Mybatis执行流程浅析（附深度文章推荐&面试题集锦）

た入场券 2023-07-03 08:20 6阅读 0赞

> 首先推荐一个简单的Mybatis原理视频教程，可以作为入门教程进行学习：[点我][Link 1] (该教程讲解的是如何手写简易版Mybatis)

## 执行流程的理解 ##

> 理解Mybatis的简单流程后自己手写一个，可以解决百分之70的面试问题和开发中遇到的困惑，此乃重中之重

假如我们要自己设计一个半自动的仿Mybatis框架，有哪些环节是必不可少的呢？思考再三，必然有以下环节：

*  相关配置文件加载（XML类型，接口类型则可以省略）
 *  接口代理（JDK 动态代理）
 *  针对XML或者接口进行解析 ==》即把`不可直接执行的SQL`处理为携带参数，返回值明确的数据结构
 *  JDBC模块执行，并返回对应的返回值类型

如果仅考虑这三点的话，其实实现一个简单的ORM框架就很容易了，再附加一些反射和正则表达式等等就可以搞定了.

那如果去参考Mybatis，我们来看看它的几个环节是如何设计的：

![图片][format_png]

其实大致思路一样，需要一个数据结构去存储全部的变量，通过接口代理的方式调用Sqlsession里面内置的方法，`不同的是真正的执行者又加了一层，是 Executor`，再通过原始JDBC返回数据给调用者，当然，**真正的Mybatis包含了众多的设计模式以及数据源，缓存，动态SQL，数据库事务，延迟加载处理**等等

为了验证mybatis的执行流程，采用了两种方式去调用接口，如下所示：

public static void main(String[] args) throws IOException { 
        // 指定全局配置文件
        String resource = "mybatis-config.xml";
    
        // 读取配置文件
        InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
    
        // 构建sqlSessionFactory
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
    
        SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
    
        // Mapper 编程方式
        ScriptDirDao mapper = sqlSession.getMapper(ScriptDirDao.class);
        System.out.println(mapper.selectOne(1));
    
        // ibatis 编程方式 ---> 注意由于没有显式设置提交, 因此两个sql执行使用的是同一次sqlsession, 即默认触发了一级缓存
        Object object = sqlSession.selectOne("com.mycode.mybatis.ScriptDirDao.selectOne", 1);
        System.out.println(object);
    }

> ibatis编程方式实际就是通过 namespace+方法名定位具体的接口方法，然后传递参数并执行
> 
> 正常使用方式就是基于上述的基本流程做了一层自动的返回值映射，接口方法的匹配

这里有个小点需要强调下，真正的执行者是`Executor`，我们每次在使用以下代码：

// 构建sqlSessionFactory
    SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
    
    SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
    
    // Mapper 编程方式
    ScriptDirDao mapper = sqlSession.getMapper(ScriptDirDao.class);
    System.out.println(mapper.selectOne(1));

通过查看源码也可以看到，SqlSession接口的默认实现类是`DefaultSqlSession`

public class DefaultSqlSession implements SqlSession { 
    
      private final Configuration configuration;
      private final Executor executor;  // 执行者
    
      private final boolean autoCommit;
      private boolean dirty;
      private List<Cursor<?>> cursorList;
      .......
    }

而方法真正的执行，如selectList方法：

@Override
    public <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds) { 
        try { 
            MappedStatement ms = configuration.getMappedStatement(statement);
            return executor.query(ms, wrapCollection(parameter), rowBounds, Executor.NO_RESULT_HANDLER);
        } catch (Exception e) { 
            throw ExceptionFactory.wrapException("Error querying database. Cause: " + e, e);
        } finally { 
            ErrorContext.instance().reset();
        }
    }

## 深度分析文章参考 ##

[源码分析Mybatis MapperProxy初始化之Mapper对象的扫描与构建][Mybatis MapperProxy_Mapper] (作者：掘金- [中间件兴趣圈][Link 2])

[源码分析Mybatis MappedStatement的创建流程][Mybatis MappedStatement](作者：掘金- [中间件兴趣圈][Link 2])

[Mybatis执行SQL的4大基础组件详解][Mybatis_SQL_4](作者：掘金- [中间件兴趣圈][Link 2])

[源码解析MyBatis Sharding-Jdbc SQL语句执行流程详解][MyBatis Sharding-Jdbc SQL](作者：掘金- [中间件兴趣圈][Link 2])

[mybatis 一级二级缓存原理及使用建议][MyBatis Sharding-Jdbc SQL](美团技术团队-官方博客)

## 面试题集锦 ##

> Myabtis的细节使用和执行原理其实都很好理解，对于源码感兴趣的可以深挖，但大多时候建议点到为止即可
> 
> 还是着眼当下 面向面试要点进行针对性学习（**不包括一些简单的使用问题**）

### \#\{\}和$\{\}的区别是什么？ ###

\#\{\} 是预编译处理，$\{\}是字符串替换。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 在处理时，就是把时，就是把\{\}替换成变量的值。  
使用\#\{\}可以有效的防止 SQL 注入，提高系统安全性

