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Java Mybatis架構(gòu)設(shè)計(jì)深入了解

 更新時(shí)間:2021年11月03日 11:10:38   作者:女友在高考  
在本篇文章里小編給大家整理的是一篇關(guān)于Java Mybatis架構(gòu)設(shè)計(jì)詳解內(nèi)容,對(duì)此有興趣的朋友們可以參考下,希望能夠給你帶來(lái)幫助

架構(gòu)設(shè)計(jì)

我們可以把Mybatis的功能架構(gòu)分為三層:

1.API接口層:提供給外部使用的接口API,開(kāi)發(fā)人員通過(guò)這些本地API來(lái)操縱數(shù)據(jù)庫(kù)。接口層一接收到調(diào)用請(qǐng)求就會(huì)調(diào)用數(shù)據(jù)處理層來(lái)完成具體的數(shù)據(jù)處理。

Mybatis和數(shù)據(jù)庫(kù)的交互有兩種方式:

  1. 使用傳統(tǒng)的Mybatis提供API
  2. 使用Mapper代理的方式

2.數(shù)據(jù)處理層:負(fù)責(zé)具體的SQL查找、SQL解析、SQL執(zhí)行和執(zhí)行結(jié)果映射處理等。他主要的目的是根據(jù)調(diào)用的請(qǐng)求完成一次數(shù)據(jù)庫(kù)操作。

3.基礎(chǔ)支撐層:負(fù)責(zé)最基礎(chǔ)的功能支撐,包括連接管理、事務(wù)管理、配置加載和緩存處理,這些都是共用的東西,將他們抽取出來(lái)最為基礎(chǔ)組件。為上層的數(shù)據(jù)處理層提供最基礎(chǔ)的支撐。

Mybatis主要構(gòu)件

構(gòu)件 描述
SqlSession 作為Mybatis工作的主要頂層API,表示和數(shù)據(jù)庫(kù)交互的會(huì)話(huà),完成必要數(shù)據(jù)庫(kù)增刪查改功能
Executor Mybatis執(zhí)行器,是Mybatis調(diào)度的核心,負(fù)責(zé)SQL語(yǔ)句的生成和查詢(xún)緩存的維護(hù)
StatementHandler 封裝了JDBC Statement操作,負(fù)責(zé)對(duì)JDBC statement的操作,如設(shè)置參數(shù)、將Statement結(jié)果集轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ist集合
ParameterHandler 負(fù)責(zé)對(duì)用戶(hù)傳遞的參數(shù)轉(zhuǎn)換為JDBC Statement所需要的參數(shù)
ResultSetHandler 負(fù)責(zé)將JDBC返回的ResultSet結(jié)果集對(duì)象轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ist類(lèi)型的集合
TypeHandler 負(fù)責(zé)java數(shù)據(jù)類(lèi)型和jdbc數(shù)據(jù)類(lèi)型之間的映射和轉(zhuǎn)換
MappedStatement MappedStatement維護(hù)了一條<select、 update 、 delete 、insert >節(jié)點(diǎn)的封裝
SqlSource 負(fù)責(zé)根據(jù)用戶(hù)傳遞的parameterObject,動(dòng)態(tài)的生成SQL語(yǔ)句,將信息封裝到BoundSql對(duì)象中
BoundSql 表示動(dòng)態(tài)生成的SQL語(yǔ)句以及相應(yīng)的參數(shù)信息

總體流程:

1.加載配置并初始化

配置來(lái)源于兩個(gè)地方,一個(gè)是配置文件(conf.xml,mapper*.xml),一個(gè)是java代碼中的注解,將配置文件內(nèi)容封裝到Configuration,將sql的配置信息加載成為一個(gè)mappedstatement對(duì)象,存儲(chǔ)在內(nèi)存中。

2. 接收調(diào)用請(qǐng)求

觸發(fā)條件:調(diào)用Mybatis提供的API

傳入?yún)?shù):為SQL的ID和傳入的參數(shù)

將請(qǐng)求傳遞給下層的請(qǐng)求處理層進(jìn)行處理

3.處理操作請(qǐng)求

  • 根據(jù)SQL的ID查找對(duì)應(yīng)的MappedStatement對(duì)象
  • 根據(jù)傳入?yún)?shù)對(duì)象解析,得到最終要執(zhí)行的SQL和執(zhí)行傳入?yún)?shù)
  • 獲取數(shù)據(jù)庫(kù)連接,將最終SQL語(yǔ)句和參數(shù)給到數(shù)據(jù)庫(kù)執(zhí)行,并得到執(zhí)行結(jié)果
  • 根據(jù)MappedStatement對(duì)象中的結(jié)果映射配置對(duì)得到的執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理,并得到最終的處理結(jié)果
  • 釋放連接資源

