MyBatis 执行流程

首先回顾一下jdbc的执行流程。

MyBatis的执行流程也包含jdbc的执行流程，但是会做一些前置处理。

MyBatis

方法代理(MapperMethod)

使用动态代理调用，可以看到非常熟悉的 invoke 方法，这个invoke方法就是动态代理的逻辑，method.invoke()方法就是实现代理类对原始方法的调用。

public class MapperProxy<T> implements InvocationHandler, Serializable {

  private static final long serialVersionUID = -6424540398559729838L;
  private final SqlSession sqlSession;
  private final Class<T> mapperInterface;
  private final Map<Method, MapperMethod> methodCache;

  public MapperProxy(SqlSession sqlSession, Class<T> mapperInterface, Map<Method, MapperMethod> methodCache) {
    this.sqlSession = sqlSession;
    this.mapperInterface = mapperInterface;
    this.methodCache = methodCache;
  }

  @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    try {
      if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
        return method.invoke(this, args);
      } else if (isDefaultMethod(method)) {
        return invokeDefaultMethod(proxy, method, args);
      }
    } catch (Throwable t) {
      throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
    }
    final MapperMethod mapperMethod = cachedMapperMethod(method);
    return mapperMethod.execute(sqlSession, args);
  }
}

会话(SqlSession)

SqlSession 是myBatis的门面(采用门面模式设计)，核心作用是为用户提供API。API包括增、删、改、查以及提交、关闭等。其自身是没有能力处理这些请求的，所以内部会包含一个唯一的执行器 Executor，所有请求都会交给执行器来处理。

SqlSession 是SqlSessionFactory会话工厂创建出来的一个会话的对象，这个SqlSession对象用于执行具体的SQL语句并返回给用户请求的结果。

执行器(Executor)

Executor是一个大管家，核心功能包括：缓存维护、获取动态SQL、获取连接、以及最终的JDBC调用等。在图中所有蓝色节点全部都是在Executor中完成。

这么多事情无法全部亲力亲为，就需要把任务分派下去。所以Executor内部还会包含若干个组件：

缓存维护：cache
获取连接：Transaction
获取动态sql：SqlSource
调用jdbc：StatementHandler

上述组件中前三个和Executor是1对1关系，只有StatementHandler是1对多。每执行一次SQL 就会构造一个新的StatementHandler。StatementHandler的作用就是专门和JDBC打交道，执行SQL的。

SQL处理器(StatementHandler)

在JDBC中执行一次sql的步骤包括。预编译SQL、设置参数然后执行。StatementHandler就是用来处理这三步。

用于获取预处理器，共有三种类型。通过statementType="STATEMENT|PREPARED|CALLABLE" 可分别进行指定。

PreparedStatementHandler：带预处理的执行器
CallableStatementHandler：存储过程执行器
SimpleStatementHandler：基于Sql执行器

同样它也需要两个助手分别是：

设置参数：ParameterHandler
读取结果：ResultSetHandler，可在SqlSession中查询时自行定义ResultSetHandler

另外的执行是由它自己完成。

主键生成

在平时开发的时候经常会有这样的需求，插入数据返回主键，或者插入数据之前需要获取主键，这样的需求在 mybatis 中也是支持的。只需要在 xml 里配置 useGenerateKey = true 就好了。

其中主要的逻辑部分就在 KeyGenerator 中，其接口方法如下：

processBefore 是在生成 StatementHandler 的时候执行，processAfter 则是在完成插入返回结果之前执行。

public interface KeyGenerator {
  void processBefore(Executor executor, MappedStatement ms, Statement stmt, Object parameter);
  void processAfter(Executor executor, MappedStatement ms, Statement stmt, Object parameter);
}

