MyBatis 基础
MyBatis Java 框架
本文介绍持久层框架 MyBatis 的配置和使用，如配置文件、XML 映射器、生命周期、日志、分页、注解及动态 SQL 等

# MyBatis 基础

# 简介

  1. 来源

    MyBatis 本是 apache 的一个开源项目 iBatis

    2010 年 由 apache software foundation 迁移到了 google code，并且改名为 MyBatis

    2013 年 11 月迁移到 Github

  2. 作用

    MyBatis 是一款优秀的持久层框架

    它支持自定义 SQL、存储过程以及高级映射

    MyBatis 免除了几乎所有的 JDBC 代码以及设置参数和获取结果集的工作

  3. 地址

    中文简介：https://mybatis.org/mybatis-3/zh/index.html

    GitHub：https://github.com/mybatis

    Maven：

    <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.mybatis/mybatis -->
<dependency>
    <groupId>org.mybatis</groupId>
    <artifactId>mybatis</artifactId>
    <version>3.5.5</version>
</dependency>

# 持久层

  1. 数据持久化是指数据由瞬时状态转化成持久状态的过程

    • 瞬时状态：内存中存储的内容，断电后就会丢失
    • 持久状态：数据库（JDBC）、文件（IO）

  2. 持久层是完成持久化工作的代码

# 传统 JDBC

  1. 建立测试数据库

    CREATE DATABASE `mybatis`;
CREATE TABLE `user` (
  `id` int NOT NULL,
  `name` varchar(30) DEFAULT NULL,
  `pwd` varchar(30) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

  2. 一般步骤

    import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Statement;
import java.util.Scanner;

public class JDBCDemo {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 注册驱动
		Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
		// 获取连接对象
		String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mybaitis";
		Connection conn = DriverManager.getConnection(url, "root", "root");
		// SQL 语句
		String sql = "select * from users where username = ? and password = ? ";
		// 获取执行语句对象
		PreparedStatement pst = conn.prepareStatement(sql);
		// 设置问号占位符参数
		pst.setObject(1, "小 a");
		pst.setObject(2, "123456");
		// 调用执行者对象方法,执行SQL语句获取结果集
		ResultSet rs = pst.executeQuery();
		// 处理结果集
		while (rs.next()) {
			System.out.println(rs.getString("username") + " : " + rs.getString("password"));
  		}
		// 关闭资源
		rs.close();
		pst.close();
		conn.close();
	}
}

# 使用 MyBatis

  1. 导入 jar 包

    maven 构建的项目在 pom.xml 中添加

    <dependency>
    <groupId>org.mybatis</groupId>
    <artifactId>mybatis</artifactId>
    <version>3.4.5</version>
</dependency>

  2. 配置文件 mybatis-config-xml

    <?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>
    <environments default="development">
        <environment id="development">
            <transactionManager type="JDBC"/>
            <dataSource type="POOLED">
                <property name="driver" value="com.mysql.cj.jdbc.Driver"/>
                <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis?useSSL=true&amp;useUnicode=true&amp;characterEncoding=UTF-8"/>
                <property name="username" value="root"/>
                <property name="password" value="12345"/>
            </dataSource>
        </environment>
    </environments>
</configuration>

  3. 编写工具类

    1. 每个基于 MyBatis 的应用都是以一个 SqlSessionFactory 的实例为核心的

    2. SqlSessionFactoryBuilder 通过 XML 配置文件可以构建出 SqlSessionFactory 实例

    3. SqlSession 包含向数据库执行 sql 的所有方法，通过 SqlSessionFactory 获取

    4. utils 包新增工具类

      package utils;

import org.apache.ibatis.io.Resources;
import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class MyBatisUtil {
    private static SqlSessionFactory sqlSessionFactory;
    
    static {
        // 读取配置文件，获取 SqlSessionFactory 实例
        try {
            String resource = "mybatis-config.xml";
            InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
            sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    /**
     * 获取 sqlSession 实例
     *
     * @return SqlSession 实例
     */
    public static SqlSession getSqlSession() {
        return sqlSessionFactory.openSession();
    }
}

  4. 编写代码并测试

    1. pojo 包中增加 User 类

      package pojo;

public class User {
    int id;
    String name;
    String pwd;
    
    // setter/getter 省略...
}

    2. dao 包中增加 UserDao 接口

      package dao;

import pojo.User;

import java.util.List;

public interface UserDao {
    List<User> listUsers();
}

    3. dao 包中增加 UserMapper.xml

      指定命名空间，select 查询的 id 对应 UserDao 方法名

      <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="dao.UserDao">
    <select id="listUsers" resultType="pojo.User">
        select * from user
    </select>
</mapper>

