Mybatis-Spring源码分析（一）：Spring整合Mybatis的配置方式与内部实现

概述

在一个完整的JavaWeb项目中，通常包括web层，service层，dao层这三层结构，整个项目的类对应的bean对象，通过Spring的IOC框架来管理。所以为了方便mybatis框架的使用，mybatis提供了对spring框架的接入实现，在项目的pom.xml中通常需要增加以下配置来引入Spring对mybatis框架相关组件的管理：
```
<dependency>
  <groupId>org.mybatis</groupId>
  <artifactId>mybatis-spring</artifactId>
  <version>x.x.x</version>
</dependency>
```
以上配置已经在内部引入了mybatis相关的包，故不需要引入以下配置了：如果不基于spring来使用mybatis，则通常使用以下配置：
```
dependency>
  <groupId>org.mybatis</groupId>
  <artifactId>mybatis</artifactId>
  <version>x.x.x</version>
</dependency>
```
结合Spring来使用mybatis之后，则需要通过Spring的方式来配置mybatis的相关组件对应的bean对象，如SqlSessionFactory等。Spring一般支持通过在Spring的XML配置文件applicationContext.xml中配置，或者使用注解配置。具体使用方法可以参照官方文档：mybatis-spring

Spring整合Mybatis的配置方式与实现原理

Mybatis中主要包含SqlSessionFactory，SQL配置mapper.xml，Mapper接口三大组件，所以Spring整合Mybatis也是基于这三个组件来展开的。

一. SqlSessionFactory和mapper.xml的配置

SqlSessionFactory的配置

在mybatis-spring中提供了一个SqlSessionFactoryBean，即实现了spring的FactoryBean接口，来生成SqlSessionFactory的对象bean并注入到Spring容器来管理。所以可以在spring的XML配置applicationContext.xml中配置该bean，如果基于Java的配置方式，通常在@Configuration注解的配置类使用@Bean注解一个名为sqlSessionFactory的方法来注入该bean对象，其中类型为org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean。以下为在applicationContext.xml中的配置：
```
<bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
   	<property name="dataSource" ref="dataSource" />
   	<property name="mapperLocations" value="classpath:mybatis/mapper/**/*.xml" />
   	<property name="configLocation" value="classpath:mybatis/mybitas-config.xml" />
</bean>
```

mapper.xml在SqlSessionFactory中的配置

由以上配置可知，sqlSessionFactory对应的bean标签内包含dataSource，mapperLocations，configLocation三个属性，分别为：数据源bean引用，mapper.xml配置文件位置，mybatisConfig.xml配置文件位置。

其中mapperLocations属性是可选的：（1）如果Mapper接口和mapper.xml在相同的包内，则不需要指定；（2）如果在mybatis的配置文件mybatisConfig.xml中已经通过mappers节点配置了，则不需要指定，如下为mybatisConfig.xml的mappers节点：

<mappers>
    <mapper resource="org/mybatis/builder/AuthorMapper.xml"/> <!-- 使用相对于类路径的资源引用 -->
    <mapper url="file:///var/mappers/BlogMapper.xml"/> <!-- 使用完全限定资源定位符（URL） -->
    <mapper class="org.mybatis.builder.PostMapper"/> <!-- 使用映射器接口实现类的完全限定类名 -->
</mappers>

所以mapper.xml的加载位置，既可以在Spring的XML配置applicationContext.xml中，作为sqlSessionFactory的bean节点内部的一个mapperLocations属性来指定，也可以在mybatis自身的配置文件mybatisConfig.xml的mappers节点来指定。
在spring的IOC容器中管理的是sqlSessionFactory这个bean，与跟不使用spring的mybatis一样，在sqlSessionFactory内部通过配置属性Configuration来维护mapper.xml相关的SQL，以及其他配置信息。

二. Mapper接口的配置：以应用代码的调用方式来区分

在spring中配置Mapper接口时，可以基于之后的调用方式来配置。

1. 依赖SqlSession调用

在应用代码中，可以指定Mapper接口，依赖SqlSession来获取该Mapper接口对应的代理对象MapperProxy，从而进行调用。其中MapperProxy实现了JDK的InvocationHandler接口，为Mapper接口在mybatis中对应的动态代理对象，故可以直接通过Mapper接口的引用来调用对应的方法。在spring中提供了一个线程安全的SqlSession接口实现SqlSessionTemplate。