PS：mybatis执行的本质还是SQL，因此回归本质可以简单理解为一个对于PreparedStatement ，一个对应 Statement

### 通常一个 Xml 映射文件，都会写一个 Dao 接口与之对应，请问，这个 Dao 接口的工作原理是什么？Dao 接口里的方法，参数不同时，方法能重载吗？（id是否可以相同） ###

Dao 接口即 Mapper 接口，接口的全限名，就是映射文件中的 namespace 的值；接口的方法名，就是映射文件中 Mapper 的 Statement 的 id 值；接口方法内的参数，就是传递给 sql 的参数

`实现原理：`Mapper接口的工作原理是JDK动态代理，mybatis会对每一个mapper代理生成一个mapperProxy对象，代理对象会拦截接口方法，转而自动对应到sqlsession上，最终由`Executor`执行

`参数不同，方法不可重载`，为什么？

上文说到mybatis有一个环节是解析XML文件或者解析接口，它会去构建一个叫做 MapperStatement 对象去存储mapper的相关信息，每一个dao接口方法在执行的时候到底是如何定位找到对应的MapperStatement 的呢？

源码逻辑图：

![1][]

![2][]

// 这个 mappedStatements 即
    protected final Map<String, MappedStatement> mappedStatements = new StrictMap<MappedStatement>("Mapped Statements collection");
    
    // Key即 XML文件中配置的
    <mapper namespace="com.mycode.mybatis.ScriptDirDao">
    <select id="selectOne" resultMap="BaseResultMap">
        
    namespace + id ===》 全限名（NameSpace）+方法名

### Mybatis是如何将sql执行结果封装为目标对象并返回的？都有哪些映射形式？ ###

第一种是使用 标签，逐一定义数据库列名和对象属性名之间的映射关系  
第二种是使用 sql 列的别名功能，将列的别名书写为对象属性名，有了列名与属性名的映射关系后，Mybatis 通过反射创建对象，同时使用反射给对象的属性逐一赋值并返回，那些找不到映射关系的属性，是无法完成赋值的

### Mybatis 是否支持延迟加载？如果支持，它的实现原理是什么？ ###

Mybatis 仅支持 association 关联对象和 collection 关联集合对象的延迟加载，association 指的就是一对一，collection 指的就是一对多查询，在 Mybatis配置文件中，可以配置是否启用延迟加载 lazyLoadingEnabled=true|false

它的原理是，使用 CGLIB 创建目标对象的代理对象，当调用目标方法时，进入拦截器方法，比如调用 a.getB().getName()，拦截器 invoke()方法发现 a.getB()是null 值，那么就会单独发送事先保存好的查询关联 B 对象的 sql，把 B 查询上来，然后调用 a.setB(b)，于是 a 的对象 b 属性就有值了，接着完成 a.getB().getName()法的调用，这就是延迟加载的基本原理

### Mybatis 的一级、二级缓存 ###

一级缓存: 基于 PerpetualCache 的 HashMap 本地缓存，其存储作用域为Session，当 Session flush 或 close 之后，该 Session 中的所有 Cache 就将清空，默认打开一级缓存，无法关闭

二级缓存与一级缓存其机制相同，默认也是采用 PerpetualCache，HashMap存储，不同在于其存储作用域为 Mapper(Namespace)，并且可自定义存储源，如 Ehcache。默认不打开二级缓存，要开启二级缓存，使用二级缓存属性类需要实现 Serializable 序列化接口(可用来保存对象的状态),可在它的映射文件中配置

对于缓存数据更新机制，当某一个作用域(一级缓存 Session/二级缓存Namespaces)的进行了 C/U/D 操作后，默认该作用域下所有 select 中的缓存将被 clear

### 简述 Mybatis 的插件运行原理，以及如何编写一个插件 ###

Mybatis 仅可以编写针对 ParameterHandler、ResultSetHandler、StatementHandler、Executor 这 4 种接口的插件，Mybatis 使用 JDK 的动态代理，为需要拦截的接口生成代理对象以实现接口方法拦截功能，每当执行这 4 种接口对象的方法时，就会进入拦截方法，具体就是 InvocationHandler 的 invoke()方法，当然，只会拦截那些你指定需要拦截的方法

编写插件：实现 Mybatis 的 Interceptor 接口并复写 intercept()方法，然后在给插件编写注解，指定要拦截哪一个接口的哪些方法即可，需要在配置文件中配置你编写的插件

> Mybatis 的插件实际在执行的流程留下了一些固定的环节，允许你自行做一些处理，我们自己利用接口扫描，在代码执行的某个阶段去调用目标方法，也可以实现这种类似插件的做法
> 
> Demo：[SpringBoot代码生成器][SpringBoot] 包含自定义接口拦截，实现了类似的插件效果

以下问题来源于掘金文章[【面试官之你说我听】-MyBatis常见面试题][-MyBatis](作者:**Ccww**)

