Mybatis 框架

SQL執(zhí)行過程

數(shù)據(jù)庫操作映射方式

MyBatis支持兩種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作映射：

• 映射文件：通過XML文件來定義SQL語句和映射關(guān)系
• 注解方式：通過在Java代碼中使用注解來定義SQL語句和映射關(guān)系

這兩種方式都可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫操作的映射，具體使用哪種方式取決于個人的喜好和項(xiàng)目需求。本文都以映射文件的方式進(jìn)行分析。

SQL的執(zhí)行過程

1. SQL解析

   MyBatis 會將SQL 語句解析為內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這一過程中，MyBatis 會根據(jù) SQL 中的參數(shù)類型、數(shù)量等信息，生成一個 MappedStatement 對象，表示當(dāng)前的 SQL 語句及其相關(guān)的執(zhí)行元數(shù)據(jù)。

2. 參數(shù)綁定

   在 SQL 解析完成后，MyBatis 會在 SQL 參數(shù)映射階段，將 SQL 語句中的參數(shù)與 Java 對象進(jìn)行映射，并將參數(shù)值處理成符合數(shù)據(jù)庫預(yù)編譯要求的形式。這樣，在 SQL 預(yù)編譯和執(zhí)行階段，就可以正確地傳遞參數(shù)并執(zhí)行 SQL 語句。

3. SQL預(yù)編譯

   MyBatis 利用 JDBC 的 PreparedStatement 接口進(jìn)行 SQL 語句的預(yù)編譯。預(yù)編譯過程會將 SQL 中的占位符（?）替換為實(shí)際參數(shù)，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)庫可以優(yōu)化執(zhí)行的形式，從而提高 SQL 執(zhí)行效率。

4. 執(zhí)SQL行

   完成預(yù)編譯后，MyBatis 會通過 JDBC API 將 SQL 語句提交給數(shù)據(jù)庫執(zhí)行，并獲取查詢結(jié)果或執(zhí)行結(jié)果。數(shù)據(jù)庫執(zhí)行完成后，結(jié)果會返回給 MyBatis 進(jìn)行進(jìn)一步處理。

5. 結(jié)果映射

   MyBatis 會將數(shù)據(jù)庫返回的結(jié)果集轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的 Java 對象。這一過程包括類型轉(zhuǎn)換、字段匹配等，通常通過 TypeHandler 來完成。TypeHandler 負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)庫中的列值與 Java 對象的屬性進(jìn)行映射。

6. 事務(wù)處理

   如果啟用了手動事務(wù)管理，MyBatis 會在 SQL 執(zhí)行完成后，根據(jù)配置的事務(wù)管理策略，提交或回滾事務(wù)，確保數(shù)據(jù)一致性和事務(wù)的完整性。

7. 緩存處理

   若啟用了緩存，MyBatis 會將查詢結(jié)果存儲到緩存中，以便下次執(zhí)行相同的 SQL 語句時能夠直接從緩存中獲取結(jié)果，從而減少數(shù)據(jù)庫的訪問頻率，提高性能。MyBatis 支持一級緩存（SqlSession 范圍內(nèi)）和二級緩存（跨 SqlSession 的共享緩存）。

8. 日志記錄與監(jiān)控

   MyBatis 會通過集成日志框架（如 Log4j、SLF4J）記錄 SQL 執(zhí)行的詳細(xì)日志。這些日志信息可以幫助開發(fā)人員分析 SQL 執(zhí)行的性能，發(fā)現(xiàn)潛在的問題，優(yōu)化查詢效率。

最后，將查詢結(jié)果返回給調(diào)用方，自此，完成整個 SQL 執(zhí)行過程。

下面詳細(xì)介紹每一個過程：

SQL解析

當(dāng) MyBatis 執(zhí)行一個查詢時，首先會對傳入的 SQL 語句進(jìn)行解析，解析 SQL 語句的結(jié)構(gòu)和參數(shù)信息，為后續(xù)的參數(shù)綁定和執(zhí)行做準(zhǔn)備。

• 解析過程會進(jìn)行語法分析和語義分析，以確保SQL語句的正確性
• 分析 SQL 語句中的參數(shù)占位符并提取出需要傳入的參數(shù)類型和數(shù)量。
• 將 SQL 語句轉(zhuǎn)化為 MyBatis 內(nèi)部可識別的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

MyBatis 使用 XML 或注解中的 SQL 語句，結(jié)合映射文件中的 MappedStatement 對象來表示 SQL 信息。

MappedStatement 是 MyBatis 核心的配置對象，包含了 SQL 的元數(shù)據(jù)、類型處理器、緩存策略等。

解析過程涉及到標(biāo)簽的解析、參數(shù)的解析和動態(tài)SQL的處理

標(biāo)簽解析：

• 首先會解析映射文件的根節(jié)點(diǎn)（<select>、<insert>、<update>、<delete>等），然后逐個解析其中的標(biāo)簽。
• 解析標(biāo)簽時，MyBatis會根據(jù)標(biāo)簽的不同類型（如查詢、插入、更新、刪除）執(zhí)行相應(yīng)的解析邏輯。

