从 Spring 集成 MyBatis 到浅析 Java 动态代理
从 Spring 集成 MyBatis 到浅析 Java 动态代理
小匠自己P的图怎么样？
前言
因为 MyBatis 的易上手性和可控性，使得它成为了 ORM框架中的首选。近日新起了一个项目，所以重新搭建了一下 Spring-mybatis, 下面是搭建笔记和从 Spring-mybatis源码分析其如何使用 Java动态代理，希望对大家有帮助。
Spring 集成 Mybatis
Spring 集成 Mybatis的方式有很多种，大家耳熟能详的 xml配置方式或者本文的采用的方式：
首先需要添加 MyBatis的和 MyBatis-Spring的依赖，本文使用的 Spring-mybatis版本是1.3.1。在 mvnrepository里面我们可以找到当前 Spring-mybatis依赖的 spring和 mybatis版本，最好是选择匹配的版本以避免处理不必要的兼容性问题。因为 MyBatis-Spring中对 mybatis的依赖选择了 provided模式，所以我们不得不额外添加 mybatis依赖，依赖配置如下。
<dependency>
<groupId>org.mybatis</groupId>
<artifactId>mybatis-spring</artifactId>
<version>1.3.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.mybatis</groupId>
<artifactId>mybatis</artifactId>
<version>3.4.1</version>
</dependency>接下来会我们要创建工厂bean,放置下面的代码在 Spring 的 XML 配置文件中:
<bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
<property name="dataSource" ref="dataSource" />
</bean>这个工厂需要一个 DataSource，就是我们熟知的数据源了。这里我们选择了阿里的 Druid，同样我们需要引入两个配置
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>5.1.41</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>druid</artifactId>
<version>1.1.2</version>
</dependency>添加 Spring配置如下
<bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource" init-method="init" destroy-method="close">
<!-- 基本属性 url、user、password -->
<property name="url">
<value><![CDATA[${db.url}]]></value>
</property>
<property name="username" value="${db.username}"/>
<property name="password" value="${db.password}"/>
<!-- 省略其他配置 -->
</bean>接下来我们要编写数据库访问对象，大多数人会把它叫做 DAO或者 Repository，在这里其被称为
Mapper，也是因为它的实现方式所决定。要注意的是所指定的映射器类必须是一个接口，而不是具体的实现类。这便因为 Mybatis的内部实现使用的是 Java动态代理，而 Java动态代理只支持接口，关于 动态代理我们下文有更详细的描述。
public interface UserMapper {
@Select("SELECT * FROM users WHERE id = #{userId}")
User getUser(@Param("userId") String userId);
}接下来可以使用 MapperFactoryBean,像下面这样来把接口加入到 Spring 中，这样就把 UserMapper 和 SessionFactory关联到一起了，原来使用 xml配置的时候还需要Dao继承 SqlSessionDaoSupport才能注入 SessionFactory，这种方式直接通过 Java动态代理把 SqlSessionFactory代理给了 UserMapper，使得我们直接使用 UserMapper即可。配置如下。
<bean id="userMapper" class="org.mybatis.spring.mapper.MapperFactoryBean">
<property name="mapperInterface" value="org.mybatis.spring.sample.mapper.UserMapper" />
<property name="sqlSessionFactory" ref="sqlSessionFactory" />
</bean>这样我们已经完成了90%，就差调用了，前提是你 Spring环境是OK的。调用 MyBatis 数据方法现在只需一行代码:
public class FooServiceImpl implements FooService {
private UserMapper userMapper;
public void setUserMapper(UserMapper userMapper) {
this.userMapper = userMapper;
}
public User doSomeBusinessStuff(String userId) {
return this.userMapper.getUser(userId);
}那么问题又来了，每次写一个DAO都需要为其写一个 Bean配置，那不是累死？于是我们又寻找另一种方案，代替手动声明 *Mapper。 MapperScannerConfigurer的出现解决了这个问题， 它会根据你配置的包路径自动的扫描类文件并自动将它们创建成 MapperFactoryBean，可以在 Spring 的配置中添加如下代码:
<bean class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
<property name="basePackage" value="com.github.codedrinker.mapper" />
</bean>basePackage属性是让你为映射器接口文件设置基本的包路径。你可以使用分号或逗号作为分隔符设置多于一个的包路径。这个时候如果想自定义 sqlSessionFactory可以添加如下配置：
<property name="sqlSessionFactoryBeanName" value="sqlSessionFactory" />这样以后还有一点点小瑕疵，如果我们数据的 column名字是 _连接的，那么它不会那么聪明自动转换为驼峰的变量，所以我们需要对 SqlSessionFactoryBean做如下配置，但是在1.3.0以后才可以通过xml配置，如果用早起版本的需要注意了。
<bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
<property name="dataSource" ref="dataSource" />
<property name="configuration">
<bean class="org.apache.ibatis.session.Configuration">
<property name="mapUnderscoreToCamelCase" value="true"/>
</bean>
</property>
</bean>至此关于 SpringMyBatis的配置已经全部结束，后面我们会简单说下 SpringMyBatis中的动态代理。
浅析 Java 动态代理
JDK自带的动态代理需要了解InvocationHandler接口和Proxy类，他们都是在java.lang.reflect包下。
InvocationHandler是代理实例的调用处理程序实现的接口。每个代理实例都具有一个关联的 InvocationHandler。对代理实例调用方法时，这个方法会调用 InvocationHandler的 invoke方法。 Proxy提供静态方法用于创建动态代理类和实例,同时后面自动生成的代理类都是 Proxy对象。下面我们直接通过代码来分析 Java动态代理： InvocationInterceptor实现 InvocationHandler接口，用于处理具体的代理逻辑。
/**
* Created by codedrinker on 12/10/2017.