配置SqlSessionTemplate作为spring的bean：SqlSessionTemplate是线程安全的，内部基于动态代理来实现线程安全，即在代理方法invoke中每次创建一个临时的SqlSession对象来调用。

<!-- mybatis spring sqlSessionTemplate,使用时直接让spring注入即可 -->
<bean id="sqlSessionTemplate" class="org.mybatis.spring.SqlSessionTemplate">
    <constructor-arg index="0" ref="sqlSessionFactory"></constructor-arg>
</bean>

在DAO中注入SqlSessionSession，并指定需要调用的Mapper接口，其中selectOne直接指定Mapper接口类全限定名和方法的字符串，getMapper则指定Mapper接口的类对象。

@Repository
public class UserDao{

    // 注入SqlSessionTemplate的bean对象
    @Autowired
    private SqlSessionTemplate sqlSessionTemplate;
    
    // 指定mapper接口的类名和方法
    public User getUser(int id) {
        return sqlSessionTemplate.selectOne(UserMapper.class.getName() + ".getUser", id);
    }   
    
    // 指定mapper接口，获取动态代理对象引用
    public User getUserV2(int id) {
        UserMapper dao = sqlSessionTemplate.getMapper(UserMapper.class);
        return dao.getUser(id);
    }
}

在这种方式的实现中，Mapper接口对应的代理对象MapperProxy并没有注册到spring的IOC容器中，而只是sqlSession注册到了spring的IOC容器。由于sqlSession对象包含了sqlSessionFactory的引用，故可以间接从sqlSessionFactory对象内部的Configuration中获取该mapper接口对应的MapperProxy对象。

SqlSessionDaoSupport

在DAO中除了可以直接注入sqlSessionTemplate，然后通过指定Mapper接口来获取对应的MapperProsxy代理对象之外，DAO类自身可以继承SqlSessionDaoSupport，然后在DAO的方法中通过调用getSession方法来获取sqlSessionTemplate：
```
public class UserDaoImpl extends SqlSessionDaoSupport implements UserDao {  
  public User getUserById(User user) {  
     return (User) getSqlSession().selectOne(UserMapper.class.getName() + "".getUser", user);  
  }  
} 
```

2. 不直接依赖SqlSession，只依赖Mapper接口

应用代码不直接依赖SqlSession，只依赖Mapper接口，是基于mybatis-spring提供的MapperFactoryBean实现的。在这种方式中SqlSession没有注册到spring的IOC容器中，而是Mapper接口对应的代理对象MapperProxy注册到了spring的IOC容器中，刚好与第一种方式相反，MapperProxy在内部包含了SqlSession对象的引用。
MapperFactoryBean实现了FactoryBean接口，spring在启动创建bean对象时，调用MapperFactoryBean的getObject方法：
1. 调用getSqlSession方法获取内部依赖SqlSession，具体为线程安全的SqlSessionTemplate，然后调用SqlSession的getMapper方法，创建指定Mapper接口对应的代理对象MapperProxy，然后将该代理对象注册到sqlSessionFactory的Configuration中；
2. 将该方法的返回值，即该代理对象注册到spring的IOC容器中，从而可以在应用代码中直接注入使用。

MapperFactoryBean的getObject方法实现如下：

// spring容器创建bean对象实例时调用，如在spring容器启动时，会创建单例的bean对象实例，
// 该类也是单例，故也会在spring启动时创建bean对象，即会调用这个方法。
@Override
public T getObject() throws Exception {
    // getSqlSession返回sqlSessionTemplate对象，这个对象为线程安全的，被所有mapper共享。

    // getMapper方法创建mapper对象，具体为一个代理对象MapperProxy，该getObject方法返回后，
    // 将该代理对象注册成spring容器中的一个单例bean对象实例。
    getSqlSession().getMapper(this.mapperInterface);
}

