MyBatis源码分析（1）-MapConfig文件的解析

1.简述

MyBatis是一个优秀的轻ORM框架，由最初的iBatis演化而来，可以方便的完成sql语句的输入输出到java对象之间的相互映射，典型的MyBatis使用的方式如下：

String resource = "org/mybatis/example/mybatis-config.xml";

InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);

sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);

SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();

try {

  Blog blog = (Blog) session.selectOne("org.mybatis.example.BlogMapper.selectBlog", 101);

} finally {

  session.close();

}

这个mybatis-config.xml文件是MyBatis的入口，所有的数据源、全局性的配置、以及SqlMap文件的位置都在这个文件配置，以下是一个MapConfig文件的例子：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>

<!DOCTYPE configuration

    PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"

    "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">

<configuration>

  <properties resource="org/apache/ibatis/builder/mapper.properties">

    <property name="driver" value="org.apache.derby.jdbc.EmbeddedDriver"/>

  </properties>

  <settings>

    <setting name="cacheEnabled" value="true"/>

    <setting name="lazyLoadingEnabled" value="false"/>

    <setting name="multipleResultSetsEnabled" value="true"/>

    <setting name="useColumnLabel" value="true"/>

    <setting name="useGeneratedKeys" value="false"/>

    <setting name="defaultExecutorType" value="SIMPLE"/>

    <setting name="defaultStatementTimeout" value="25"/>

  </settings>

  <typeAliases>

    <typeAlias alias="Author" type="domain.blog.Author"/>

  </typeAliases>

  <typeHandlers>

    <typeHandler javaType="String" jdbcType="VARCHAR" handler="org.apache.ibatis.builder.ExampleTypeHandler"/>

  </typeHandlers>

  <objectFactory type="org.apache.ibatis.builder.ExampleObjectFactory">

    <property name="objectFactoryProperty" value="100"/>

  </objectFactory>

  <plugins>

    <plugin interceptor="org.apache.ibatis.builder.ExamplePlugin">

      <property name="pluginProperty" value="100"/>

    </plugin>

  </plugins>

  <environments default="development">

    <environment id="development">

      <transactionManager type="JDBC">

        <property name="" value=""/>

      </transactionManager>

      <dataSource type="UNPOOLED">

        <property name="driver" value="${driver}"/>

        <property name="url" value="${url}"/>

        <property name="username" value="${username}"/>

        <property name="password" value="${password}"/>

      </dataSource>

    </environment>

  </environments>

  <mappers>

    <mapper resource="org/apache/ibatis/builder/AuthorMapper.xml"/>

  </mappers>

</configuration>

弄清楚MapConfig文件是如何解析的，以及各个配置项对应的作用，无疑对使用和理解MyBatis框架有着极大的好处。

2. 三个类的介绍

MapConfig文件的解析，我认为必须先介绍一下框架中的三个类，XNode，XPathParser和BaseBuilder。

2.1 XNode

XNode是MyBatis框架对于XML文件中Node类的扩展，它的成员变量有

public class XNode {

  private Node node;   //org.w3c.dom.Node 表示的是xml中的一个节点

  private String name; //节点的名称

  private String body; //节点的文本内容

  private Properties attributes;   //全局性的配置变量，在新建XNode实例对象的时候传进来

  private Properties variables;    //节点本身的属性变量

  private XPathParser xpathParser; //节点本身拥有的XPathParser实例，这个XPathParser是一个基于

                                        //XPath机制解析XML文件的工具类

  .....

}

一个XNode对象是一个XML文件中节点的抽象，它提供了一系列公共方法，使得框架的其他的程序能够很方便的访问节点的某个属性，例如这个方法：

public XNode evalNode(String expression) {

    return xpathParser.evalNode(node, expression);

  }

evalNode能够更具XPath表达式获取一个节点下的任意一个节点，实际上调用的是XNode实例自身持有的XPathParser实例对象的方法。

2.2 XPathParser

XPathParser是一个工具类，

public class XPathParser {

  private Document document;               //持有的Document对象

  private boolean validation;              //是否进行DTD验证

  private EntityResolver entityResolver;   //DTD验证的接口

  private Properties variables;            //全局性的配置变量

  private XPath xpath;                     //XPath接口

  ...

}

对于XNode中的evalNode方法,实际上调用的是XPathParser中的evalNode方法，代码片段如下：

  public XNode evalNode(String expression) {

    return evalNode(document, expression);

  }

  public XNode evalNode(Object root, String expression) {

    Node node = (Node) evaluate(expression, root, XPathConstants.NODE);

    if (node == null) {

      return null;

    }

    return new XNode(this, node, variables);

  }

  private Object evaluate(String expression, Object root, QName returnType) {

    try {

      return xpath.evaluate(expression, root, returnType);

    } catch (Exception e) {

      throw new BuilderException("Error evaluating XPath.  Cause: " + e, e);

    }

  }

可见，通过层层的调用，最后还是调用的Xpath中的evaluate方法，其中第三个参数 XPathConstants.NODE 指明了该方法返回的是一个Node对象，第一个参数是XPath的语法表达式，XPath的教程可以参考这里。

