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手写MyBatis第32弹-设计模式实战：Builder模式在MyBatis框架中的精妙应用

news 2025/8/25 6:54:44

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MyBatis架构基石：SqlSessionFactoryBuilder如何构建整个MyBatis宇宙
配置文件解析的艺术：深入剖析SqlSessionFactoryBuilder的构建过程
手写MyBatis构建者：从XML配置到完整SqlSessionFactory的魔法转换
设计模式实战：Builder模式在MyBatis框架中的精妙应用
MyBatis启动流程解密：SqlSessionFactoryBuilder如何协调全局配置解析

正文

在MyBatis的架构体系中，有一个看似短暂却至关重要的组件——SqlSessionFactoryBuilder。它如同一个高效的建筑工程师，负责读取设计蓝图（配置文件），准备所有建筑材料（配置信息），最终建造出宏伟的SqlSessionFactory大厦。今天，我们将深入探讨这个"用完即丢"却不可或缺的构建者。

一、SqlSessionFactoryBuilder的职责与定位

SqlSessionFactoryBuilder在MyBatis框架中扮演着构建协调者的角色，它的核心使命是将各种分散的配置信息整合成一个完整的、可用的SqlSessionFactory实例。这种设计体现了经典的Builder模式，将复杂对象的构建过程与其表示分离。

为什么需要专门的构建者？

构建过程复杂：MyBatis的配置涉及多个层面，包括数据源、事务管理器、映射器、类型处理器等，需要专门的组件来协调这些配置的解析和组装。
支持多种配置源：需要支持从XML文件、Properties文件、编程式配置等多种方式构建配置。
构建过程与使用过程分离：避免将复杂的构建逻辑污染到SqlSessionFactory本身，保持类的单一职责。

二、全局配置文件：MyBatis的蓝图

在深入了解构建过程之前，我们先看看MyBatis全局配置文件通常包含哪些内容：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><configuration><!-- 环境配置，支持多环境 --><environments default="development"><environment id="development"><!-- 事务管理器 --><transactionManager type="JDBC"/><!-- 数据源 --><dataSource type="POOLED"><property name="driver" value="com.mysql.cj.jdbc.Driver"/><property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis"/><property name="username" value="root"/><property name="password" value="password"/></dataSource></environment></environments><!-- 映射器注册 --><mappers><mapper resource="mapper/UserMapper.xml"/><mapper class="com.example.mapper.ProductMapper"/><package name="com.example.mapper"/></mappers></configuration>

这些配置项共同构成了MyBatis运行的完整蓝图，SqlSessionFactoryBuilder就是解读这个蓝图的专家。

三、构建过程详解：从配置文件到工厂实例

让我们通过一个序列图来详细展示SqlSessionFactoryBuilder的完整构建过程：

现在，让我们用代码实现这个构建过程：

第一步：创建SqlSessionFactoryBuilder

public class SqlSessionFactoryBuilder {public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream) {try {// 1. 创建配置解析器XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream);// 2. 解析配置，返回完整的Configuration对象Configuration config = parser.parse();// 3. 使用配置创建SqlSessionFactoryreturn new DefaultSqlSessionFactory(config);} catch (Exception e) {throw new RuntimeException("Error building SqlSessionFactory. Cause: " + e);} finally {try {if (inputStream != null) {inputStream.close();}} catch (IOException e) {// 忽略关闭异常}}}// 支持其他构建方式public SqlSessionFactory build(Reader reader) {// 类似实现...}public SqlSessionFactory build(Configuration config) {return new DefaultSqlSessionFactory(config);}}