動態(tài)SQL處理：

• MyBatis支持動態(tài)SQL，即根據(jù)不同的條件在運(yùn)行時動態(tài)生成SQL語句。\
• 動態(tài)SQL使用一系列XML標(biāo)簽（如<if>、<choose>、<when>、<otherwise>等）進(jìn)行條件判斷和 SQL片段的組裝。
• 在解析映射文件時，MyBatis會對動態(tài)SQL片段進(jìn)行解析，并根據(jù)條件判斷生成最終的SQL語句。
• 動態(tài)SQL的處理涉及到條件判斷、循環(huán)、字符串拼接等操作，以根據(jù)運(yùn)行時的條件生成最終的SQL語句。

參考：

<select id="findUserById" resultType="User">
    SELECT * FROM users WHERE id = #{id}
</select>

• 在上述例子中，findUserById 是一個 MappedStatement 對象，#{id} 是一個占位符。

SQL參數(shù)映射

MyBatis 在 SQL 參數(shù)映射階段，會將用戶提供的參數(shù)綁定到 SQL 語句中的占位符。根據(jù)映射文件或注解中的 SQL 語句，MyBatis 會分析哪些占位符需要綁定哪些參數(shù)。這樣，在 SQL 預(yù)編譯和執(zhí)行階段，就可以正確地傳遞參數(shù)并執(zhí)行 SQL 語句。

在 MappedStatement 中，有一個 BoundSql 對象，它包含了實(shí)際的 SQL 語句以及綁定的參數(shù)。BoundSql 會根據(jù) SQL 的占位符（如 ? 或 #{}）將傳入的參數(shù)與 SQL 語句進(jìn)行綁定。

• MyBatis 首先會解析 SQL 語句，識別其中的占位符（#{}）或者字符串替換（${}）形式的參數(shù)。
• 對于 ${} 形式的參數(shù)，MyBatis 會直接將參數(shù)值替換到 SQL 語句中（需要謹(jǐn)防SQL注入問題）。

參考：

Map<String, Object> params = new HashMap<>();
params.put("id", 1);
userMapper.findUserById(params);

• params 中的 id 將會綁定到 SQL 語句中的 #{id} 占位符。

SQL預(yù)編譯

MyBatis使用JDBC的PreparedStatement接口創(chuàng)建預(yù)編譯的SQL語句，預(yù)編譯的SQL語句中使用占位符（如?）代替參數(shù)。通過 SQL 預(yù)編譯提升執(zhí)行效率，并確保參數(shù)的安全性。

• 預(yù)編譯有助于提高執(zhí)行效率，因?yàn)?SQL 語句只需要解析一次，數(shù)據(jù)庫會優(yōu)化執(zhí)行計劃，避免每次都解析 SQL。
• PreparedStatement 允許 MyBatis 在數(shù)據(jù)庫執(zhí)行時才將參數(shù)值填充到預(yù)編譯的 SQL 中，從而提高執(zhí)行效率并避免 SQL 注入攻擊。

參考：

PreparedStatement ps = connection.prepareStatement("SELECT * FROM users WHERE id = ?");
ps.setInt(1, 1);

• 將第一個參數(shù)（id）設(shè)置為 1

SQL執(zhí)行

MyBatis 會通過 JDBC API 將編譯后的 SQL 語句提交到數(shù)據(jù)庫執(zhí)行。執(zhí)行過程會獲取執(zhí)行結(jié)果，例如查詢結(jié)果或更新、刪除操作的影響行數(shù)。

• 執(zhí)行時，MyBatis 會通過 Statement 或 PreparedStatement 接口執(zhí)行 SQL。查詢操作會返回一個 ResultSet，更新、刪除等操作會返回受影響的行數(shù)。
• 如果執(zhí)行的是查詢操作，MyBatis 會進(jìn)一步處理返回的 ResultSet，并將其轉(zhuǎn)換為 Java 對象。

參考：

ResultSet rs = ps.executeQuery();

結(jié)果映射

執(zhí)行 SQL 后，MyBatis 會將數(shù)據(jù)庫返回的 ResultSet 映射為相應(yīng)的 Java 對象。這個映射過程會根據(jù) SQL 查詢的字段與 Java 對象的屬性進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