*/
public class InvocationInterceptor implements InvocationHandler {
private Object target;
public InvocationInterceptor(Object target) {
this.target = target;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("before user create");
method.invoke(target, args);
System.out.println("end user create");
return null;
}
}User和 UserImpl是被代理对象的接口和类
/**
* Created by codedrinker on 12/10/2017.
*/
public interface User {
void create();
}/**
* Created by codedrinker on 12/10/2017.
*/
public class UserImpl implements User {
@Override
public void create() {
System.out.println("create user");
}
}DynamicProxyTest是测试类，用于创建 InvocationInterceptor和 Proxy类以便测试。
/**
* Created by codedrinker on 12/10/2017.
*/
public class DynamicProxyTest {
public static void main(String[] args) {
User target = new UserImpl();
InvocationInterceptor invocationInterceptor = new InvocationInterceptor(target);
User proxyInstance = (User) Proxy.newProxyInstance(UserImpl.class.getClassLoader(),
UserImpl.class.getInterfaces(),
invocationInterceptor);
proxyInstance.create();
}
}输入结果如下：
before user create
create user
end user create很明显，我们通过proxyInstance这个代理类进行方法调用的时候，会在方法调用前后进行输出打印，这样就简单的实现了一个 Java动态代理例子。动态代理不仅仅是打印输出这么简单，我们可以通过它打印日志，打开关闭事务， 权限检查了等等。当然它更是许多框架的钟爱，就如下文我们要说的 MyBatis中 Java动态代理的实现。再多说一句 Spring的 AOP也是使用动态代理实现的，当然它同时使用了 Java动态代理和 CGLib两种方式。不过 CGLIB不是本文要讨论的范围。
注意观察的同学看到上面代码的时候可能发现 invoke方法的 proxy参数并没有被使用，笔者查阅了一些相关文档也没有找到合理的说法，只能在源码中看看究竟喽，笔者当前的JDK版本是1.8。我们从入口开始， Proxy.newProxyInstance:
/*
* Look up or generate the designated proxy class.
*/
@CallerSensitive
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler h)
throws IllegalArgumentException
{
Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
}如上代码由此可见，它调用了 getProxyClass0来获取 ProxyClass，那我们继续往下看。
private static Class<?> getProxyClass0(ClassLoader loader,
Class<?>... interfaces) {
if (interfaces.length > 65535) {
throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded");
}
//If the proxy class defined by the given loader implementing
//the given interfaces exists, this will simply return the cached copy;
//otherwise, it will create the proxy class via the ProxyClassFactory
return proxyClassCache.get(loader, interfaces);
}其实上面写的已经很简单了，如果存在就在 proxyClassCache里面获取到，如果不存在就使用 ProxyClassFactory创建一个。当然我们如果看一下 proxyClassCache变量的话其也是 ProxyClassFactory对象。
private static final WeakCache<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>>
proxyClassCache = new WeakCache<>(new KeyFactory(), new ProxyClassFactory());那么我们直接就去查看 ProxyClassFactory的实现问题不就解决了吗？
private static final class ProxyClassFactory
implements BiFunction<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>>
{
// prefix for all proxy class names
private static final String proxyClassNamePrefix = "$Proxy";
//next number to use for generation of unique proxy class names
private static final AtomicLong nextUniqueNumber = new AtomicLong();
@Override
public Class<?> apply(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces) {
String proxyName = proxyPkg + proxyClassNamePrefix + num;
/*
* Generate the specified proxy class.