2.3 BaseBuilder

BaseBuilder是所有MyBatis框架中所有XML文件解析器的基类，之后的XMLConfigBuilder、XMLMapperBuilder、MapperBuilderAssistant都是继承了此类，此类持有的属性有：

public abstract class BaseBuilder {

  protected final Configuration configuration;              //一切的配置信息都会汇总到这个类中

  protected final TypeAliasRegistry typeAliasRegistry;      //用于别名的解析

  protected final TypeHandlerRegistry typeHandlerRegistry;  //用于java类型的解析

  }

其中的Configuration类，就是解析XML配置文件，SqlMap配置文件的归宿。

3. XMLConfigBuilder完成的工作

完成SqlConfig解析工作主要是XMLConfigBuilder它继承自BaseBuilder，它对外提供了很多个不同签名的公共构造函数，以满足不同场合的需要，但是所有的这些对外的公共构造函数，最终还是调用的其私有的构造函数：

  private XMLConfigBuilder(XPathParser parser, String environment, Properties props) {

    super(new Configuration());

    ErrorContext.instance().resource("SQL Mapper Configuration");

    this.configuration.setVariables(props);

    this.parsed = false;

    this.environment = environment;

    this.parser = parser;

  }

首先，调用基类的构造函数，传入一个新的Configuration实例。第二个参数environment，指定的是XMLconfig文件中的environments下environment节点名称，在一个配置文件中，可以配置多个environment节点，这样对应的是不同的环境配置信息，例如你可以配置两个environment节点，一个对应生产，一个对应开发。如果这个参数为空，则用id为default的environment节点对应的环境信息。

建立了XMLConfigBuilder实例之后，主要调用下面的方法，完成所有配置文件的解析：

  private void parseConfiguration(XNode root) {

    try {

      propertiesElement(root.evalNode("properties")); //issue #117 read properties first

      typeAliasesElement(root.evalNode("typeAliases"));

      pluginElement(root.evalNode("plugins"));

      objectFactoryElement(root.evalNode("objectFactory"));

      objectWrapperFactoryElement(root.evalNode("objectWrapperFactory"));

      settingsElement(root.evalNode("settings"));

      environmentsElement(root.evalNode("environments")); // read it after objectFactory and objectWrapperFactory issue #631

      databaseIdProviderElement(root.evalNode("databaseIdProvider"));

      typeHandlerElement(root.evalNode("typeHandlers"));

      mapperElement(root.evalNode("mappers"));

    } catch (Exception e) {

      throw new BuilderException("Error parsing SQL Mapper Configuration. Cause: " + e, e);

    }

  }

该方法对应的root节点是SqlConfig文件的根节点，调用root.evelNode(String nodeName)之后，返回的是SqlConfig文件根节点下的某一个节点，之后针对不同的节点，调用不同的函数，进行处理。

propertiesElement(root.evalNode("properties"));

其中root.evalNode(“properties”)实际上返回的是SqlConfig文件下的节点，对应的XML文件片段为

  <properties resource="org/apache/ibatis/builder/mapper.properties">

    <property name="driver" value="org.apache.derby.jdbc.EmbeddedDriver"/>

  </properties>

这个节点设置了一个配置文件，仔细来看看拿到这个节点的XNode实例之后，propertiesElement做了一些什么：

  private void propertiesElement(XNode context) throws Exception {

    if (context != null) {

      //将节点下的子节点转换成Properties实例，其中键名由节点的name决定，键值由节点的value指定

      Properties defaults = context.getChildrenAsProperties();

      //获取节点属性resouce的值，对应一个配置文件的地址

      String resource = context.getStringAttribute("resource");

      //获取节点属性url的值，对应一个配置文件的地址

      String url = context.getStringAttribute("url");

      if (resource != null && url != null) {

        throw new BuilderException("The properties element cannot specify both a URL and a resource based property file reference.  Please specify one or the other.");

      }

      if (resource != null) {

        //将resource指定的配置文件的转换成Properties实例，并且和之前的生成的Properties实例合并

        defaults.putAll(Resources.getResourceAsProperties(resource));

      } else if (url != null) {

        defaults.putAll(Resources.getUrlAsProperties(url));

      }

      //将configuration中已经有的Properties实例读取出来，和之前的生成的Properties实例合并

      Properties vars = configuration.getVariables();

      if (vars != null) {

        defaults.putAll(vars);

      }

      //将新生成的Properties实例设置回XpathParser和Configuration实例。

      parser.setVariables(defaults);

      configuration.setVariables(defaults);

    }

  }

可见，经过这么一段处理以后，properties节点下对应的配置文件，和单独的以子节点形式设置的配置信息，都以Properties实例的形式存储到了最终要生成的Configuration实例中，这个Properties的实例也会贯彻之后的解析过程，供其他的方法使用。至此算是完成了Properties节点的解析。
         之后的settings、typeAliases、typeHandlers等节点的解析类似，基本上都是放到不同的私有方法中来完成的，只不过由于解析对象的不同，这些方法的复杂度也不一样。这样的话，当新增一种的新的节点，只需要新增一种新的私有方法。

4. 小结
         之前看过iBatis的源码，iBatis对于SqlConfig文件的解析核心是利用了私有类的回调函数来解析的，结合《iBATIS框架源码剖析》我还花了一整天的时间搞明白，因为里面的代码实在太复杂。MyBatis对于XML文件的解析部分全部重新了，核心是对于XML节点的抽象XNode以及对于XPath二度进行包装的工具类XPathParser，结合GOF中的建造者模式，做到了较清晰的代码结构和逻辑抽象，使得代码更加容易让人理解。

PS:MyBatis的源码分析是我14年上半年的重要工作，这个系列的博客尽量会保持两周一篇的速度。