故实际注册到spring容器的bean是Mapper接口在mybatis内部对应的代理对象MapperProxy，在应用代码中可以直接注入该代理对象bean，并通过该代理对象bean来调用Mapper接口的方法来触发对应mapper.xml中定义的SQL的执行。

（1）一个个Mapper接口配置

在应用代码中，可以在spring的XML配置文件applicationContext.xml中直接配置Mapper接口对应的bean，其中类型为MapperFactoryBean，这种方式需要为每个Mapper都配置一次。

<!--创建数据映射器，数据映射器必须为接口-->  
<bean id="userMapper" class="org.mybatis.spring.mapper.MapperFactoryBean">   
    <property name="mapperInterface" value="com.yzxie.demo.dao.UserMapper" />   
    <property name="sqlSessionFactory" ref="sqlSessionFactory" />   
</bean>  

<bean id="blogMapper" class="org.mybatis.spring.mapper.MapperFactoryBean">   
    <property name="mapperInterface" value="com.yzxie.demo.dao.BlogMapper" />   
    <property name="sqlSessionFactory" ref="sqlSessionFactory" />   
</bean>

在内部通过mapperInterface属性指定mapper接口，通过sqlSessionFactory来指定sqlSessionFactory引用。

然后在应用代码中，通常为DAO层中，可以注入该mapper代理对象直接调用：

@Repository
public class UserDao{
    // 注入userMapper
    @Autowired
    private UserMapper userMapper;
    
    public User getUser(int id) {
        return userMapper.getUser(id);
    }   
}

（2）自动扫描Mapper接口配置

通过一个个来配置mapper略显繁琐，所以在mybatis-spring中提供了MapperScannerConfigurer这个类用于自动扫描给定包下面的mapper接口并在内部，自动为每个mapper接口创建对应的MapperFactoryBean。在spring的XML配置applicationContext.xml的配置方式如下：扫描com.yzxie.demo.dao.mapper包下的所有Mapper接口。
```
<bean class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
   	<property name="basePackage" value="com.yzxie.demo.dao.mapper" />
</bean>
```

MapperScannerConfigurer的内部实现方法

MapperScannerConfigurer是BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口的一个实现类，BeanDefinitionRegistryPostProcessor实现了BeanFactoryPostProcessor。即MapperScannerConfigurer是一个BeanFactory后置处理器，在spring的IOC容器的生命周期中，spring容器启动创建好对应的beanDefinitions之后，会调用BeanFactoryPostProcess对beanDefinition进行加工，之后才是创建对应的bean对象实例注册的spring的IOC容器中。

BeanDefinitionRegistryPostProcessor这个BeanFactoryPostProcessor的主要作用是往spring容器中注册更多的beanDefintions，具体在postProcessBeanDefinitionRegistry方法定义，如下为MapperScannerConfigurer的postProcessBeanDefinitionRegistry实现：

public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) {
    if (this.processPropertyPlaceHolders) {
      // 处理basePackages，beanName上面的placeholder
      processPropertyPlaceHolders();
    }

    // 类路径扫描器
    ClassPathMapperScanner scanner = new ClassPathMapperScanner(registry);
    scanner.setAddToConfig(this.addToConfig);
    // 根据注解annotationClass，特定接口markerInterface对该类路径进行过滤筛选，默认不过滤
    scanner.setAnnotationClass(this.annotationClass);
    scanner.setMarkerInterface(this.markerInterface);
    scanner.setSqlSessionFactory(this.sqlSessionFactory);
    scanner.setSqlSessionTemplate(this.sqlSessionTemplate);
    scanner.setSqlSessionFactoryBeanName(this.sqlSessionFactoryBeanName);
    scanner.setSqlSessionTemplateBeanName(this.sqlSessionTemplateBeanName);
    scanner.setResourceLoader(this.applicationContext);
    scanner.setBeanNameGenerator(this.nameGenerator);

    // 过滤需要加载哪些类文件到内存，生成Resource对象，在下一步继续进行筛选确定哪些是candidateBeanDefinition
    scanner.registerFilters();