• MyBatis 使用 ResultMap 來定義如何將查詢結(jié)果映射到 Java 對象。ResultMap 可以指定每個字段與對象屬性之間的映射關(guān)系。
• 例如，使用 TypeHandler 進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換（比如將數(shù)據(jù)庫中的 VARCHAR 類型轉(zhuǎn)換為 String 類型）。
• 對于復(fù)雜的結(jié)果映射，MyBatis 允許嵌套的映射以及集合類型的處理。

參考：

<resultMap id="userResultMap" type="User">
    <result property="id" column="id"/>
    <result property="name" column="name"/>
</resultMap>

事務(wù)處理

MyBatis 支持手動和自動事務(wù)管理。默認(rèn)情況下，MyBatis 使用 JDBC 提供的事務(wù)控制。在執(zhí)行數(shù)據(jù)庫操作后，MyBatis 會根據(jù)配置決定是否提交或回滾事務(wù)。

• 如果使用自動提交（autocommit=true），事務(wù)會在每個操作后立即提交。
• 如果使用手動事務(wù)管理，開發(fā)者需要顯式地調(diào)用 commit() 或 rollback() 來提交或回滾事務(wù)。
• 事務(wù)處理保證了操作的一致性，即在一個事務(wù)中的多個操作要么全部成功，要么全部失敗。

參考：

sqlSession.commit();  // 提交事務(wù)
sqlSession.rollback();  // 回滾事務(wù)

緩存處理

MyBatis 提供了一級緩存和二級緩存機(jī)制來提高查詢效率。一級緩存是 SqlSession 級別的緩存，而二級緩存是跨 SqlSession 的共享緩存。

• 一級緩存：在同一個 SqlSession 中，查詢的結(jié)果會被緩存。只要沒有關(guān)閉 SqlSession，再次查詢相同的 SQL 會直接從緩存中獲取結(jié)果，而不是重新查詢數(shù)據(jù)庫。
• 二級緩存：不同 SqlSession 之間可以共享緩存。二級緩存的使用需要在 MyBatis 配置文件中顯式啟用，并且每個映射器可以配置自己的緩存策略。
• 緩存機(jī)制有助于提高性能，尤其是在查詢頻繁但數(shù)據(jù)變化較少的場景中。

日志記錄與監(jiān)控

MyBatis 可以集成各種日志框架（如 Log4j、SLF4J 等）來記錄 SQL 執(zhí)行過程中的信息。開發(fā)人員可以通過日志輸出 SQL 執(zhí)行的詳細(xì)信息，包括查詢語句、執(zhí)行時間等。

• MyBatis 的日志記錄對于開發(fā)人員調(diào)試 SQL 和優(yōu)化性能非常有幫助。
• 日志框架可以配置為不同的日志級別，例如 DEBUG、INFO、ERROR 等，方便查看不同詳細(xì)度的信息。

參考：

<settings>
    <setting name="logImpl" value="SLF4J"/>
</settings>

擴(kuò)展

#與$的區(qū)別

$ 符號

• $符號占位符是簡單的字符串替換，不進(jìn)行預(yù)編譯和參數(shù)類型處理，也不會進(jìn)行轉(zhuǎn)義。
• $符號占位符直接將參數(shù)的值替換到SQL語句中，可以用于動態(tài)拼接SQL語句的部分內(nèi)容。
• $符號占位符存在SQL注入的風(fēng)險，因?yàn)閰?shù)值直接替換到SQL語句中，可能導(dǎo)致惡意注入攻擊。
• 最終SQL的動態(tài)參數(shù)值一定不會有引號包裹

# 符號

• #符號占位符是預(yù)編譯的占位符，會對參數(shù)進(jìn)行類型處理和安全處理。
• #符號占位符將參數(shù)值作為預(yù)編譯參數(shù)傳遞給數(shù)據(jù)庫，可以防止SQL注入攻擊。
• #符號占位符可以用于動態(tài)生成SQL語句的條件部分，例如WHERE子句、ORDER BY子句等。
• 最終SQL的動態(tài)參數(shù)值可能會有引號包裹（不是一定都會有引號包裹）
  • 字符串類型：會自動將其包裹在單引號中。
  • 數(shù)字類型：不會自動加單引號。
  • 日期類型：會格式化日期并加上單引號。

總結(jié)示例

示例：

username的值為haha(String)

1. 使用$占位符

SELECT id, username, email FROM users WHERE username = ${username}
# 最終實(shí)際執(zhí)行的sql
SELECT id, username, email FROM users WHERE username = haha

2. 使用#占位符

SELECT id, username, email FROM users WHERE username = #{username}
# 最終實(shí)際執(zhí)行的sql
SELECT id, username, email FROM users WHERE username = 'haha'