如代码所见 KeyGenerator 非常的简单，主要是通过两个拦截方法实现的：

Jdbc3KeyGenerator：主要基于 java.sql.Statement.getGeneratedKeys 的主键返回接口实现的，所以他不需要 processBefore 方法，只需要在获取到结果后使用 processAfter 拦截，然后用反射将主键设置到参数中即可；
SelectKeyGenerator：主要是通过 XML 配置或者注解设置 selectKey ，然后单独发出查询语句，在返回拦截方法中使用反射设置主键，其中两个拦截方法只能使用其一，在 selectKey.order 属性中设置 AFTER|BEFORE 来确定；

MyBatis 缓存

myBatis中存在两个缓存，一级缓存和二级缓存。

一级缓存：也叫做会话级缓存，生命周期仅存在于当前会话，不可以直接关关闭。但可以通过flushCache和localCacheScope对其做相应控制。
二级缓存：也叫应用级性缓存，缓存对象存在于整个应用周期，而且可以跨线程使用。

一级缓存

一级缓存的命中场景

关于一级缓存的命中可大致分为两个场景，满足特定命中参数，第二不触发清空方法。

缓存命中参数：

SQL与参数相同：
同一个会话：
相同的MapperStatement ID：
RowBounds行范围相同：

触发清空缓存

手动调用clearCache
执行提交回滚
执行update
配置flushCache=true
缓存作用域为Statement

一级缓存源码解析

一级缓存逻辑就存在于 BaseExecutor (基础执行器)里面。当会话接收到查询请求之后，会交给执行器的Query方法，在这里会通过 Sql、参数、分页条件等参数创建一个缓存key，在基于这个key去 PerpetualCache中查找对应的缓存值，如果有命中直接返回。没有就会查询数据库，然后在填充缓存。最终缓存的实现非常简单，就是一个HashMap。

一级缓存的清空

缓存的清空对应BaseExecutor中的 clearLocalCache.方法。只要找到调用该方法地方，就知道哪些场景中会清空缓存了。

update: 执行任意增删改
select：查询又分为两种情况清空，一前置清空，即配置了flushCache=true。二后置清空，配置了缓存作用域为statement 查询结束合会清空缓存。
commit：提交前清空
Rolback：回滚前清空

注意：clearLocalCache 不是清空某条具体数据，而清当前会话下所有一级缓存数据。

MyBatis集成Spring后一级缓存失效的问题？

很多人发现，集成一级缓存后会话失效了，以为是spring Bug ，真正原因是Spring 对SqlSession进行了封装，通过SqlSessionTemplae ，使得每次调用Sql，都会重新构建一个SqlSession，具体参见SqlSessionInterceptor。而根据前面所学，一级缓存必须是同一会话才能命中,所以在这些场景当中不能命中。

怎么解决呢？给Spring 添加事物即可。添加事物之后，SqlSessionInterceptor(会话拦截器)就会去判断两次请求是否在同一事物当中，如果是就会共用同一个SqlSession会话来解决。

二级缓存

二级缓存也称作是应用级缓存，与一级缓存不同的，是它的作用范围是整个应用，而且可以跨线程使用。所以二级缓存有更高的命中率，适合缓存一些修改较少的数据。在流程上是先访问二级缓存，再访问一级缓存。

MyBatis抽象出Cache接口，其只定义了缓存中最基本的功能方法：

设置缓存
获取缓存
清除缓存
获取缓存数量

然后上述中每一个功能都会对应一个组件类，并基于装饰者加责任链的模式，将各个组件进行串联。在执行缓存的基本功能时，其它的缓存逻辑会沿着这个责任链依次往下传递。

这样设计有以下优点：

职责单一：各个节点只负责自己的逻辑，不需要关心其它节点。
扩展性强：可根据需要扩展节点、删除节点，还可以调换顺序保证灵活性。
松耦合：各节点之间不没强制依赖其它节点。而是通过顶层的Cache接口进行间接依赖。

