mybatis源码学习--spring+mybatis注解方式为什么mybatis的dao接口不需要实现类

相信大家在刚开始学习mybatis注解方式，或者spring+mybatis注解方式的时候，一定会有一个疑问，为什么mybatis的dao接口只需要一个接口，不需要实现类，就可以正常使用，笔者最开始的时候也会有这种疑问，当时在网上查了很多资料，也问过公司比较年长的同事，但是并没有得到答案，后来通过自己看mybatis的源码的方式才明白其中道理，接下来我就对大家分享，为什么dao接口不需要实现类的原理，这篇文章的讲解主要分为两部分：

1.mybatis注解方式是怎样通过没有实现类的dao接口进行数据库操作

2.spring+mybatis注解方式是怎样在没有实现类的dao接口的情况下结合的

文章的结构是通过  总结+详细讲解  的方式来进行说明的，希望大家能和我一同进步，例子程序放在github上了，mybatis-demo。

环境：

mybatis   3.2.7

mybatis-spring 1.2.2

spring  4.1.6

总结：

   1.mybatis注解方式通过没有实现类的dao接口进行数据库操作的原理，一句话概括，就是jdk proxy，就是jdk代理

         1）原理上：JDK动态动态代理的原理是根据 InvocationHandler 中的invoke()方法，由jdk为你的接口手动生成了一个实现了对应接口的类，因此，你的接口可以调用，这是理解mybatis接口没有实现类能被调用的关键。
         2）功能上：可以看出mybatis中的接口就是XML文件的描述，一方面这样做的目的是和spring集成，将接口交给spring管理；另一方面是为了更加方便的管理XML文件（使用接口的package+interface作为namespace，method作为ID）

 

      2.spring+mybatis注解方式，也是没有实现类的，但是spring会默认返回MapperFactoryBean对象作为实现类的替换，但是这个只是被spring使用的，mybatis本身还是通过jdk代理来运行的。

详细讲解：

1.mybatis注解方式是怎样通过没有实现类的dao接口进行数据库操作

/**
 *
 * 类UserMapper.java的实现描述：TODO 类实现描述
 * @author yuezhihua 2015年7月9日 上午11:18:30
 */
public interface UserMapper {  

    /**
     * 根据用户id查询用户角色
     * @param userId
     * @return
     */
    @Select("select * from role_main a INNER JOIN user_role b ON a.id = b.role_id WHERE b.user_id=#{userId}")
    public List<RolePO> getRolesByUserId(@Param("userId")Integer userId);  

    /**
     * 根据用户id查询用户角色名
     * @param userId
     * @return
     */
    @Select("select a.role_name from role_main a INNER JOIN user_role b ON a.id = b.role_id WHERE b.user_id=#{userId}")
    public Set<String> getRoleNamesByUserId(@Param("userId")Integer userId);  

    /**
     * 根据userid查询用户的所有权限
     * @param userId
     * @return
     */
    @Select("SELECT a.permission_name FROM permission_main a INNER JOIN role_permission b ON a.id=b.permission_id WHERE b.role_id IN (SELECT d.role_id from user_main c INNER JOIN user_role d ON c.id = d.user_id WHERE c.id=#{userId})")
    public Set<String> getPermissionsByUserId(@Param("userId")Integer userId);  

    /**
     * 通过用户名查询用户信息
     * @param username
     * @return
     */
    @Select("select * from user_main where username=#{username}")
    @Results({
          @Result(property = "roleNames", column = "id", many = @Many(fetchType=FetchType.LAZY,select = "getRoleNamesByUserId")),
          @Result(property = "permissionNames", column = "id", many = @Many(fetchType=FetchType.LAZY,select = "getPermissionsByUserId"))
      })
    public UserPO getUserByUsername(@Param("username")String username);  

    @Select("select username from user_main")
    public List<String> getRoleMain();  

}  

测试用例：

/**
 *
 * 类SqlTemplateTest.java的实现描述：TODO 类实现描述
 * @author yuezhihua 2015年7月29日 下午2:07:44
 */
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations = {
        "classpath*:spring/demo-locator.xml"
})
public class SqlTemplateTest {  

