包括了对 Mapper 也就是 xml 文件中的 SQL 信息(类型、入参、出参、条件)进行解析和处理，这个处理过程就是对数据库的操作以及返回对应的结果给到接口。如图 4-1

那么按照 ORM 核心流程的执行过程，我们本章节就需要在上一章节的基础上，继续扩展对 Mapper 文件的解析以及提取出对应的 SQL 文件。并在当前这个阶段，可以满足我们调用 DAO 接口方法的时候，可以返回 Mapper 中对应的待执行 SQL 语句。为了不至于把整个工程撑大，小傅哥会带着大家逐步完成这些内容，所以本章节暂时不会对数据库进行操作，待后续逐步实现

三、设计

结合上一章节我们使用了 MapperRegistry 对包路径进行扫描注册映射器，并在 DefaultSqlSession 中进行使用。那么在我们可以把这些命名空间、SQL描述、映射信息统一维护到每一个 DAO 对应的 Mapper XML 的文件以后，其实 XML 就是我们的源头了。通过对 XML 文件的解析和处理就可以完成 Mapper 映射器的注册和 SQL 管理。这样也就更加我们操作和使用了。如图 4-2

• 首先需要定义 SqlSessionFactoryBuilder 工厂建造者模式类，通过入口 IO 的方式对 XML 文件进行解析。当前我们主要以解析 SQL 部分为主，并注册映射器，串联出整个核心流程的脉络。
• 文件解析以后会存放到 Configuration 配置类中，接下来你会看到这个配置类会被串联到整个 Mybatis 流程中，所有内容存放和读取都离不开这个类。如我们在 DefaultSqlSession 中获取 Mapper 和执行 selectOne 也同样是需要在 Configuration 配置类中进行读取操作。

四、实现

1. 工程结构

mybatis-step-03
└── src
    ├── main
    │   └── java
    │       └── cn.bugstack.mybatis
    │           ├── binding
    │           │   ├── MapperMethod.java
    │           │   ├── MapperProxy.java
    │           │   ├── MapperProxyFactory.java
    │           │   └── MapperRegistry.java
    │           ├── builder
    │           │   ├── xml
    │           │   │   └── XMLConfigBuilder.java
    │           │   └── BaseBuilder.java
    │           ├── io
    │           │   └── Resources.java
    │           ├── mapping
    │           │   ├── MappedStatement.java
    │           │   └── SqlCommandType.java
    │           └── session
    │               ├── defaults
    │               │   ├── DefaultSqlSession.java
    │               │   └── DefaultSqlSessionFactory.java
    │               ├── Configuration.java
    │               ├── SqlSession.java
    │               ├── SqlSessionFactory.java
    │               └── SqlSessionFactoryBuilder.java
    └── test
        ├── java
        │   └── cn.bugstack.mybatis.test.dao
        │       ├── dao
        │       │   └── IUserDao.java
        │       ├── po
        │       │   └── User.java
        │       └── ApiTest.java
        └── resources
            ├── mapper
            │   └──User_Mapper.xml
            └── mybatis-config-datasource.xml

XML 解析和注册类实现关系，如图 4-2

• SqlSessionFactoryBuilder 作为整个 Mybatis 的入口，提供建造者工厂，包装 XML 解析处理，并返回对应 SqlSessionFactory 处理类。
• 通过解析把 XML 信息注册到 Configuration 配置类中，再通过传递 Configuration 配置类到各个逻辑处理类里，包括 DefaultSqlSession 中，这样就可以在获取映射器和执行SQL的时候，从配置类中拿到对应的内容了。

2. 构建SqlSessionFactory建造者工厂

源码详见：cn.bugstack.mybatis.session.SqlSessionFactoryBuilder

public class SqlSessionFactoryBuilder {

    public SqlSessionFactory build(Reader reader) {
        XMLConfigBuilder xmlConfigBuilder = new XMLConfigBuilder(reader);
        return build(xmlConfigBuilder.parse());
    }

    public SqlSessionFactory build(Configuration config) {
        return new DefaultSqlSessionFactory(config);
    }

}

• SqlSessionFactoryBuilder 是作为整个 Mybatis 的入口类，通过指定解析XML的IO，引导整个流程的启动。
• 从这个类开始新增加了 XMLConfigBuilder、Configuration 两个处理类，分别用于解析 XML 和串联整个流程的对象保存操作。接下来我们会分别介绍这些新引入的对象。

3. XML 解析处理

源码详见：cn.bugstack.mybatis.builder.xml.XMLConfigBuilder

public class XMLConfigBuilder extends BaseBuilder {

    private Element root;

    public XMLConfigBuilder(Reader reader) {
        // 1. 调用父类初始化Configuration
        super(new Configuration());
        // 2. dom4j 处理 xml
        SAXReader saxReader = new SAXReader();
        try {
            Document document = saxReader.read(new InputSource(reader));
            root = document.getRootElement();
        } catch (DocumentException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public Configuration parse() {
        try {
            // 解析映射器
            mapperElement(root.element("mappers"));
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("Error parsing SQL Mapper Configuration. Cause: " + e, e);
        }
        return configuration;
    }

    private void mapperElement(Element mappers) throws Exception {
        List<Element> mapperList = mappers.elements("mapper");
        for (Element e : mapperList) {
                    // 解析处理，具体参照源码

