深入浅出Mybaits框架
Mybaits概述
原理
当调用Mapper接口方法的时候,Mybatis会使用JDK动态代理返回一个Mapper代理对象,代理对象会拦截接口方法,根据接口的全路径和方法名,定位到sql,使用executor执行sql语句,然后将sql执行结果返回。
因为mybatis动态代理寻找策略是全限定名+方法名,不涉及参数,所以不支持重载。
优缺点
优点:
- 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。
- 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。
- 与各种数据库兼容。
缺点:
- 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。
传统的JDBC编程
JDBC定义了连接数据库的接口规范,每个数据库厂商都会提供具体的实现,JDBC是一种典型的桥接模式。
- 获取数据库连接;
- 操作Connection,打开Statement对象;
- 通过Statement对象执行SQL,返回结果到ResultSet对象;
- 关闭数据库资源
1 | public class javaTest { |
Hibernate与Mybatis
Hibernate建立在POJO和数据库表模型的直接映射关系上。通过POJO我们可以直接操作数据库的数据。相对而言,Hibernate对JDBC的封装程度比较高,我们不需要编写SQL,直接通过HQL去操作POJO进而操作数据库的数据。
Mybatis是半自动映射的orm框架,它需要我们提供POJO,SQL和映射关系,而全表映射的Hibernate只需要提供POJO和映射关系。
Hibernate编程简单,需要我们提供映射的规则,完全可以通过IDE实现,同时无需编写SQL,开发效率优于Mybatis。此外,它提供缓存、级联、日志等强大的功能,
Hibernate与Mybatis区别:
- Hibernate是全自动,而Mybatis是半自动。 Hibernate是全表映射,可以通过对象关系模型实现对数据库的操作,拥有完整的JavaBean对象与数据库的映射结构来自动生成sql。而Mybatis仅有基本的字段映射,对象数据以及对象实际关系仍然需要通过手写sql来实现和管理。
- Hibernate数据库移植性较好。 Hibernate通过它强大的映射结构和hql语言,大大降低了对象与数据库的耦合性,而Mybatis由于需要手写sql,因此与数据库的耦合性直接取决于程序员写sql的方法,如果sql不具通用性而用了很多某数据库特性的sql语句的话,移植性也会随之降低很多,成本很高。
- Hibernate拥有完整的日志系统,Mybatis则欠缺一些。 Hibernate日志系统非常健全,涉及广泛,包括:sql记录、关系异常、优化警告、缓存提示、脏数据警告等;而Mybatis则除了基本记录功能外,功能薄弱很多。
- sql直接优化上,Mybatis要比Hibernate方便很多。 由于Mybatis的sql都是写在xml里,因此优化sql比Hibernate方便很多,解除了sql与代码的耦合。而Hibernate的sql很多都是自动生成的,无法直接维护sql;写sql的灵活度上Hibernate不及Mybatis。
- Mybatis提供xml标签,支持编写动态sql。
Mybatis组件的生命周期
SqlSessionFactoryBuilder
作用是生成SqlSessionFactory,构建完毕则作用完结,生命周期只存在于方法的局部。
SqlSessionFactory
创建SqlSession,每次访问数据库都需要通过SqlSessionFactory创建SqlSession。故SqlSessionFactory应存在于Mybatis应用的整个生命周期。
SqlSession
会话,相当于JDBC的Connection对象,生命周期为请求数据库处理事务的过程。
Mapper
作用是发送SQL,返回结果或执行SLQ修改数据库数据,它的生命周期在一个SqlSession事务方法之内。其最大的作用范围和SqlSession相同。
数据库事务
Mybatis数据库事务由SqlSession控制,我们可以通过SqlSession提交或回滚。
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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。
映射器
select元素
元素 | 说明 | 备注 |
---|---|---|
id | 和Mapper命名空间的组合是唯一的 | 命名空间和id组合不唯一,则抛异常 |
parameterType | 类的全路径或者别名 | 基本数据类型,JavaBean,Map等 |
resultType | 基本数据类型或者类的全路径,可使用别名(需符合别名规范) | 允许自动匹配的请况下,结果集将通过JavaBean的规范映射,不能和resultMap同时使用 |