Mybatis SQL分類

根據(jù) SQL 查詢的特性來區(qū)分的，可以將SQL分為動態(tài) SQL 和靜態(tài) SQL。

動態(tài) SQL

使用動態(tài)SQL，可以根據(jù)不同的條件生成不同的SQL語句，從而實(shí)現(xiàn)靈活的查詢和更新操作。

動態(tài)SQL可以使用if、choose、when、otherwise等標(biāo)簽來實(shí)現(xiàn)條件判斷和循環(huán)操作，同時還可以使用foreach標(biāo)簽來實(shí)現(xiàn)對集合類型參數(shù)的遍歷操作。

這樣可以避免在代碼中使用大量的字符串拼接，提高代碼的可讀性和維護(hù)性。

動態(tài) SQL 的特點(diǎn)：

• 可以根據(jù)不同的條件生成不同的 SQL 查詢。
• 可以在查詢語句中動態(tài)地添加、刪除或修改部分 SQL 邏輯。
• 提供了更大的靈活性和動態(tài)性，可以根據(jù)運(yùn)行時的條件來動態(tài)生成查詢語句。

常見的動態(tài) SQL 的示例：

• 使用條件語句（如 IF、CASE）來動態(tài)選擇不同的查詢分支。
• 使用循環(huán)語句（如 FOR、WHILE）來生成重復(fù)或動態(tài)數(shù)量的查詢條件。
• 使用動態(tài)連接條件來構(gòu)建動態(tài)查詢條件。
• 使用動態(tài)排序來指定不同的排序方式。

靜態(tài) SQL

靜態(tài) SQL 的特點(diǎn)：

• 查詢語句的結(jié)構(gòu)和邏輯是固定的，在執(zhí)行查詢時不會發(fā)生變化。
• SQL 查詢不受外部參數(shù)的影響，參數(shù)值在查詢中直接拼接。

常見的靜態(tài) SQL 的示例：

• 簡單的選擇查詢語句，不需要根據(jù)條件改變查詢邏輯。
• 固定的更新語句，不受外部參數(shù)影響。
• 預(yù)定義的查詢模板，參數(shù)值直接拼接在查詢語句中。
• 創(chuàng)建表格、索引等靜態(tài)結(jié)構(gòu)定義。

靜態(tài)SQL和動態(tài)SQL選擇

由于靜態(tài)sql是在應(yīng)用啟動的時候就解析，而動態(tài)sql是在執(zhí)行該sql相關(guān)操作的時候才根據(jù)傳入的參數(shù)進(jìn)行解析的，所以靜態(tài)sql效率會比動態(tài)sql好。

${}、#{}與SQL是否靜態(tài)SQL、動態(tài)SQL無直接關(guān)系

• ${} 和 #{} 只是占位符，用來插入?yún)?shù)，它們本身并不決定 SQL 是靜態(tài)還是動態(tài)。
• 動態(tài) SQL 是通過 條件判斷（如 、）來決定 SQL 的結(jié)構(gòu)是否變化。
• 即使 SQL 中使用了 ${} 或 #{}，如果沒有動態(tài)條件，它仍然是靜態(tài) SQL。

示例1：

使用了${} 、#{}，不是動態(tài)SQL

<select id="getUserById" resultType="User">
    SELECT id, username, email
    FROM users
    WHERE id = #{id}
</select>

• 這里的 #{id} 用來傳遞參數(shù)，但 SQL 本身 是固定的，沒有根據(jù)任何條件變化。
• 這個查詢并不是動態(tài) SQL，因?yàn)樗鼪]有任何動態(tài)部分（比如沒有使用 標(biāo)簽）。

示例2：

使用 ${} 來動態(tài)拼接表名，不是動態(tài)SQL

<select id="getUsersByTableName" resultType="User">
    SELECT id, username, email
    FROM ${tableName}
    WHERE id = #{id}
</select>

• 這里的 ${tableName} 是動態(tài)的，會根據(jù)傳入的 tableName 參數(shù)拼接成不同的表名。
• 但 SQL 結(jié)構(gòu)本身依然是 固定的，只是表名不同。

示例3：

使用了${} 、#{}，是動態(tài)SQL

<select id="selectUsers" resultType="User">
    SELECT id, username, email
    FROM users
    <where>
        <if test="username != null">AND username = #{username}</if>
        <if test="email != null">AND email = #{email}</if>
    </where>
</select>

• 使用了 標(biāo)簽來動態(tài)地添加 SQL 條件，因此整個 SQL 是動態(tài)的。
• 如果 username 和 email 參數(shù)存在，SQL 語句就會加入對應(yīng)的 AND 條件；如果不存在，這些條件會被忽略。
• 這個查詢才是真正的動態(tài) SQL，因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)根據(jù)輸入的參數(shù)變化。但 #{} 只是用來傳遞參數(shù)，它和是否動態(tài)沒有直接關(guān)系

總結(jié)

以上為個人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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