    // 从basePackage指定的包加载接口类并生成BeanDefinition注册到BeanFactory
    scanner.scan(StringUtils.tokenizeToStringArray(this.basePackage, ConfigurableApplicationContext.CONFIG_LOCATION_DELIMITERS));
}

postProcessBeanDefinitionRegistry实现为通过ClassPathMapperScanner来扫描该指定包类路径获取相关的Mapper接口，其中通过调用scanner.registerFilters()设置需要加载哪些类作为Mapper接口：默认为加载包下面的所有类文件为Resource。

public void registerFilters() {
    boolean acceptAllInterfaces = true;

    // if specified, use the given annotation and / or marker interface
    if (this.annotationClass != null) {
      addIncludeFilter(new AnnotationTypeFilter(this.annotationClass));
      acceptAllInterfaces = false;
    }

    // override AssignableTypeFilter to ignore matches on the actual marker interface
    if (this.markerInterface != null) {
      addIncludeFilter(new AssignableTypeFilter(this.markerInterface) {
        @Override
        protected boolean matchClassName(String className) {
          return false;
        }
      });
      acceptAllInterfaces = false;
    }

    if (acceptAllInterfaces) {
      // 默认为对包下面的所有类都进行加载成Resource，
      // 然后再使用isCandidateComponent方法进行判断是否需要生成BeanDefinition并注册到Spring容器
      // default include filter that accepts all classes
      addIncludeFilter((metadataReader, metadataReaderFactory) -> true);
    }

    // 在上面加载所有类的基础上，排除掉package-info.java这个类
    // exclude package-info.java
    addExcludeFilter((metadataReader, metadataReaderFactory) -> {
      String className = metadataReader.getClassMetadata().getClassName();
      return className.endsWith("package-info");
    });
}

然后在scan方法中，使用这些类对应的Resource来判断每个类是否为接口，如果是接口且该接口为顶层接口，即没有继承、实现其他接口，则认为是Mapper接口，核心判断方法为ClassPathMapperScanner的isCandidateComponent方法：

// 判断给定的类是否需要生成BeanDefinition注册到Spring容器
@Override
protected boolean isCandidateComponent(AnnotatedBeanDefinition beanDefinition) {
    // 接口且该接口为顶层接口，即没有继承、实现其他接口，则为候选mapper
    return beanDefinition.getMetadata().isInterface() && beanDefinition.getMetadata().isIndependent();
}

注解配置方式

以上分析都是在spring的XML配置文件applicationContext.xml进行配置的，mybatis-spring也提供了基于注解的方式来配置sqlSessionFactory和Mapper接口。
sqlSessionFactory主要是在@Configuration注解的配置类中使用@Bean注解的名为sqlSessionFactory的方法来配置；

Mapper接口主要是通过在@Configuration注解的配置类中结合@MapperScan注解来指定需要扫描获取mapper接口的包。

@Configuration
@MapperScan("org.mybatis.spring.sample.mapper")
public class AppConfig {

  @Bean
  public DataSource dataSource() {
     return new EmbeddedDatabaseBuilder()
            .addScript("schema.sql")
            .build();
  }
 
  @Bean
  public DataSourceTransactionManager transactionManager() {
    return new DataSourceTransactionManager(dataSource());
  }
 
  @Bean
  public SqlSessionFactory sqlSessionFactory() throws Exception {
    SqlSessionFactoryBean sessionFactory = new SqlSessionFactoryBean();
    sessionFactory.setDataSource(dataSource());
    return sessionFactory.getObject();
  }
}

在内部实现中@MapperScan注解的解析器为MapperScannerRegistrar，定义如下：MapperScannerRegistrar实现了ImportBeanDefinitionRegistrar接口，spring在处理@Configuration注解的配置类时，会处理@MapperScan注解调用这个接口的registerBeanDefinitions方法，注册更多的beanDefinitions到spring的IOC容器中。
```
@Import(MapperScannerRegistrar.class)
@Repeatable(MapperScans.class)
public @interface MapperScan {

   ...
   
}

public class MapperScannerRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, ResourceLoaderAware {
   ...
}
```