第二步：实现XMLConfigBuilder（简化版）

public class XMLConfigBuilder {private final InputStream inputStream;private final Configuration configuration;public XMLConfigBuilder(InputStream inputStream) {this.inputStream = inputStream;this.configuration = new Configuration();}public Configuration parse() {try {// 使用JDK内置的XML解析APIDocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();Document document = builder.parse(inputStream);Element root = document.getDocumentElement();// 解析environmentsparseEnvironments(root);// 解析mappersparseMappers(root);return configuration;} catch (Exception e) {throw new RuntimeException("Error parsing XML config. Cause: " + e);}}private void parseEnvironments(Element root) {NodeList environmentList = root.getElementsByTagName("environment");if (environmentList.getLength() > 0) {Element envElement = (Element) environmentList.item(0);String id = envElement.getAttribute("id");// 解析数据源Element dataSourceElement = (Element) envElement.getElementsByTagName("dataSource").item(0);DataSource dataSource = createDataSource(dataSourceElement);// 解析事务管理器Element txElement = (Element) envElement.getElementsByTagName("transactionManager").item(0);TransactionFactory txFactory = createTransactionFactory(txElement);// 配置EnvironmentEnvironment environment = new Environment(id, txFactory, dataSource);configuration.setEnvironment(environment);}}private void parseMappers(Element root) {NodeList mapperList = root.getElementsByTagName("mapper");for (int i = 0; i < mapperList.getLength(); i++) {Element mapperElement = (Element) mapperList.item(i);if (mapperElement.hasAttribute("resource")) {// 解析XML映射文件String resource = mapperElement.getAttribute("resource");parseMapperXml(resource);} else if (mapperElement.hasAttribute("class")) {// 解析注解Mapper接口String className = mapperElement.getAttribute("class");parseMapperClass(className);} else if (mapperElement.hasAttribute("package")) {// 解析包下的所有MapperString packageName = mapperElement.getAttribute("package");parseMapperPackage(packageName);}}}private void parseMapperXml(String resource) {try (InputStream mapperStream = Resources.getResourceAsStream(resource)) {XMLMapperParser mapperParser = new XMLMapperParser(mapperStream, configuration);mapperParser.parse();} catch (IOException e) {throw new RuntimeException("Error loading mapper resource: " + resource, e);}}private void parseMapperClass(String className) {try {Class<?> mapperClass = Class.forName(className);configuration.addMapper(mapperClass);} catch (ClassNotFoundException e) {throw new RuntimeException("Error loading mapper class: " + className, e);}}// 其他辅助方法...}

四、SqlSessionFactoryBuilder的生命周期：为何"用完即丢"？

SqlSessionFactoryBuilder的设计遵循了"一次性使用"原则，这基于以下几个考虑：

无状态性：SqlSessionFactoryBuilder本身不持有任何状态信息，它的唯一作用就是构建SqlSessionFactory。一旦构建完成，它的使命就结束了。
资源释放：构建过程中可能会占用资源（如文件流），使用后立即销毁有助于及时释放这些资源。
线程安全：由于无状态，它可以被多线程安全地使用，每个线程都可以创建自己的构建者实例。
内存优化：避免长时间持有对大型配置对象的引用，减少内存占用。

这种设计模式在很多框架中都有应用，比如Java中的StringBuilder（虽然名称相似但用途不同）、Spring的BeanDefinitionBuilder等。

五、构建过程中的关键技术点

配置解析的容错性：良好的错误处理和详细的错误信息输出
资源管理：确保所有打开的流都能正确关闭
配置验证：对必要的配置项进行验证，避免运行时错误
扩展性考虑：为后续支持更多配置项预留扩展点

六、总结与最佳实践

通过实现SqlSessionFactoryBuilder，我们完成了MyBatis启动流程的关键一环。这个看似简单的构建者实际上承担着重要的协调工作：

配置整合：将分散的配置信息整合成统一的Configuration对象
资源协调：协调多个解析器的工作，确保配置的正确加载
异常处理：提供统一的错误处理机制，确保构建过程的稳定性

在实际使用中，我们应该遵循以下最佳实践：

将SqlSessionFactoryBuilder作为局部变量使用，避免长期持有
确保配置文件的正确性和完整性
在应用启动时完成SqlSessionFactory的构建，避免重复构建的开销

SqlSessionFactoryBuilder虽然生命周期短暂，但它的工作为整个MyBatis框架的正常运行奠定了坚实的基础。正是这种精妙的职责划分和设计，使得MyBatis成为一个既灵活又稳定的ORM框架。

下次当你看到SqlSessionFactory factory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);这行代码时，你会知道在这背后发生了一个复杂而精妙的构建过程。这就是框架设计的魅力所在——将复杂性封装在简洁的API之后，为开发者提供便捷的使用体验。