    @Autowired
    private SqlSessionTemplate sqlSessionTemplate;  

    @Autowired
    private SqlSessionFactory sqlSessionFactory;  

    /**
     * 初始化datasource
     */
    @Before
    public void init(){
        DataSource ds = null;
        try {
            ds = BaseDataTest.createUnpooledDataSource(BaseDataTest.DERBY_PROPERTIES);
            BaseDataTest.runScript(ds, "com/mybatis/demo/databases/lazyloader/lazyloader-schema.sql");
            BaseDataTest.runScript(ds, "com/mybatis/demo/databases/lazyloader/lazyloader-dataload.sql");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }  

    /**
     * 测试mybatis自身的查询
     */
    @Test
    public void testMybatisSelect(){
        SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();
        UserMapper mapper = session.getMapper(UserMapper.class);
        UserPO userPo = mapper.getUserByUsername("zhangsan");
        System.out.println("-----testMybatisSelect:"+userPo.getUsername());
    }  

    /**
     * mybatis-spring : sqlSessionTemplate测试查询
     * java.lang.UnsupportedOperationException: Manual close is not allowed over a Spring managed SqlSession不要在意
     */
    @Test
    public void testSelect(){
        UserPO  result = sqlSessionTemplate.selectOne("com.mybatis.demo.lazyload.mapper.UserMapper.getUserByUsername", "zhangsan");
        System.out.println(result);
    }  

}  

笔者这里不是纯使用mybatis，而是使用mybatis+spring，讲解第一部分的时候，我还是会用带有spring的方式来给大家讲解，大家注重看原理就好

第一部分的时候会用到测试用例;testMybatisSelect

大家可以看到，测试用例里边获取dao接口的方法时session.getMapper(UserMapper.class);那咱们就看看sqlsession是怎么样获取usermapper接口的，返回的这个usermaper接口又有什么改变

获取usermapper接口代理对象的时序图

返回的Usermapper编程了jdk代理对象，org.apache.ibatis.binding.MapperProxy@7e276594

虽然这里打印信息显示貌似mapperproxy是usermapper的实现类，但是笔者认为，mapperproxy不能算是usermapper的实现类，因为笔者觉得实现类的概念是应该实现usermapper接口的，但是mapperproxy不是，mapperproxy只是usermapper执行方法之前的一个拦截器

所以session.getMapper(UserMapper.class)返回的其实是usermapper的代理对象，而且usermapper中定义的方法执行都是通过mapperproxy的invoke方法代理执行的，

接下来我们看看mapper.getUserByUsername("zhangsan");这行代码的执行过程，通过usermapper一个方法的执行来讲解mybatis是怎么通过dao接口执行数据库操作的

mapperproxy.invoke（相当于一个拦截器）:

public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
      try {
        return method.invoke(this, args);
      } catch (Throwable t) {
        throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
      }
    }
    final MapperMethod mapperMethod = cachedMapperMethod(method);
    return mapperMethod.execute(sqlSession, args);
  }  

这个方法中，首先会过滤object中的通用方法，遇到object方法会直接执行

但是如果是非通用方法，就会调用mappermethod.execute来代理执行方法，

mappermethod.execute

public Object execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
    Object result;
    if (SqlCommandType.INSERT == command.getType()) {
      Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
      result = rowCountResult(sqlSession.insert(command.getName(), param));
    } else if (SqlCommandType.UPDATE == command.getType()) {
      Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
      result = rowCountResult(sqlSession.update(command.getName(), param));
    } else if (SqlCommandType.DELETE == command.getType()) {
      Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
      result = rowCountResult(sqlSession.delete(command.getName(), param));
    } else if (SqlCommandType.SELECT == command.getType()) {
      if (method.returnsVoid() && method.hasResultHandler()) {
        executeWithResultHandler(sqlSession, args);
        result = null;
      } else if (method.returnsMany()) {
        result = executeForMany(sqlSession, args);
      } else if (method.returnsMap()) {
        result = executeForMap(sqlSession, args);
      } else {
        Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
        result = sqlSession.selectOne(command.getName(), param);
      }
    } else {
      throw new BindingException("Unknown execution method for: " + command.getName());
    }
    if (result == null && method.getReturnType().isPrimitive() && !method.returnsVoid()) {
      throw new BindingException("Mapper method '" + command.getName()
          + " attempted to return null from a method with a primitive return type (" + method.getReturnType() + ").");
    }
    return result;
  }  