缓存空间声明

二级默认缓存默认是不开启的，需要为其声明缓存空间才可以使用，通过@CacheNamespace 或为指定的MappedStatement声明。声明之后该缓存为该Mapper所独有，其它Mapper不能访问。如需要多个Mapper共享一个缓存空间可通过@CacheNamespaceRef 或进行引用同一个缓存空间。

二级缓存的命中条件

二级缓存的命中场景与一级缓存类似，不同在于二级可以跨会放使用，还有就是二级缓存的更新，为了保证数据一至性，二级缓存必须是会话提交之才会真正填充，包括对缓存的清空，也必须是会话正常提交之后才生效。

二级缓存结构

为了实现会话提交之后才变更二级缓存，MyBatis为每个会话设立了若干个暂存区，当前会话对指定缓存空间的变更，都存放在对应的暂存区，当会话提交之后才会提交到每个暂存区对应的缓存空间。为了统一管理这些暂存区，每个会话都一个唯一的事物缓存管理器。所以这里暂存区也可叫做事物缓存。

二级缓存的执行流程

原本会话是通过Executor实现SQL调用，这里基于装饰器模式使用CachingExecutor对SQL调用逻辑进行拦截。以嵌入二级缓存相关逻辑。

查询操作query

当会话调用query() 时，会基于查询语句、参数等数据组成缓存Key，然后尝试从二级缓存中读取数据。读到就直接返回，没有就调用被装饰的Executor去查询数据库，然后在填充至对应的暂存区。

请注意，这里的查询是实时从缓存空间读取的，而变更，只会记录在暂存区

更新操作update

当执行update操作时，同样会基于查询的语句和参数组成缓存KEY，然后在执行update之前清空缓存。这里清空只针对暂存区，同时记录清空的标记，以便当会话提交之时，依据该标记去清空二级缓存空间。

如果在查询操作中配置了flushCache=true ，也会执行相同的操作。

提交操作commit

当会话执行commit操作后，会将该会话下所有暂存区的变更，更新到对应二级缓存空间去。

Hibernate和MyBatis的区别

相同点

Hibernate与MyBatis都可以是通过SessionFactoryBuider由XML配置文件生成SessionFactory，然后由SessionFactory 生成Session，最后由Session来开启执行事务和SQL语句。

其中SessionFactoryBuider，SessionFactory，Session的生命周期都是差不多的。Hibernate和MyBatis都支持 JDBC 和 JTA 事务处理。

不同点

hibernate是全自动，而mybatis是半自动

hibernate完全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数据库移植性远大于mybatis

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（Oracle、MySQL等）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

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。

mybatis相比hibernate需要关心很多细节

hibernate配置要比mybatis复杂的多，学习成本也比mybatis高。但也正因为mybatis使用简单，才导致它要比hibernate关心很多技术细节。mybatis由于不用考虑很多细节，开发模式上与传统jdbc区别很小，因此很容易上手并开发项目，但忽略细节会导致项目前期bug较多，因而开发出相对稳定的软件很慢，而开发出软件却很快。hibernate则正好与之相反。但是如果使用hibernate很熟练的话，实际上开发效率丝毫不差于甚至超越mybatis。

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。而hibernate的sql很多都是自动生成的，无法直接维护sql；虽有hql，但功能还是不及sql强大，见到报表等变态需求时，hql也歇菜，也就是说hql是有局限的；hibernate虽然也支持原生sql，但开发模式上却与orm不同，需要转换思维，因此使用上不是非常方便。总之写sql的灵活度上hibernate不及mybatis。

缓存机制上，hibernate要比mybatis更好一些

MyBatis的二级缓存配置都是在每个具体的表-对象映射中进行详细配置，这样针对不同的表可以自定义不同的缓存机制。并且Mybatis可以在命名空间中共享相同的缓存配置和实例，通过Cache-ref来实现。

而Hibernate对查询对象有着良好的管理机制，用户无需关心SQL。所以在使用二级缓存时如果出现脏数据，系统会报出错误并提示。