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『手写Mybatis』创建简单的映射器代理工厂

原创

程序员NEO

修改于 2024-06-02 23:50:52

501

文章被收录于专栏：『学习与分享之旅』『学习与分享之旅』

前言

在阅读本文之前，我相信你已经是一个 Mybatis ORM 框架工具使用的熟练工了，那你是否清楚这个 ORM 框架是怎么屏蔽我们对数据库操作的细节的？

比如我们使用 JDBC 的时候，需要手动建立数据库链接、编码 SQL 语句、执行数据库操作、自己封装返回结果等。

但在使用 ORM 框架后，只需要通过简单配置即可对定义的 DAO 接口进行数据库的操作了。

设计

通常如果能找到大家所在事情的共性内容，具有统一的流程处理，那么它就是可以被凝聚和提炼的，做成通用的组件或者服务，被所有人进行使用，减少重复的人力投入。

而参考我们最开始使用 JDBC 的方式，从连接、查询、封装、返回，其实都一个固定的流程，那么这个过程就可以被提炼以及封装和补全大家所需要的功能。

当我们来设计一个 ORM 框架的过程中，首先要考虑怎么把用户定义的数据库操作接口、xml 配置的 SQL 语句、数据库三者联系起来。其实最适合的操作就是使用代理的方式进行处理，因为代理可以封装一个复杂的流程，来作用于接口的实现类，设计图如下：

来看一下这个设计图的流程：

首先提供一个映射器的代理实现类 MapperProxy，通过代理类包装对数据库的操作，目前我们本章节会先提供一个简单的包装，模拟对数据库的调用。
之后对 MapperProxy 代理类，提供工厂实例化操作 MapperProxyFactory#newInstance #newInstance 意思是 MapperProxyFactory 中有一个 newInstance 方法，用来创建 MapperProxy 实例，为每个 IDAO 接口生成代理类。这块其实用到的就是一个简单工厂模式。

接下来我们就按照这个设计实现一个简单的映射器代理操作，编码过程比较简单。如果对代理知识不熟悉可以先补充下代理的知识。

实现

工程结构

step-01
└─src
    ├─main
    │  ├─java
    │  │  └─top
    │  │      └─it6666
    │  │          └─mybatis
    │  │              └─binding
    │  └─resources
    └─test
        └─java
            └─top
                └─it6666
                    └─test
                        └─dao

工程源码：https://github.com/BNTang/Java-All/tree/main/mybatis-source-code/step-01

MyBatis 映射器代理类关系：

目前这个 MyBatis 框架的代理操作实现的还只是最核心的功能，相当于是光屁股的娃娃，还没有添加衣服。不过这样渐进式的实现可以让大家先了解到最核心的内容，后续我们在陆续的完善。
MapperProxy 负责实现 InvocationHandler 接口的 invoke 方法，最终所有的实际调用都会调用到这个方法包装的逻辑。

MapperProxyFactory 是对 MapperProxy 的包装，对外提供实例化对象的操作。

当我们后面开始给每个操作数据库的接口映射器注册代理的时候，就需要使用到这个工厂类了。

映射器代理类

源码详见：top.it6666.mybatis.binding.MapperProxy

/**
 * 映射器代理类
 *
 * @author BNTang
 */
public class MapperProxy<T> implements InvocationHandler, Serializable {

    private static final long serialVersionUID = -6424540398559729838L;

    private final Map<String, String> sqlSession;
    private final Class<T> mapperInterface;

    public MapperProxy(Map<String, String> sqlSession, Class<T> mapperInterface) {
        this.sqlSession = sqlSession;
        this.mapperInterface = mapperInterface;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
            return method.invoke(this, args);
        } else {
            return "你的被代理了！" + sqlSession.get(mapperInterface.getName() + "." + method.getName());
        }
    }
}