这个execute方法会根据不同的注解@select,@update,@delete,@insert来分配不同的执行sql环境，进行操作数据库，其实这四个操作可以分为两类，一类是更新类型，返回更新的行数；一类是查询类型，返回查询的结果，这两部分的内部原理我会在其他的文章中进行详细解释。

所以，可以总结说，mybatis执行jdk代理的dao接口方法，跳转到mappermethod,execute方法来执行具体的数据库操作，并且返回结果；而且通过jdk代理的方法返回的代理对象，让人感觉和原接口对象一样，造成使用没有实现类的接口来执行的感觉

第二部分：

spring+mybatis注解方式是怎样在没有实现类的dao接口的情况下结合的

咱们先看一下spring是怎么管理mybatis的dao接口的吧。

我画了一个流程图

配置文件扫描所有mybatis的dao接口：

<bean class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
        <property name="basePackage" value="com.mybatis.demo.*.mapper" />
        <!-- 这里要用传beanName，不能传bean的ref，否则，会提前加载，用不到PropertyPlaceholder，切记 -->
        <property name="sqlSessionFactoryBeanName" value="demo_sqlSessionFactory" />
    </bean>  

ClasspathMapperScanner.doScan

/**
   * Calls the parent search that will search and register all the candidates.
   * Then the registered objects are post processed to set them as
   * MapperFactoryBeans
   */
  @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 {
      for (BeanDefinitionHolder holder : beanDefinitions) {
        GenericBeanDefinition definition = (GenericBeanDefinition) holder.getBeanDefinition();  

        if (logger.isDebugEnabled()) {
          logger.debug("Creating MapperFactoryBean with name '" + holder.getBeanName()
              + "' and '" + definition.getBeanClassName() + "' mapperInterface");
        }  

        // the mapper interface is the original class of the bean
        // but, the actual class of the bean is MapperFactoryBean
        <span style="color:#ff6666;">definition.getPropertyValues().add("mapperInterface", definition.getBeanClassName());
        definition.setBeanClass(MapperFactoryBean.class);</span>  

        definition.getPropertyValues().add("addToConfig", this.addToConfig);  

        boolean explicitFactoryUsed = false;
        if (StringUtils.hasText(this.sqlSessionFactoryBeanName)) {
          definition.getPropertyValues().add("sqlSessionFactory", new RuntimeBeanReference(this.sqlSessionFactoryBeanName));
          explicitFactoryUsed = true;
        } else if (this.sqlSessionFactory != null) {
          definition.getPropertyValues().add("sqlSessionFactory", this.sqlSessionFactory);
          explicitFactoryUsed = true;
        }  

        if (StringUtils.hasText(this.sqlSessionTemplateBeanName)) {
          if (explicitFactoryUsed) {
            logger.warn("Cannot use both: sqlSessionTemplate and sqlSessionFactory together. sqlSessionFactory is ignored.");
          }
          definition.getPropertyValues().add("sqlSessionTemplate", new RuntimeBeanReference(this.sqlSessionTemplateBeanName));
          explicitFactoryUsed = true;
        } else if (this.sqlSessionTemplate != null) {
          if (explicitFactoryUsed) {
            logger.warn("Cannot use both: sqlSessionTemplate and sqlSessionFactory together. sqlSessionFactory is ignored.");
          }
          definition.getPropertyValues().add("sqlSessionTemplate", this.sqlSessionTemplate);
          explicitFactoryUsed = true;
        }  

        if (!explicitFactoryUsed) {
          if (logger.isDebugEnabled()) {
            logger.debug("Enabling autowire by type for MapperFactoryBean with name '" + holder.getBeanName() + "'.");
          }
          definition.setAutowireMode(AbstractBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE);
        }
      }
    }  

    return beanDefinitions;
  }  

大家注意看红色部分，红色部分的意思就是对于mybatis的dao接口，spring是以MapperFactoryBean的方式来管理的，举个例子说

@autowired

private UserMapper userMapper;

