面试官:读过 Mybatis源码吗?知道用了那9种设计模式吗?

发布时间:2022-09-16 13:30

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来源:http://crazyant.net/2022.html

虽然我们都知道有26个设计模式,但是大多停留在概念层面,真实开发中很少遇到,Mybatis源码中使用了大量的设计模式,阅读源码并观察设计模式在其中的应用,能够更深入的理解设计模式。

Mybatis至少遇到了以下的设计模式的使用:

1、Builder模式,例如SqlSessionFactoryBuilder、XMLConfigBuilder、XMLMapperBuilder、XMLStatementBuilder、CacheBuilder;

2、工厂模式,例如SqlSessionFactory、ObjectFactory、MapperProxyFactory;

3、单例模式,例如ErrorContext和LogFactory;

4、代理模式,Mybatis实现的核心,比如MapperProxy、ConnectionLogger,用的jdk的动态代理;还有executor.loader包使用了cglib或者javassist达到延迟加载的效果;

5、组合模式,例如SqlNode和各个子类ChooseSqlNode等;

6、模板方法模式,例如BaseExecutor和SimpleExecutor,还有BaseTypeHandler和所有的子类例如IntegerTypeHandler;

7、适配器模式,例如Log的Mybatis接口和它对jdbc、log4j等各种日志框架的适配实现;

8、装饰者模式,例如Cache包中的cache.decorators子包中等各个装饰者的实现;

9、迭代器模式,例如迭代器模式PropertyTokenizer;

接下来挨个模式进行解读,先介绍模式自身的知识,然后解读在Mybatis中怎样应用了该模式。

1、Builder模式

Builder模式的定义是“将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。”,它属于创建类模式,一般来说,如果一个对象的构建比较复杂,超出了构造函数所能包含的范围,就可以使用工厂模式和Builder模式,相对于工厂模式会产出一个完整的产品,Builder应用于更加复杂的对象的构建,甚至只会构建产品的一个部分。

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在Mybatis环境的初始化过程中,SqlSessionFactoryBuilder会调用XMLConfigBuilder读取所有的MybatisMapConfig.xml和所有的*Mapper.xml文件,构建Mybatis运行的核心对象Configuration对象,然后将该Configuration对象作为参数构建一个SqlSessionFactory对象。

其中XMLConfigBuilder在构建Configuration对象时,也会调用XMLMapperBuilder用于读取*Mapper文件,而XMLMapperBuilder会使用XMLStatementBuilder来读取和build所有的SQL语句。

在这个过程中,有一个相似的特点,就是这些Builder会读取文件或者配置,然后做大量的XpathParser解析、配置或语法的解析、反射生成对象、存入结果缓存等步骤,这么多的工作都不是一个构造函数所能包括的,因此大量采用了Builder模式来解决。

对于builder的具体类,方法都大都用build*开头,比如SqlSessionFactoryBuilder为例,它包含以下方法:

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即根据不同的输入参数来构建SqlSessionFactory这个工厂对象。

2、工厂模式

在Mybatis中比如SqlSessionFactory使用的是工厂模式,该工厂没有那么复杂的逻辑,是一个简单工厂模式。

简单工厂模式(Simple Factory Pattern):又称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式,它属于类创建型模式。在简单工厂模式中,可以根据参数的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例,被创建的实例通常都具有共同的父类。

面试官:读过 Mybatis源码吗?知道用了那9种设计模式吗?_第4张图片SqlSession可以认为是一个Mybatis工作的核心的接口,通过这个接口可以执行执行SQL语句、获取Mappers、管理事务。类似于连接MySQL的Connection对象。面试官:读过 Mybatis源码吗?知道用了那9种设计模式吗?_第5张图片可以看到,该Factory的openSession方法重载了很多个,分别支持autoCommit、Executor、Transaction等参数的输入,来构建核心的SqlSession对象。在DefaultSqlSessionFactory的默认工厂实现里,有一个方法可以看出工厂怎么产出一个产品:

private SqlSession openSessionFromDataSource(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level, boolean autoCommit) {
    Transaction tx = null;
    try {
        final Environment environment = configuration.getEnvironment();
        final TransactionFactory transactionFactory = getTransactionFactoryFromEnvironment(environment);
        tx = transactionFactory.newTransaction(environment.getDataSource(), level, autoCommit);
        final Executor executor = configuration.newExecutor(tx, execType);
        return new DefaultSqlSession(configuration, executor, autoCommit);
    } catch (Exception e) {
        closeTransaction(tx); // may have fetched a connection so lets call
        // close()
        throw ExceptionFactory.wrapException("Error opening session.  Cause: " + e, e);
    } finally {
        ErrorContext.instance().reset();
    }
}

这是一个openSession调用的底层方法,该方法先从configuration读取对应的环境配置,然后初始化TransactionFactory获得一个Transaction对象,然后通过Transaction获取一个Executor对象,最后通过configuration、Executor、是否autoCommit三个参数构建了SqlSession。

在这里其实也可以看到端倪,SqlSession的执行,其实是委托给对应的Executor来进行的。

而对于LogFactory,它的实现代码:

public final class LogFactory {
    private static Constructor  logConstructor;
    private LogFactory() {
        // disable construction
    }
    public static Log getLog(Class  aClass) {
        return getLog(aClass.getName());
    }
}

这里有个特别的地方,是Log变量的的类型是Constructorextends Log>,也就是说该工厂生产的不只是一个产品,而是具有Log公共接口的一系列产品,比如Log4jImpl、Slf4jImpl等很多具体的Log。

3、单例模式

单例模式(Singleton Pattern):单例模式确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例,这个类称为单例类,它提供全局访问的方法。

单例模式的要点有三个:一是某个类只能有一个实例;二是它必须自行创建这个实例;三是它必须自行向整个系统提供这个实例。单例模式是一种对象创建型模式。单例模式又名单件模式或单态模式。

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在Mybatis中有两个地方用到单例模式,ErrorContext和LogFactory,其中ErrorContext是用在每个线程范围内的单例,用于记录该线程的执行环境错误信息,而LogFactory则是提供给整个Mybatis使用的日志工厂,用于获得针对项目配置好的日志对象。

ErrorContext的单例实现代码:

public class ErrorContext {
    private static final ThreadLocal < ErrorContext > LOCAL = new ThreadLocal < ErrorContext > ();
    private ErrorContext() {}
    public static ErrorContext instance() {
        ErrorContext context = LOCAL.get();
        if (context == null) {
            context = new ErrorContext();
            LOCAL.set(context);
        }
        return context;
    }
}

构造函数是private修饰,具有一个static的局部instance变量和一个获取instance变量的方法,在获取实例的方法中,先判断是否为空如果是的话就先创建,然后返回构造好的对象。

只是这里有个有趣的地方是,LOCAL的静态实例变量使用了ThreadLocal修饰,也就是说它属于每个线程各自的数据,而在instance()方法中,先获取本线程的该实例,如果没有就创建该线程独有的ErrorContext。

4、代理模式

代理模式可以认为是Mybatis的核心使用的模式,正是由于这个模式,我们只需要编写Mapper.java接口,不需要实现,由Mybatis后台帮我们完成具体SQL的执行。

代理模式(Proxy Pattern) :给某一个对象提供一个代 理,并由代理对象控制对原对象的引用。代理模式的英 文叫做Proxy或Surrogate,它是一种对象结构型模式。

代理模式包含如下角色:

  • Subject: 抽象主题角色

  • Proxy: 代理主题角色

  • RealSubject: 真实主题角色

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