通过实现 InvocationHandler#invoke（#后面紧跟的是方法名，意思说的是 InvocationHandler 接口中的 invoke 方法）代理类接口，封装操作逻辑的方式，对外接口提供数据库操作对象。
目前这里只是简单的封装了一个 sqlSession 的 Map 对象，你可以想象成所有的数据库语句操作，都是通过 接口名称+方法名 称作为 key，操作作为逻辑的方式进行使用的。那么在反射调用中则获取对应的操作直接执行并返回结果即可。当然这还只是最核心的简化流程，后续不断补充内容后，会看到对数据库的操作。
另外这里要注意如果是 Object 提供的 toString、hashCode 等方法是不需要代理执行的，所以添加 Object.class.equals(method.getDeclaringClass()) 判断。

代理类工厂

源码详见：top.it6666.mybatis.binding.MapperProxyFactory

/**
 * 代理类工厂
 * @author BNTang
 */
public class MapperProxyFactory<T> {
    private final Class<?> mapperInterface;

    public MapperProxyFactory(Class<?> mapperInterface) {
        this.mapperInterface = mapperInterface;
    }

    public T newInstance(Map<String, String> sqlSession) {
        final MapperProxy<T> mapperProxy = (MapperProxy<T>) new MapperProxy<>(sqlSession, mapperInterface);
        return (T) Proxy.newProxyInstance(mapperInterface.getClassLoader(), new Class[]{mapperInterface}, mapperProxy);
    }
}

工厂操作相当于把代理的创建给封装起来了，如果不做这层封装，那么每一个创建代理类的操作，都需要自己使用 Proxy.newProxyInstance 进行处理，那么这样的操作方式就显得比较麻烦了。
另外如果你对代理不是太熟悉，可以着重把 JDK Proxy 的内容做几个案例补充下这块的内容，或者可以去看看我之前写的代理的文章。（https://www.cnblogs.com/BNTang/articles/13769281.html）

测试

事先准备

top.it6666.test.dao.IUserDao：

public interface IUserDao {
    String queryUserName(String uId);

    Integer queryUserAge(String uId);
}

首先提供一个 DAO 接口，并定义2个接口方法，一个是查询用户名称，一个是查询用户年龄。

测试用例

top.it6666.test：

/**
 * @author BNTang
 * @version 1.0
 * @description 测试类
 * @since 2024/4/16 星期二
 **/
public class ApiTest {
    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ApiTest.class);

    @Test
    public void test_MapperProxyFactory() {
        MapperProxyFactory<IUserDao> factory = new MapperProxyFactory<>(IUserDao.class);
        Map<String, String> sqlSession = new HashMap<>();

        sqlSession.put("top.it6666.test.dao.IUserDao.queryUserName", "模拟执行 Mapper.xml 中 SQL 语句的操作：查询用户姓名");
        sqlSession.put("top.it6666.test.dao.IUserDao.queryUserAge", "模拟执行 Mapper.xml 中 SQL 语句的操作：查询用户年龄");
        IUserDao userDao = factory.newInstance(sqlSession);

        String res = userDao.queryUserName("10001");
        logger.info("测试结果：{}", res);
    }
}

在单测中创建 MapperProxyFactory 工厂，并手动给 sqlSession Map 赋值，这里的赋值相当于模拟数据库中的操作。
接下来再把赋值信息传递给代理对象实例化操作，这样就可以在我们调用具体的 DAO 方法时从 sqlSession 中取值了。

测试结果：

00:33:41.903 [main] INFO  top.it6666.test.ApiTest - 测试结果：你的被代理了！模拟执行 Mapper.xml 中 SQL 语句的操作：查询用户姓名

从测试结果可以看到，我们的接口已经被代理类实现了，同时我们可以在代理类中进行自己的操作封装。那么在我们后续实现的数据库操作中，就可以对这部分内容进行扩展了。

总结

本章节我们初步对 MyBatis 框架中的数据库 DAO 操作接口和映射器通过代理类的方式进行链接，这一步也是 ORM 框架里非常核心的部分。有了这块的内容，就可以在代理类中进行自己逻辑的扩展了。
在框架实现方面引入简单工厂模式包装代理类，屏蔽创建细节，这些也是大家在学习过程中需要注意的设计模式的点。
目前内容还比较简单的，可以手动操作练习，随着我们内容的增加，会有越来越多的包和类引入，完善 ORM 框架功能。