这个userMapper返回的实例对象会是MapperFactoryBean，这个过程是由spring控制的，因为笔者对于spring原理没有深入研究过，笔者在这里不做说明。

可能大家好奇，为什么这里不能直接像第一部分一样，通过sqlsession.getMapper(...)的方式来获取dao接口对象呢，笔者在这里觉得，之所以出现MapperFactoryBean

这个中间对象，是因为SqlSessionTemplate,sqlsessionTemplate是mybatis-spring封装的用于方法执行mybatis方法的工具类，但是大家平时可能很少用到这个，

笔者在这里做了一个小测试利用，简单的看一下它的用法：

/**
 *
 * 类SqlTemplateTest.java的实现描述：TODO 类实现描述
 * @author yuezhihua 2015年7月29日 下午2:07:44
 */
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations = {
        "classpath*:spring/demo-locator.xml"
})
public class SqlTemplateTest {  

    @Autowired
    private SqlSessionTemplate sqlSessionTemplate;  

    @Autowired
    private SqlSessionFactory sqlSessionFactory;  

    /**
     * 初始化datasource
     */
    @Before
    public void init(){
        DataSource ds = null;
        try {
            ds = BaseDataTest.createUnpooledDataSource(BaseDataTest.DERBY_PROPERTIES);
            BaseDataTest.runScript(ds, "com/mybatis/demo/databases/lazyloader/lazyloader-schema.sql");
            BaseDataTest.runScript(ds, "com/mybatis/demo/databases/lazyloader/lazyloader-dataload.sql");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }  

    /**
     * 测试mybatis自身的查询
     */
    @Test
    public void testMybatisSelect(){
        SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();
        UserMapper mapper = session.getMapper(UserMapper.class);
        System.out.println("jdk proxy mapper : "+mapper);
        UserPO userPo = mapper.getUserByUsername("zhangsan");
        System.out.println("-----testMybatisSelect:"+userPo.getUsername());
    }  

    /**
     * mybatis-spring : sqlSessionTemplate测试查询
     * java.lang.UnsupportedOperationException: Manual close is not allowed over a Spring managed SqlSession不要在意
     */
    @Test
    public void testSelect(){
        UserPO  result = sqlSessionTemplate.selectOne("com.mybatis.demo.lazyload.mapper.UserMapper.getUserByUsername", "zhangsan");
        System.out.println(result);
    }  

}  

大家看上面testSelect这个测试用例，可以看到sqlsessiontemplate的基本使用方法

spring+mybatis注解方式获取dao接口对象的方法;:

MapperFactoryBean.getObject

/**
   * {@inheritDoc}
   */
  public T getObject() throws Exception {
    return getSqlSession().getMapper(this.mapperInterface);
  }  

这里边的getSqlSession其实就是sqlsessiontemplate

总结：对于第一部分可以说是返回了mybatis的dao接口的jdk代理对象，通过mapperproxy这个类似于拦截器一样的类跳转执行sql的，可以说是原生dao接口的一层代理对象；

那么对于第二部分来说，确实有三层代理对象：

所以，咱们在spring中使用

@autowired

private UserMapper userMapper;

来注入对象的时候，其实是经历了 cglib --> mapperfactorybean  --> sqlsessiontemplate  --> mapperproxy  -->  原生dao接口  的包装过程，才获取的

所以咱们在使用spring来调用没有实现类的mybatis的dao接口的时候，并不是像看起来那么简单，而是经过多层代理包装的一个代理对象，对方法的执行也跳转到mybatis框架中的mappermethod中了