4.返回處理結(jié)果

Mybatis緩存

Mybatis有一級(jí)緩存和二級(jí)緩存。Mybatis收到查詢(xún)請(qǐng)求后首先會(huì)查詢(xún)二級(jí)緩存,若二級(jí)緩存未命中,再去查詢(xún)一級(jí)緩存,一級(jí)緩存沒(méi)有,再查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)。

一級(jí)緩存

public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException {
    ErrorContext.instance().resource(ms.getResource()).activity("executing a query").object(ms.getId());
    if (closed) {
      throw new ExecutorException("Executor was closed.");
    }
    if (queryStack == 0 && ms.isFlushCacheRequired()) {
      clearLocalCache();
    }
    List<E> list;
    try {
      queryStack++;
      //從localCache緩存里查數(shù)據(jù),沒(méi)有就去查數(shù)據(jù)庫(kù)
      list = resultHandler == null ? (List<E>) localCache.getObject(key) : null;
      if (list != null) {
        handleLocallyCachedOutputParameters(ms, key, parameter, boundSql);
      } else {
        list = queryFromDatabase(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
      }
    } finally {
      queryStack--;
    }
    if (queryStack == 0) {
      for (DeferredLoad deferredLoad : deferredLoads) {
        deferredLoad.load();
      }
      // issue #601
      deferredLoads.clear();
      if (configuration.getLocalCacheScope() == LocalCacheScope.STATEMENT) {
        // issue #482
        clearLocalCache();
      }
    }
    return list;
  }

這個(gè)localCache是BaseExecutor里面的一個(gè)屬性

public abstract class BaseExecutor implements Executor {


  protected PerpetualCache localCache;

PerpetualCache類(lèi)

public class PerpetualCache implements Cache {

  private final String id;

  private Map<Object, Object> cache = new HashMap<Object, Object>();

  public PerpetualCache(String id) {
    this.id = id;
  }

  @Override
  public String getId() {
    return id;
  }

  @Override
  public int getSize() {
    return cache.size();
  }

  @Override
  public void putObject(Object key, Object value) {
    cache.put(key, value);
  }

  @Override
  public Object getObject(Object key) {
    return cache.get(key);
  }

二級(jí)緩存

啟用二級(jí)緩存步驟:

1.開(kāi)啟cacheEnabled(默認(rèn)打開(kāi))

<settings>
<setting name="cacheEnabled" value="true"/>
</settings>

2.需要在二級(jí)緩存的Mapper配置文件中加入

<cache></cache>

3.注意,二級(jí)緩存要想生效,必須要調(diào)用sqlSession.commit或close方法

 public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql)
      throws SQLException {
    Cache cache = ms.getCache();
    if (cache != null) {
      flushCacheIfRequired(ms);
      if (ms.isUseCache() && resultHandler == null) {
        ensureNoOutParams(ms, parameterObject, boundSql);
        @SuppressWarnings("unchecked")
        List<E> list = (List<E>) tcm.getObject(cache, key);
        if (list == null) {
          list = delegate.<E> query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
          tcm.putObject(cache, key, list); // issue #578 and #116
        }
        return list;
      }
    }
    return delegate.<E> query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
  }

注意Cache cache = ms.getCache();,這個(gè)cache是從MappedStatement中獲取到的,由于MappedStatement存在全局配置中,可以多個(gè)CachingExecutor獲取到,這樣就會(huì)出現(xiàn)線(xiàn)程安全問(wèn)題。除此之外,若不加以控制,多個(gè)事務(wù)共用一個(gè)緩存實(shí)例,會(huì)導(dǎo)致臟讀的存在。

那么mybatis是怎么解決臟讀的呢?借用了上面的tcm這個(gè)變量,也就是TransactionalCacheManager類(lèi)來(lái)解決的。

TransactionalCacheManager類(lèi)維護(hù)了Cache,TransactionalCache的關(guān)系,真正的數(shù)據(jù)還是交由TransactionalCache處理的。