*/
byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(
proxyName, interfaces, accessFlags);
}
}由上代码便一目了然了，为什么我们 Debug的时候 Proxy对象是 $Proxy0，是因为他通过 $Proxy和 AtomicLong拼起来的类名，其实这不是重点。重点是 ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName,interfaces,accessFlags)。这就是生成 class的地方，它把所有的条件组合好，生成 class文件，然后再加载到内存里面以供使用。有兴趣的同学可以继续往深处查看。而我们需要做的是获取到他生成的字节码，看一下里面到底是什么？当 saveGeneratedFiles为 true的时候会保存 class文件，所以我们在 DynamicProxyTest的 main函数添加一行即可：
System.setProperty("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");通过 Debug我们可以发现，它存储 class文件的路径是 com/sun/proxy/$Proxy0.class，所以直接在我们项目的目录下面就能找到它，然后通过 Idea打开便得到如下代码：
public final class $Proxy0 extends Proxy implements User {
private static Method m1;
private static Method m2;
private static Method m3;
private static Method m0;
public $Proxy0(InvocationHandler var1) throws {
super(var1);
}
public final boolean equals(Object var1) throws {
try {
return ((Boolean)super.h.invoke(this, m1, new Object[]{var1})).booleanValue();
} catch (RuntimeException | Error var3) {
throw var3;
} catch (Throwable var4) {
throw new UndeclaredThrowableException(var4);
}
}
public final String toString() throws {
try {
return (String)super.h.invoke(this, m2, (Object[])null);
} catch (RuntimeException | Error var2) {
throw var2;
} catch (Throwable var3) {
throw new UndeclaredThrowableException(var3);
}
}
public final void create() throws {
try {
super.h.invoke(this, m3, (Object[])null);
} catch (RuntimeException | Error var2) {
throw var2;
} catch (Throwable var3) {
throw new UndeclaredThrowableException(var3);
}
}
public final int hashCode() throws {
try {
return ((Integer)super.h.invoke(this, m0, (Object[])null)).intValue();
} catch (RuntimeException | Error var2) {
throw var2;
} catch (Throwable var3) {
throw new UndeclaredThrowableException(var3);
}
}
static {
try {
m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[]{Class.forName("java.lang.Object")});
m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);
m3 = Class.forName("local.dynimicproxy.User").getMethod("create", new Class[0]);
m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);
} catch (NoSuchMethodException var2) {
throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage());
} catch (ClassNotFoundException var3) {
throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage());
}
}
}这样好多问题就迎刃而解。
为什么 Java动态代理必须是接口，因为生成的类要去实现这个接口。
invoke方法的 proxy是干嘛的，通过 super.h.invoke(this,m3,(Object[])null);我们可以发现传递给 invoke方法的就是 Proxy本身。
同时 Proxy类也通过反射实现了 toString, equals,和 hashcode等方法。
自此关于 Java动态代理的讲解已经告段落，下面让我们简单看一下 Spring-mybatis中关于 Java动态代理的使用。
Java动态代理在Spring-mybatis中的实现
关于 Spring-mybatis的实现我们得从 MapperScannerConfigurer说起，首先 MapperScannerConfigurer实现了 BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口。而 BeanDefinitionRegistryPostProcessor依赖于 Spring框架，简单的说 BeanDefinitionRegistryPostProcessor使得我们可以将 BeanDefinition添加到 BeanDefinitionRegistry中，而 BeanDefinition描述了一个Bean实例所拥有的实例、结构参数和参数值，简单点说拥有它就可以实例化 Bean了。 BeanDefinitionRegistryPostProcessor的 postProcessBeanDefinitionRegistry方法在 Bean被定义但还没被创建的时候执行，所以 Spring-mybatis也是借助了这一点。需要想需要更深入的了解可以查看 Spring的生命周期。
public class MapperScannerConfigurer implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor, InitializingBean, ApplicationContextAware, BeanNameAware {
/**
* {@inheritDoc}
*
* @since 1.0.2
*/
@Override
public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) {
ClassPathMapperScanner scanner = new ClassPathMapperScanner(registry);
scanner.scan(StringUtils.tokenizeToStringArray(this.basePackage, ConfigurableApplicationContext.CONFIG_LOCATION_DELIMITERS));
}由上代码我们可以看到在 postProcessBeanDefinitionRegistry里面得到 registry然后使用 ClassPathMapperScanner开始扫描包路径得到的 Bean并且注册到 registry里面。我们接着往里面看。
@Override
public Set<BeanDefinitionHolder> doScan(String... basePackages) {
Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions = super.doScan(basePackages);
if (beanDefinitions.isEmpty()) {