resultMap | 自定义映射规则 | Mybatis最复杂的元素,可以配置映射规则、级联、typeHandler等 |
自动映射
autoMappingBehavior不为NONE时,Mybatis会提供自动映射的功能,只要返回的列名和JavaBean的属性一致,Mybatis就会帮助我们回填这些字段。实际上大部分数据库规范使用下划线分割单词,而Java则是用驼峰命名法,于是需要使用列的别名使得Mybatis能够自动映射,或者在配置文件中开启驼峰命名方式。
1 | <!--SQL列的别名与pojo的属性一样,则SQL查询的结果会自动映射到pojo--> |
自动映射可以在setting元素中配置autoMappingBehavior属性值设定其策略。包含三个值:
- NONE,取消自动映射
- PARTIAL,只会自动映射,没有定义嵌套结果集映射的结果集
- FULL,会自动映射任意复杂的结果集(无论是否嵌套)
默认值是PARTIAL,默认情况下可以做到当前对象的映射,使用FULL是嵌套映射,性能会下降。
如果数据库是规范命名的,即每个单词用下划线分隔,而POJO是驼峰式命名的方式,此时可设置mapUnderscoreToCamelCase为true,这样就可以实现从数据库到POJO的自动映射了。
传递多个参数
1.使用注解方式传递参数
1 | public List<Role> findRoleByCondition(; String roleName, String note) |
RoleMapper.xml
1 | <select id="findRoleByCondition" resultMap="roleMap"> |
2.使用JavaBean传递参数
将参数组织成JavaBean,通过getter和setter方法设置参数。
1 | public class RoleParam { |
接口RoleMapper
1 | public List<Role> findRoleByParams2(RoleParam roleParam); |
RoleMapper.xml
1 | <select id="findRoleByParams2" parameterType="com.tyson.pojo.RoleParam" resultMap="roleMap"> |
参数个数多于5,建议使用JavaBean方式。
使用resultMap映射结果集
1 | <resultMap id="roleMap" type="role"> |
insert元素
执行插入之后会返回一个整数,表示插入的记录数。parameterType 为 role(mybatis-config.xml 定义的别名)。
1 | <insert id="insertRole" parameterType="role"> |
主键回填
设计表的时候有两种主键,一种自增主键,一般为int类型,一种为非自增的主键,例如用uuid等。
自增主键
role表指定id字段为自增字段,对应的Role实体类提供getter和setter方法,便可以使用Mybatis的主键回填功能。通过keyProperty指定主键字段,并使用useGeneratedKeys告诉Mybatis这个主键是否使用数据库内置策略生成。
1 | <!--useGeneratedKeys:默认false,使MyBatis 使用 JDBC 的 getGeneratedKeys 方法来取出由数据库内部生成的主键 |
传入的role无需设置id,Mybatis在插入记录时会自动回填主键。
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也可以通过selectKey设置主键回填。
1 | <insert id="insertRole" parameterType="role"> |
非自增主键
假设增加如下需求,当表role没有记录时,则插入第一条记录时id设为1,否则取最大的id加2,设置为新的主键,这个时候可以使用selectKey来处理。
1 | <insert id="myInsertRole" parameterType="role"> |
selectKey标签的语句会被先执行,然后把查询到的id放到role对象。
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假设主键是VARCHAR类型,以uuid()方式生成主键。
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update和delete元素
update和delete元素用于更新记录和删除记录。插入和删除记录执行完成会返回一个整数,表示插入或删除几条记录。
1 | <update id="updateRole" parameterType="role"> |
Xml 映射文件中,除了常见的 select|insert|update|delete 标签之外,还有哪些标签?