結(jié)構(gòu)如圖:

public class TransactionalCacheManager {

  private final Map<Cache, TransactionalCache> transactionalCaches = new HashMap<Cache, TransactionalCache>();

  public void clear(Cache cache) {
    getTransactionalCache(cache).clear();
  }

  public Object getObject(Cache cache, CacheKey key) {
    return getTransactionalCache(cache).getObject(key);
  }
  
  public void putObject(Cache cache, CacheKey key, Object value) {
    getTransactionalCache(cache).putObject(key, value);
  }

  public void commit() {
    for (TransactionalCache txCache : transactionalCaches.values()) {
      txCache.commit();
    }
  }

  public void rollback() {
    for (TransactionalCache txCache : transactionalCaches.values()) {
      txCache.rollback();
    }
  }

  private TransactionalCache getTransactionalCache(Cache cache) {
    TransactionalCache txCache = transactionalCaches.get(cache);
    if (txCache == null) {
      txCache = new TransactionalCache(cache);
      transactionalCaches.put(cache, txCache);
    }
    return txCache;
  }

}

接下來(lái)看一下TransactionalCache的代碼

public class TransactionalCache implements Cache {

  private static final Log log = LogFactory.getLog(TransactionalCache.class);

  // 真正的緩存對(duì)象
  private final Cache delegate;
  private boolean clearOnCommit;
  //在事務(wù)被提交前,所有從數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢(xún)的結(jié)果將緩存在此集合中
  private final Map<Object, Object> entriesToAddOnCommit;
  //在事務(wù)被提交前,當(dāng)緩存未命中時(shí),CacheKey 將會(huì)被存儲(chǔ)在此集合中
  private final Set<Object> entriesMissedInCache;

  public TransactionalCache(Cache delegate) {
    this.delegate = delegate;
    this.clearOnCommit = false;
    this.entriesToAddOnCommit = new HashMap<Object, Object>();
    this.entriesMissedInCache = new HashSet<Object>();
  }

  @Override
  public String getId() {
    return delegate.getId();
  }

  @Override
  public int getSize() {
    return delegate.getSize();
  }

  @Override
  public Object getObject(Object key) {
    // issue #116
    //獲取緩存的時(shí)候從delegate里獲取的
    Object object = delegate.getObject(key);
    if (object == null) {
      //緩存未命中,將key存入entriesMissedInCache.
      entriesMissedInCache.add(key);
    }
    // issue #146
    if (clearOnCommit) {
      return null;
    } else {
      return object;
    }
  }

  @Override
  public ReadWriteLock getReadWriteLock() {
    return null;
  }

  @Override
  public void putObject(Object key, Object object) {
    //put的時(shí)候只是將數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)放入到了entriesToAddOnCommit
    entriesToAddOnCommit.put(key, object);
  }

  @Override
  public Object removeObject(Object key) {
    return null;
  }

  @Override
  public void clear() {
    clearOnCommit = true;
    entriesToAddOnCommit.clear();
  }

  public void commit() {
    if (clearOnCommit) {
      delegate.clear();
    }
    //刷新未緩存的結(jié)果到delegate中去
    flushPendingEntries();
    reset();
  }

  public void rollback() {
    unlockMissedEntries();
    reset();
  }

  private void reset() {
    clearOnCommit = false;
    entriesToAddOnCommit.clear();
    entriesMissedInCache.clear();
  }

  private void flushPendingEntries() {
    for (Map.Entry<Object, Object> entry : entriesToAddOnCommit.entrySet()) {
      delegate.putObject(entry.getKey(), entry.getValue());
    }
    for (Object entry : entriesMissedInCache) {
      if (!entriesToAddOnCommit.containsKey(entry)) {
        delegate.putObject(entry, null);
      }
    }
  }

  private void unlockMissedEntries() {
    for (Object entry : entriesMissedInCache) {
      try {
        delegate.removeObject(entry);
      } catch (Exception e) {
        log.warn("Unexpected exception while notifiying a rollback to the cache adapter."
            + "Consider upgrading your cache adapter to the latest version.  Cause: " + e);
      }
    }
  }

}

我們存儲(chǔ)二級(jí)緩存的時(shí)候是放入到TransactionalCache.entriesToAddOnCommit這個(gè)map中,但是每次查詢(xún)的時(shí)候是從delegate查詢(xún)的,所以這個(gè)二級(jí)緩存查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)后,緩存是沒(méi)有立刻生效的。只有當(dāng)執(zhí)行了sqlSession的commit或close方法后,它會(huì)調(diào)用到tcm的commit,在調(diào)用到transactionlCache的commit,刷新緩存到delegate了。

總結(jié):

二級(jí)緩存的設(shè)計(jì)上,大量運(yùn)用了裝飾器模式,如SynchronizedCache、LoggingCache。

二級(jí)緩存實(shí)現(xiàn)了Sqlsession之間的緩存數(shù)據(jù)共享,屬于namespace級(jí)別

二級(jí)緩存的實(shí)現(xiàn)由CachingExecutor和一個(gè)事務(wù)型預(yù)緩存TransactionlCache完成。

本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來(lái)幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!

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