logger.warn("No MyBatis mapper was found in '" + Arrays.toString(basePackages) + "' package. Please check your configuration.");
} else {
processBeanDefinitions(beanDefinitions);
}
return beanDefinitions;
}ClassPathMapperScanner继承了 Spring的 ClassPathBeanDefinitionScanner所以调用父类的 doScan方法就可以加载 Bean然后再通过 processBeanDefinitions方法加工成 MyBatis需要的 Bean。
private void processBeanDefinitions(Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions) {
GenericBeanDefinition definition;
for (BeanDefinitionHolder holder : beanDefinitions) {
definition = (GenericBeanDefinition) holder.getBeanDefinition();
definition.setBeanClass(this.mapperFactoryBean.getClass());
}
}如上代码循环了所有由 Spring容器解析出来的 beanDefinitions然后把他们的 BeanClass修改为 mapperFactoryBean，这就进入了行文的重点。我们翻看到 MapperFactoryBean:
@Override
protected void checkDaoConfig() {
super.checkDaoConfig();
notNull(this.mapperInterface, "Property 'mapperInterface' is required");
Configuration configuration = getSqlSession().getConfiguration();
if (this.addToConfig && !configuration.hasMapper(this.mapperInterface)) {
try {
configuration.addMapper(this.mapperInterface);
} catch (Exception e) {
logger.error("Error while adding the mapper '" + this.mapperInterface + "' to configuration.", e);
throw new IllegalArgumentException(e);
} finally {
ErrorContext.instance().reset();
}
}
}其调用了 Configuration的 addMapper方法，这样就把 Bean交给 MyBatis管理了。那么 checkDaoConfig是什么时候调用的呢？我们翻看其父类 DaoSupport可以看到:
public abstract class DaoSupport implements InitializingBean {
@Override
public final void afterPropertiesSet() throws IllegalArgumentException, BeanInitializationException {
checkDaoConfig();
}
}因为 DaoSupport实现了 InitializingBean并重写 afterPropertiesSet方法，了解 Spring生命周期的同学知道 afterPropertiesSet方法会在资源加载完以后，初始化bean之前执行。我们继续查看 addMapper方法。
public <T> void addMapper(Class<T> type) {
if (type.isInterface()) {
if (hasMapper(type)) {
throw new BindingException("Type " + type + " is already known to the MapperRegistry.");
}
boolean loadCompleted = false;
try {
knownMappers.put(type, new MapperProxyFactory<T>(type));
// It's important that the type is added before the parser is run
// otherwise the binding may automatically be attempted by the
// mapper parser. If the type is already known, it won't try.
MapperAnnotationBuilder parser = new MapperAnnotationBuilder(config, type);
parser.parse();
loadCompleted = true;
} finally {
if (!loadCompleted) {
knownMappers.remove(type);
}
}
}
}addMapper方法最终创建了 MapperProxyFactory对象，在 MapperProxyFactory里面我们两眼泪汪汪地发现了似曾相识的代码：
protected T newInstance(MapperProxy<T> mapperProxy) {
return (T) Proxy.newProxyInstance(mapperInterface.getClassLoader(), new Class[] { mapperInterface }, mapperProxy);
}
public T newInstance(SqlSession sqlSession) {
final MapperProxy<T> mapperProxy = new MapperProxy<T>(sqlSession, mapperInterface, methodCache);
return newInstance(mapperProxy);
}而 MapperProxy实现了 InvocationHandler方法，最终实现对 Bean的代理，同时获取到上下文的 sqlSession以供使用。具体生成过程我们不再累述，直接通过其源码结束本篇文章：
public class MapperProxy<T> implements InvocationHandler, Serializable {
private static final long serialVersionUID = -6424540398559729838L;
private final SqlSession sqlSession;
private final Class<T> mapperInterface;
private final Map<Method, MapperMethod> methodCache;
public MapperProxy(SqlSession sqlSession, Class<T> mapperInterface, Map<Method, MapperMethod> methodCache) {
this.sqlSession = sqlSession;
this.mapperInterface = mapperInterface;
this.methodCache = methodCache;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
try {
if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
return method.invoke(this, args);
} else if (isDefaultMethod(method)) {
return invokeDefaultMethod(proxy, method, args);
}
} catch (Throwable t) {
throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
}
final MapperMethod mapperMethod = cachedMapperMethod(method);
return mapperMethod.execute(sqlSession, args);
}
}