还有很多其他的标签, <resultMap>
、 <parameterMap>
、 <sql>
、 <include>
、 <selectKey>
,加上动态 sql 的 9 个标签, trim|where|set|foreach|if|choose|when|otherwise|bind
等,其中 <sql>
为 sql 片段标签,通过 <include>
标签引入 sql 片段, <selectKey>
为不支持自增的主键生成策略标签。
Dao接口的工作原理
Dao 接口,就是人们常说的 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 MappedStatement
的 id 值,接口方法内的参数,就是传递给 sql 的参数。 Mapper
接口是没有实现类的,当调用接口方法时,接口全限名+方法名拼接字符串作为 key 值,可唯一定位一个 MappedStatement
,举例: com.mybatis3.mappers. StudentDao.findStudentById
,可以唯一找到 namespace 为 com.mybatis3.mappers. StudentDao
下面 id = findStudentById
的 MappedStatement
。在 MyBatis 中,每一个 <select>
、 <insert>
、 <update>
、 <delete>
标签,都会被解析为一个 MappedStatement
对象。
Dao接口方法可以重载吗?
Dao 接口里的方法可以重载,但是 Mybatis 的 XML 里面的 ID 不允许重复。
1 | /** |
然后在 StuMapper.xml
中利用 Mybatis 的动态 sql 就可以实现。
1 | <select id="getAllStu" resultType="com.pojo.Student"> |
Mybatis 的 Dao 接口可以有多个重载方法,但是多个接口对应的映射必须只有一个,否则启动会报错。
MyBatis 是否可以映射 Enum 枚举类?
MyBatis 可以映射枚举类,不单可以映射枚举类,MyBatis 可以映射任何对象到表的一列上。映射方式为自定义一个 TypeHandler
,实现 TypeHandler
的 setParameter()
和 getResult()
接口方法。 TypeHandler
有两个作用,一是完成从 javaType 至 jdbcType 的转换,二是完成 jdbcType 至 javaType 的转换,体现为 setParameter()
和 getResult()
两个方法,分别代表设置 sql 问号占位符参数和获取列查询结果。
动态SQL
Mybatis的动态SQL主要包括以下几种元素。
元素 | 作用 |
---|---|
if | 单条件分支判断 |
choose(when、otherwise) | 相当于Java的switch、case |
foreach | 在in语句等列举条件常用 |
trim(where、set) | 用于处理SQL拼装问题 |
MyBatis 动态 sql 是做什么的?都有哪些动态 sql?能简述一下动态 sql 的执行原理不?
MyBatis 动态 sql 可以让我们在 Xml 映射文件内,以标签的形式编写动态 sql,完成逻辑判断和动态拼接 sql 的功能,MyBatis 提供了 9 种动态 sql 标签 trim|where|set|foreach|if|choose|when|otherwise|bind
。
其执行原理为,使用 OGNL 从 sql 参数对象中计算表达式的值,根据表达式的值动态拼接 sql,以此来完成动态 sql 的功能。
if元素
if元素和test属性联合使用。
1 | <select id="getRoleByRoleName" parameterType="string" resultMap="roleMap"> |
choose元素
choose、when和otherwise类似于Java的switch、case和default。
1 | <select id="findRoles" parameterType="role" resultMap="roleMap"> |
- 当roleName不为空,则只用roleName作为条件查询;
- 当roleName为空,note不为空,则用note作为条件进行查询;
- 当roleName和note都为空时,则以 id != 1 作为查询条件
where元素
where元素解析时会自动将第一个字段的and去掉。
1 | <select id="findRoles" parameterType="role" resultMap="roleMap"> |
使用trim也可以达到同样的效果。prefix代表语句前缀,prefixOverrides代表需要去掉的字符串。