                // 添加解析 SQL
                configuration.addMappedStatement(mappedStatement);
            }

            // 注册Mapper映射器
            configuration.addMapper(Resources.classForName(namespace));
        }
    }

}

• XMLConfigBuilder 核心操作在于初始化 Configuration，因为 Configuration 的使用离解析 XML 和存放是最近的操作，所以放在这里比较适合。
• 之后就是具体的 parse() 解析操作，并把解析后的信息，通过 Configuration 配置类进行存放，包括：添加解析 SQL、注册Mapper映射器。
• 解析配置整体包括：类型别名、插件、对象工厂、对象包装工厂、设置、环境、类型转换、映射器，但目前我们还不需要那么多，所以只做一些必要的 SQL 解析处理。

4. 通过配置类包装注册机和SQL语句

源码详见(配置项)：cn.bugstack.mybatis.session.Configuration

public class Configuration {

    /**
     * 映射注册机
     */
    protected MapperRegistry mapperRegistry = new MapperRegistry(this);

    /**
     * 映射的语句，存在Map里
     */
    protected final Map<String, MappedStatement> mappedStatements = new HashMap<>();

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

    public void addMappedStatement(MappedStatement ms) {
        mappedStatements.put(ms.getId(), ms);
    }
}

在配置类中添加映射器注册机和映射语句的存放；

• 映射器注册机是我们上一章节实现的内容，用于注册 Mapper 映射器锁提供的操作类。
• 另外一个 MappedStatement 是本章节新添加的 SQL 信息记录对象，包括记录：SQL类型、SQL语句、入参类型、出参类型等。详细可参照源码

5. DefaultSqlSession结合配置项获取信息

源码详见：cn.bugstack.mybatis.session.defaults.DefaultSqlSession

public class DefaultSqlSession implements SqlSession {

    private Configuration configuration;

    @Override
    public <T> T selectOne(String statement, Object parameter) {
        MappedStatement mappedStatement = configuration.getMappedStatement(statement);
        return (T) ("你被代理了！" + "\n方法：" + statement + "\n入参：" + parameter + "\n待执行SQL：" + mappedStatement.getSql());
    }

    @Override
    public <T> T getMapper(Class<T> type) {
        return configuration.getMapper(type, this);
    }

}

• DefaultSqlSession 相对于上一章节，小傅哥这里把 MapperRegistry mapperRegistry 替换为 Configuration configuration，这样才能传递更丰富的信息内容，而不只是注册器操作。
• 之后在 DefaultSqlSession#selectOne、DefaultSqlSession#getMapper 两个方法中都使用 configuration 来获取对应的信息。
• 目前 selectOne 方法中只是把获取的信息进行打印，后续将引入 SQL 执行器进行结果查询并返回。

五、测试

1. 事先准备

提供 DAO 接口和对应的 Mapper xml 配置

public interface IUserDao {

    String queryUserInfoById(String uId);

}

<mapper namespace="cn.bugstack.mybatis.test.dao.IUserDao">

    <select id="queryUserInfoById" parameterType="java.lang.Long" resultType="cn.bugstack.mybatis.test.po.User">
        SELECT id, userId, userHead, createTime
        FROM user
        where id = #{id}
    </select>

</mapper>

2. 单元测试

@Test
public void test_SqlSessionFactory() throws IOException {
    // 1. 从SqlSessionFactory中获取SqlSession
    Reader reader = Resources.getResourceAsReader("mybatis-config-datasource.xml");
    SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(reader);
    SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();

    // 2. 获取映射器对象
    IUserDao userDao = sqlSession.getMapper(IUserDao.class);

    // 3. 测试验证
    String res = userDao.queryUserInfoById("10001");
    logger.info("测试结果：{}", res);
}

• 目前的使用方式就和 Mybatis 非常像了，通过加载 xml 配置文件，交给 SqlSessionFactoryBuilder 进行构建解析，并获取 SqlSessionFactory 工厂。这样就可以顺利的开启 Session 以及完成后续的操作。

测试结果

07:07:40.519 [main] INFO  cn.bugstack.mybatis.test.ApiTest - 测试结果：你被代理了！
方法：cn.bugstack.mybatis.test.dao.IUserDao.queryUserInfoById
入参：[Ljava.lang.Object;@23223dd8
待执行SQL：
        SELECT id, userId, userHead, createTime
        FROM user
        where id = ?

Process finished with exit code 0

• 从测试结果我们可以看到，目前的代理操作已经可以把我们从 XML 中解析的 SQL 信息进行打印了，后续我们将结合这部分的处理继续完成数据库的操作。

六、总结

• 了解 ORM 处理的核心流程，知晓目前我们所处在的步骤和要完成的内容，只有非常清楚的知道这个代理、封装、解析和返回结果的过程才能更好的完成整个框架的实现。
• SqlSessionFactoryBuilder 的引入包装了整个执行过程，包括：XML 文件的解析、Configuration 配置类的处理，让 DefaultSqlSession 可以更加灵活的拿到对应的信息，获取 Mapper 和 SQL 语句。
• 另外从整个工程搭建的过程中，可以看到有很多工厂模式、建造者模式、代理模式的使用，也有很多设计原则的运用，这些技巧都可以让整个工程变得易于维护和易于迭代。这也是研发人员在学习源码的过程中，非常值得重点关注的地方。