### 数据库链接中断如何处理 ###

数据库的访问底层是通过tcp实现的，当链接中断是程序是无法得知，导致程序一直会停顿一段时间在这，最终会导致用户体验不好，因此面对数据库连接中断的异常，该怎么设置mybatis呢？

connection操作底层是一个循环处理操作，因此可以进行时间有关的参数：

*  max\_idle\_time ： 表明最大的空闲时间，超过这个时间socket就会关闭
 *  connect\_timeout ： 表明链接的超时时间

### 在开发过程中，经常遇到插入重复的现象，这种情况该如何解决呢？ ###

> 插入的过程一般都是分两步的：先判断是否存在记录，没有存在则插入否则不插入。如果存在并发操作，那么同时进行了第一步，然后大家都发现没有记录，然后都插入了数据从而造成数据的重复

分布式环境中通过Redis分布式锁解决即可，多线程环节下用普通的Lock锁解决即可

### 事务执行过程中宕机的应对处理方式 ###

> 数据库插入百万级数据的时候，还没操作完，但是把服务器重启了，数据库会继续执行吗？ 还是直接回滚了？

不会自动继续执行，不会自动直接回滚 ,但可以依据事务日志进行回滚或者进行执行。

事务开启时，事务中的操作，都会先写入存储引擎的日志缓冲中，在事务提交之前，这些缓冲的日志都需要提前刷新到磁盘上持久化 ，两种类型：

> 在事务执行的过程中，除了记录redo log，还会记录一定量的undo log。

*  redo log ：按语句的执行顺序，依次交替的记录在一起
 *  undo log： 主要为事务的回滚服务。undo log记录了数据在每个操作前的状态，如果事务执行过程中需要回滚，就可以根据undo log进行回滚操作

### Mybatis都有哪些Executor执行器？它们之间的区别是什么？ ###

Mybatis有三种基本的Executor执行器，**SimpleExecutor、ReuseExecutor、BatchExecutor。**

*  \*\*SimpleExecutor：\*\*每执行一次update或select，就开启一个Statement对象，用完立刻关闭Statement对象。
 *  \*\*ReuseExecutor：\*\*执行update或select，以sql作为key查找Statement对象，存在就使用，不存在就创建，用完后，不关闭Statement对象，而是放置于Map<String, Statement>内，供下一次使用。简言之，就是重复使用Statement对象。
 *  \*\*BatchExecutor：\*\*执行update（没有select，JDBC批处理不支持select），将所有sql都添加到批处理中（addBatch()），等待统一执行（executeBatch()），它缓存了多个Statement对象，每个Statement对象都是addBatch()完毕后，等待逐一执行executeBatch()批处理。与JDBC批处理相同。

作用范围：Executor的这些特点，都严格限制在SqlSession生命周期范围内

在Mybatis配置文件中，可以指定默认的ExecutorType执行器类型，也可以手动给DefaultSqlSessionFactory的创建SqlSession的方法传递ExecutorType类型参数

## 最后 ##

Myabtis也有其缺点，重复代码实在太多，在这里推荐我的另一篇文章，SpringBoot & Mybatis代码生成器，解决百分之90的重复代码，数据库建好即可CRUD，所有XML都是手写，欢迎尝试一下

点击 ===》 [SpringBoot代码生成器][SpringBoot]

集中感谢几位作者：

掘金-[Ccww][]

掘金- [中间件兴趣圈][Link 2]

美团技术团队-[官方博客][MyBatis Sharding-Jdbc SQL]

[Link 1]: https://b23.tv/av57161139/p1
[format_png]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cDovL3d3MS5zaW5haW1nLmNuL2xhcmdlLzAwNmoyOEdwbHkxZ2JraXVpb3cwcmozMG82MGE3YWQ5LmpwZw?x-oss-process=image/format,png
[Mybatis MapperProxy_Mapper]: https://juejin.im/post/5dcaa0fd51882557486c2de6
[Link 2]: https://juejin.im/user/5d9742c4f265da5b7a753c36
[Mybatis MappedStatement]: https://juejin.im/post/5dcd4d8ef265da0bea052777
[Mybatis_SQL_4]: https://juejin.im/post/5dd148175188254c635876d1#heading-5
[MyBatis Sharding-Jdbc SQL]: https://tech.meituan.com/2018/01/19/mybatis-cache.html
[1]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cDovL3d3MS5zaW5haW1nLmNuL2xhcmdlLzAwNmoyOEdwbHkxZ2JrdWI5ODN6OGozMHExMDdlM3pjLmpwZw?x-oss-process=image/format,png
[2]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cDovL3d3MS5zaW5haW1nLmNuL2xhcmdlLzAwNmoyOEdwbHkxZ2JrdWNoZ2Vtd2ozMHJlMDZmNzRvLmpwZw?x-oss-process=image/format,png
[SpringBoot]: https://juejin.im/post/5e37fc40e51d4527214b9fce
[-MyBatis]: https://juejin.im/post/5de9ab066fb9a016554eb6a6?utm_source=gold_browser_extension#heading-2
[Ccww]: https://juejin.im/user/5cd27385e51d453f146bb8e7