1 | <select id="findRoles" parameterType="role" resultMap="roleMap"> |
set元素
当在 update 语句中使用if标签时,如果前面的if没有执行,则或导致逗号多余错误。使用set标签可以将动态的配置 SET 关键字,并剔除追加到条件末尾的任何不相关的逗号。使用 if+set 标签修改后,如果某项为 null 则不进行更新,而是保持数据库原值。
1 | <update id="updateRole" parameterType="role"> |
foreach元素
foreach用于遍历元素,支持数组、List和Set接口的集合。
1 | <insert id="batchInsertRole" parameterType="java.util.List"> |
实际使用
分页
RowBounds分页
RowBounds分页是Mybatis内置的基本功能,在任何的select语句中都可以使用,它是在SQL语句查询出所有结果之后,对结果进行截断,当SQL语句返回大量结果时,容易造成内存溢出。其适用于返回数据量小的查询。
RowBounds有两个重要的参数limit和offeset,offeset表示从哪一条记录开始读取,limit表示限制返回的记录数。
下面通过角色名称模糊查询角色信息。
1 | <!--使用resultMap进行结果映射, 用typeHandler对note字段进行转化--> |
RoleMapper接口定义。
1 | import com.tyson.pojo.Role; |
测试代码。
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测试结果返回五条记录。
预编译
#{ } 被解析成预编译语句,预编译之后可以直接执行,不需要重新编译sql。
1 | //sqlMap 中如下的 sql 语句 |
${ } 仅仅为一个字符串替换,每次执行sql之前需要进行编译,存在 sql 注入问题。
1 | select * from user where name = '${name}' |
数据库接受到sql语句之后,需要词法和语义解析,优化sql语句,制定执行计划。这需要花费一些时间。如果一条sql语句需要反复执行,每次都进行语法检查和优化,会浪费很多时间。预编译语句就是将sql语句中的值用占位符替代
,即将sql语句模板化
。一次编译、多次运行,省去了解析优化等过程。
mybatis是通过PreparedStatement和占位符来实现预编译的。
mybatis底层使用PreparedStatement,默认情况下,将对所有的 sql 进行预编译,将#{}替换为?,然后将带有占位符?的sql模板发送至mysql服务器,由服务器对此无参数的sql进行编译后,将编译结果缓存,然后直接执行带有真实参数的sql。
预编译的作用:
- 预编译阶段可以优化 sql 的执行。预编译之后的 sql 多数情况下可以直接执行,数据库服务器不需要再次编译,可以提升性能。
- 预编译语句对象可以重复利用。把一个 sql 预编译后产生的 PreparedStatement 对象缓存下来,下次对于同一个sql,可以直接使用这个缓存的 PreparedState 对象。
- 防止SQL注入。使用预编译,而其后注入的参数将
不会再进行SQL编译
。也就是说其后注入进来的参数系统将不会认为它会是一条SQL语句,而默认其是一个参数。
缓存
目前流行的缓存服务器有Redis、Ehcache、MangoDB等。缓存是计算机内存保存的数据,在读取数据的时候不用从磁盘读入,具备快速读取的特点,如果缓存命中率高,可以极大提升系统的性能。若缓存命中率低,则使用缓存意义不大,故使用缓存的关键在于存储内容访问的命中率。
一级缓存和二级缓存
Mybatis对缓存提供支持,默认情况下只开启一级缓存,一级缓存作用范围为同一个SqlSession。在SQL和参数相同的情况下,我们使用同一个SqlSession对象调用同一个Mapper方法,往往只会执行一次SQL。因为在使用SqlSession第一次查询后,Mybatis会将结果放到缓存中,以后再次查询时,如果没有声明需要刷新,并且缓存没超时的情况下,SqlSession只会取出当前缓存的数据,不会再次发送SQL到数据库。若使用不同的SqlSession,因为不同的SqlSession是相互隔离的,不会使用一级缓存。
二级缓存作用范围是Mapper(Namespace),可以使缓存在各个SqlSession之间共享。二级缓存默认不开启,需要在mybatis-config.xml开启二级缓存:
1 | <!-- 通知 MyBatis 框架开启二级缓存 --> |
并在相应的Mapper.xml文件添加cache标签,表示对哪个mapper 开启缓存:
1 | <cache/> |
二级缓存要求返回的POJO必须是可序列化的,即要求实现Serializable接口。
当开启二级缓存后,数据的查询执行的流程就是 二级缓存 -> 一级缓存 -> 数据库。
参考文章: