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手写MyBatis第104弹：SqlSession从工厂构建到执行器选择的深度剖析

news 2025/10/13 6:23:27

MyBatis SqlSession创建全链路解析：从工厂构建到执行器选择的深度剖析

「MyBatis SqlSession诞生记：SqlSessionFactoryBuilder构建流程+Executor选择策略+事务管理初始化全揭秘」

SqlSessionFactoryBuilder：MyBatis框架的启动引擎

在MyBatis的整体架构中，SqlSessionFactoryBuilder扮演着框架启动器的关键角色。它不仅仅是配置文件的解析器，更是整个MyBatis运行时环境的构建者。理解其工作机理，是掌握MyBatis框架运行机制的重要基础。

目录

MyBatis SqlSession创建全链路解析：从工厂构建到执行器选择的深度剖析

SqlSessionFactoryBuilder：MyBatis框架的启动引擎

build()方法的完整执行链路

构建过程的层次化分析

错误处理与上下文管理

DefaultSqlSessionFactory：SqlSession的制造工厂

openSession方法族的多维度支持

openSessionFromDataSource：核心创建逻辑深度解析

事务管理器的初始化时机与策略

事务工厂的选择机制

事务实例的创建过程分析

连接获取与事务属性设置

Executor类型的选择策略与执行机制

Executor体系的架构设计

各种Executor的性能特性对比

SimpleExecutor：标准执行器

ReuseExecutor：语句重用执行器

BatchExecutor：批量处理执行器

CachingExecutor：缓存装饰器模式应用

插件机制在SqlSession创建中的增强作用

拦截器链的构建与执行

典型插件的执行时机分析

性能优化与实践建议

Executor选择的性能影响

事务配置的最佳实践

连接池参数调优

总结与展望

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我们常常在当下感到时间慢，觉得未来遥远，但一旦回头看，时间已经悄然流逝。对于未来，尽管如此，也应该保持一种从容的态度，相信未来仍有许多可能性等待着我们。

build()方法的完整执行链路

构建过程的层次化分析

SqlSessionFactoryBuilder.build()方法采用了典型的建造者模式，将复杂的构建过程封装在简洁的API之后：

 public class SqlSessionFactoryBuilder {// 核心构建方法 - 承载多种重载版本的统一入口public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream, String environment, Properties properties) {try {// 阶段1：配置解析器初始化XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream, environment, properties);// 阶段2：配置对象构建Configuration config = parser.parse();// 阶段3：SqlSessionFactory实例化return build(config);} catch (Exception e) {// 异常处理与资源清理throw ExceptionFactory.wrapException("Error building SqlSession.", e);} finally {ErrorContext.instance().reset();closeInputStream(inputStream);}}}
错误处理与上下文管理

MyBatis在构建过程中采用了精细的错误处理机制：

 // ErrorContext采用ThreadLocal实现线程安全的错误上下文管理public class ErrorContext {private static final ThreadLocal<ErrorContext> LOCAL = new ThreadLocal<>();private String resource;private String activity;private String object;private String message;private String sql;private Throwable cause;public static ErrorContext instance() {ErrorContext context = LOCAL.get();if (context == null) {context = new ErrorContext();LOCAL.set(context);}return context;}}

这种设计确保了在多线程环境下，每个线程都能拥有独立的错误上下文，便于问题定位和诊断。

DefaultSqlSessionFactory：SqlSession的制造工厂

openSession方法族的多维度支持

DefaultSqlSessionFactory通过方法重载提供了灵活的SqlSession创建选项，满足不同场景的需求：

 public class DefaultSqlSessionFactory implements SqlSessionFactory {private final Configuration configuration;// 基础版本 - 使用默认配置@Overridepublic SqlSession openSession() {return openSessionFromDataSource(configuration.getDefaultExecutorType(), null, false);}// 自动提交控制版本@Overridepublic SqlSession openSession(boolean autoCommit) {return openSessionFromDataSource(configuration.getDefaultExecutorType(), null, autoCommit);}// 事务隔离级别指定版本@Overridepublic SqlSession openSession(TransactionIsolationLevel level) {return openSessionFromDataSource(configuration.getDefaultExecutorType(), level, false);}// 执行器类型指定版本@Overridepublic SqlSession openSession(ExecutorType execType) {return openSessionFromDataSource(execType, null, false);}// 连接参数指定版本@Overridepublic SqlSession openSession(Connection conn) {return openSessionFromConnection(configuration.getDefaultExecutorType(), conn);}}

openSessionFromDataSource：核心创建逻辑深度解析

这是SqlSession创建过程中最核心的方法，包含了事务初始化、执行器选择等关键决策：

private SqlSession openSessionFromDataSource(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level,boolean autoCommit) {Transaction tx = null;try {// 步骤1：环境配置获取final Environment environment = configuration.getEnvironment();if (environment == null) {throw new ConfigurationException("Environment is required.");}// 步骤2：事务工厂实例化final TransactionFactory transactionFactory = getTransactionFactoryFromEnvironment(environment);// 步骤3：事务对象创建（关键时机点）tx = transactionFactory.newTransaction(environment.getDataSource(), level, autoCommit);// 步骤4：执行器创建与装饰final Executor executor = configuration.newExecutor(tx, execType);// 步骤5：SqlSession实例化return new DefaultSqlSession(configuration, executor, autoCommit);} catch (Exception e) {// 异常处理：关闭已创建的事务closeTransaction(tx);throw ExceptionFactory.wrapException("Error opening session.  Cause: " + e, e);}}

事务管理器的初始化时机与策略

事务工厂的选择机制

事务管理器的初始化发生在SqlSession创建流程的早期阶段，这体现了MyBatis对数据一致性的重视：

 private TransactionFactory getTransactionFactoryFromEnvironment(Environment environment) {// 环境未配置时的默认策略if (environment == null || environment.getTransactionFactory() == null) {if (log.isDebugEnabled()) {log.debug("Using default transaction factory: ManagedTransactionFactory");}return new ManagedTransactionFactory();}// 返回配置的事务工厂if (log.isDebugEnabled()) {log.debug("Using configured transaction factory: " + environment.getTransactionFactory().getClass().getSimpleName());}return environment.getTransactionFactory();}

事务实例的创建过程分析

不同的事务工厂创建不同类型的事务管理器：

// JDBC事务工厂实现public class JdbcTransactionFactory implements TransactionFactory {@Overridepublic Transaction newTransaction(DataSource ds, TransactionIsolationLevel level,boolean autoCommit) {if (log.isDebugEnabled()) {log.debug("Creating new JDBC transaction with autoCommit: " + autoCommit);}return new JdbcTransaction(ds, level, autoCommit);}}​// 托管事务工厂实现public class ManagedTransactionFactory implements TransactionFactory {@Overridepublic Transaction newTransaction(DataSource ds, TransactionIsolationLevel level,boolean autoCommit) {if (log.isDebugEnabled()) {log.debug("Creating new Managed transaction");}return new ManagedTransaction(ds, level, autoCommit);}}

连接获取与事务属性设置

事务管理器在初始化时会立即获取数据库连接并设置事务属性：

 public class JdbcTransaction implements Transaction {protected void openConnection() throws SQLException {if (log.isDebugEnabled()) {log.debug("Opening JDBC Connection");}// 获取数据库连接connection = dataSource.getConnection();// 设置事务隔离级别（如果指定）if (level != null) {int currentLevel = connection.getTransactionIsolation();if (currentLevel != level.getLevel()) {if (log.isDebugEnabled()) {log.debug("Changing transaction isolation level from " + currentLevel + " to " + level.getLevel());}connection.setTransactionIsolation(level.getLevel());}}// 设置自动提交模式setDesiredAutoCommit(autoCommit);}private void setDesiredAutoCommit(boolean desiredAutoCommit) {boolean currentAutoCommit = connection.getAutoCommit();if (currentAutoCommit != desiredAutoCommit) {if (log.isDebugEnabled()) {log.debug("Changing autocommit from " + currentAutoCommit + " to " + desiredAutoCommit);}connection.setAutoCommit(desiredAutoCommit);}}}

Executor类型的选择策略与执行机制

Executor体系的架构设计

MyBatis设计了灵活的Executor体系，通过配置化的方式支持不同的执行策略：

 public class Configuration {// 执行器创建的核心方法public Executor newExecutor(Transaction transaction, ExecutorType executorType) {// 执行器类型推断逻辑executorType = executorType == null ? defaultExecutorType : executorType;executorType = executorType == null ? ExecutorType.SIMPLE : executorType;Executor executor;// 基于类型的执行器实例化if (log.isDebugEnabled()) {log.debug("Creating executor of type: " + executorType);}switch (executorType) {case BATCH:executor = new BatchExecutor(this, transaction);break;case REUSE:executor = new ReuseExecutor(this, transaction);break;default:executor = new SimpleExecutor(this, transaction);}// 二级缓存装饰（如果启用）if (cacheEnabled) {if (log.isDebugEnabled()) {log.debug("Enabling cache for executor");}executor = new CachingExecutor(executor);}// 插件机制增强executor = (Executor) interceptorChain.pluginAll(executor);return executor;}}

各种Executor的性能特性对比

SimpleExecutor：标准执行器
public class SimpleExecutor extends BaseExecutor {@Overridepublic <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler,BoundSql boundSql) throws SQLException {Statement stmt = null;try {Configuration configuration = ms.getConfiguration();StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(this, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);// 每次执行都创建新的PreparedStatementstmt = prepareStatement(handler);return handler.query(stmt, resultHandler);} finally {// 执行完成后立即关闭StatementcloseStatement(stmt);}}
}

适用场景：通用查询场景，内存敏感环境

ReuseExecutor：语句重用执行器
public class ReuseExecutor extends BaseExecutor {// 重用相同SQL的PreparedStatementprivate final Map<String, PreparedStatement> statementMap = new HashMap<>();@Overridepublic <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter,RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler,BoundSql boundSql) throws SQLException {Configuration configuration = ms.getConfiguration();StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(this, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);String sql = boundSql.getSql();PreparedStatement stmt;// 检查是否已存在相同SQL的PreparedStatementif (hasStatementFor(sql)) {if (log.isDebugEnabled()) {log.debug("Reusing prepared statement for SQL: " + sql);}stmt = getStatement(sql);} else {// 创建新的PreparedStatement并缓存stmt = prepareNewStatement(handler, sql);}handler.parameterize(stmt);return handler.query(stmt, resultHandler);}
}

适用场景：相同SQL频繁执行的OLTP系统

BatchExecutor：批量处理执行器
public class BatchExecutor extends BaseExecutor {private final List<Statement> statementList = new ArrayList<>();private final List<BatchResult> batchResultList = new ArrayList<>();private String currentSql;private MappedStatement currentStatement;@Overridepublic int doUpdate(MappedStatement ms, Object parameter) throws SQLException {// 批量操作逻辑if (isSameBatch(ms, parameter)) {// 添加到当前批次addToCurrentBatch(ms, parameter);return BATCH_UPDATE_RETURN_VALUE;} else {// 执行当前批次并开始新批次executeBatch();startNewBatch(ms, parameter);return BATCH_UPDATE_RETURN_VALUE;}}@Overridepublic void commit(boolean required) throws SQLException {// 提交时执行所有批量操作executeBatch();super.commit(required);}
}

适用场景：大数据量批量插入、更新操作

CachingExecutor：缓存装饰器模式应用

通过装饰器模式为执行器添加二级缓存功能，体现了开闭原则的优雅应用：

public class CachingExecutor implements Executor {private final Executor delegate;private final TransactionalCacheManager tcm = new TransactionalCacheManager();@Overridepublic <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject,RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler,CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException {// 检查是否启用缓存Cache cache = ms.getCache();if (cache == null) {return delegate.query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);}// 缓存刷新检查flushCacheIfRequired(ms);// 缓存查询逻辑if (ms.isUseCache() && resultHandler == null) {ensureNoOutParams(ms, boundSql);@SuppressWarnings("unchecked")List<E> list = (List<E>) tcm.getObject(cache, key);if (list == null) {// 缓存未命中，委托给底层执行器查询list = delegate.query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);// 将结果放入缓存tcm.putObject(cache, key, list);} else {if (log.isDebugEnabled()) {log.debug("Cache hit for key: " + key);}}return list;}return delegate.query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);}
}

插件机制在SqlSession创建中的增强作用

拦截器链的构建与执行

MyBatis通过责任链模式实现插件机制，在SqlSession创建过程中对Executor进行增强：

public class InterceptorChain {private final List<Interceptor> interceptors = new ArrayList<>();public Object pluginAll(Object target) {// 按顺序应用所有拦截器for (Interceptor interceptor : interceptors) {if (log.isDebugEnabled()) {log.debug("Applying interceptor: " + interceptor.getClass().getSimpleName());}target = interceptor.plugin(target);}return target;}
}

典型插件的执行时机分析

以分页插件为例，观察其在SqlSession创建过程中的介入时机：

@Intercepts({@Signature(type = Executor.class, method = "query", args = {MappedStatement.class, Object.class, RowBounds.class, ResultHandler.class})
})
public class PageInterceptor implements Interceptor {@Overridepublic Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {// 在Executor.query方法执行前后进行拦截Object[] args = invocation.getArgs();MappedStatement ms = (MappedStatement) args[0];Object parameter = args[1];RowBounds rowBounds = (RowBounds) args[2];// 分页逻辑处理if (shouldPage(rowBounds)) {return handlePagedQuery(invocation, ms, parameter, rowBounds);}// 继续执行原始逻辑return invocation.proceed();}
}

性能优化与实践建议

Executor选择的性能影响

根据实际业务场景选择合适的Executor类型：

  1. SIMPLE执行器：

    • 优点：内存占用小，无状态

    • 缺点：频繁创建/销毁PreparedStatement

    • 适用：查询多样性高的场景

  2. REUSE执行器：

    • 优点：减少PreparedStatement创建开销

    • 缺点：内存占用较高，需要维护Statement缓存

    • 适用：SQL模板化程度高的OLTP系统

  3. BATCH执行器：

    • 优点：批量操作性能极佳

    • 缺点：编程模型复杂，内存占用大

    • 适用：数据导入、批量更新场景

事务配置的最佳实践

<!-- 生产环境推荐配置 -->
<transactionManager type="JDBC"><property name="autoCommit" value="false"/>
</transactionManager><!-- 开发环境便捷配置 -->
<transactionManager type="JDBC"><property name="autoCommit" value="true"/>
</transactionManager>

连接池参数调优

 <dataSource type="POOLED"><!-- 根据并发量调整连接数 --><property name="poolMaximumActiveConnections" value="50"/><property name="poolMaximumIdleConnections" value="10"/><property name="poolMaximumCheckoutTime" value="20000"/><!-- 根据网络状况调整超时时间 --><property name="poolTimeToWait" value="20000"/><!-- 连接有效性检查 --><property name="poolPingEnabled" value="true"/><property name="poolPingQuery" value="SELECT 1"/><property name="poolPingConnectionsNotUsedFor" value="3600000"/></dataSource>

总结与展望

SqlSession的创建过程是MyBatis框架初始化的核心环节，它完美体现了框架在设计上的诸多考量：

  1. 灵活性设计：通过多种openSession重载方法支持不同使用场景

  2. 性能优化：提供多种Executor实现满足不同性能需求

  3. 扩展性支持：通过插件机制允许功能增强

  4. 资源管理：完善的事务和连接生命周期管理

深入理解这一过程，不仅有助于我们更好地使用MyBatis，更能从中学习到优秀框架的设计思想和实现技巧，为我们的技术成长提供宝贵的参考。

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