    4. mybatis 配置文件中在 configuration 标签下添加 mapper 位置信息

      <mappers>
    <mapper resource="dao/UserMapper.xml"></mapper>
</mappers>

    5. maven pom 文件中要配置开启包下的 xml 文件资源过滤

      <build>
    <resources>
        <resource>
            <directory>src/main/java</directory>
            <includes>
                <include>**/*.xml</include>
                <include>**/*.properties</include>
            </includes>
            <filtering>true</filtering>
        </resource>
        <resource>
            <directory>src/main/resources</directory>
            <includes>
                <include>**/*.xml</include>
                <include>**/*.properties</include>
            </includes>
            <filtering>true</filtering>
        </resource>
    </resources>
</build>

    6. junit 测试

      public class UserDaoTest {
    
    @Test
    public void test() {
        // 工具类获取 SqlSession
        SqlSession sqlSession = MyBatisUtil.getSqlSession();
        // sqlSession 获取 userDao 实现实例
        UserDao userDao = sqlSession.getMapper(UserDao.class);
        // 执行 SQL 方法
        List<User> users = userDao.listUsers();
        System.out.println(users);
    }
}

# 配置文件

  1. 环境配置

    MyBatis 可以配置成适应多种环境，但每个 SqlSessionFactory 实例只能选择一种环境

    配置多个 environment，使用 default 属性进行指定

    <environments default="development">
  <environment id="development">
    <transactionManager type="JDBC">
      <property name="..." value="..."/>
    </transactionManager>
    <dataSource type="POOLED">
      <property name="driver" value="${driver}"/>
      <property name="url" value="${url}"/>
      <property name="username" value="${username}"/>
      <property name="password" value="${password}"/>
    </dataSource>
  </environment>
</environments>

  2. properties

    属性可以在外部进行配置，并可以进行动态替换，可以在典型的 Java 属性文件中配置这些属性，也可以在 properties 元素的子元素中设置

    db.properties

    driver=com.mysql.cj.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis?useSSL=true&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=Asia/Shanghai
username=root
password=12345

    在 mybatis-config 中添加

    <properties resource="db.properties">
    <property name="username" value="root"/>
    <property name="password" value="12345" />
</properties>

    resource 指定的配置文件中的内容优先级高于标签内的配置

  3. 类型别名

    配置 typeAliases

    <typeAliases>
    <typeAlias type="pojo.User" alias="User"></typeAlias>
    <package name="pojo"></package>
</typeAliases>

    pojo 上注解

    @Alias("User")
public class User {
}

    类型别名可为 Java 类型设置一个缩写名字。 它仅用于 XML 配置，意在降低冗余的全限定类名书写

    包别名配置会在包名下面搜索需要的 Java Bean，在没有注解时，会使用 Bean 的首字母小写的非限定类名来作为它的别名

    若有注解，则别名为其注解值

  4. settings

    <settings>
  <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
  <setting name="lazyLoadingEnabled" value="true"/>
  <setting name="logImpl" value="LOG4J"/>
<settings>

    cacheEnabled：全局性地开启或关闭所有映射器配置文件中已配置的任何缓存

    lazyLoadingEnabled：延迟加载的全局开关。当开启时，所有关联对象都会延迟加载

    logImpl：指定 MyBatis 所用日志的具体实现，未指定时将自动查找

  5. 映射器

    指定资源路径

    <mappers>
    <mapper resource="dao/UserMapper.xml"></mapper>
</mappers>

    指定类名，需要 mapper.xml 和 mapper 接口同名且在同一个包下

    <mappers>
    <mapper class="dao.UserMapper"></mapper>
</mappers>

    指定包名，需要 mapper.xml 和 mapper 接口同名且在同一个包下

    <mappers>
    <package name="dao"></package>
</mappers>

# XML 映射器

  1. 查询

    dao 包中 mapper 接口

    public interface UserDao {
    User getUserById(int id);
}

    UserMapper.xml

    <mapper namespace="dao.UserDao">
    <select id="getUserById" parameterType="int" resultType="hashmap">
      SELECT * FROM PERSON WHERE ID = #{id}
    </select>
</mapper>

  2. 增删改

    dao 包中 mapper 接口

    public interface UserDao {    
    int addUser(User user);
    
    int updateUser(User user);
    
    int deleteUserById(int id);
}

    UserMapper.xml

    <insert id="addUser" parameterType="pojo.User">
    insert into user values (#{id}, #{name}, #{pwd})
</insert>
<update id="updateUser" parameterType="pojo.User">
    update user set name = #{name}, pwd = #{pwd} where id = #{id}
</update>
<delete id="deleteUserById" parameterType="int">
    delete from user where id = #{id}
</delete>

    增删改执行方法后，需要提交事务

    sqlSession.commit();
// 可以使用 sqlSessionFactory.openSession(true) 开启自动提交

  3. 常用属性

    • id：在命名空间中唯一的标识符，可以被用来引用这条语句，与 namespace 接口方法名一致
    • parameterType：将会传入这条语句的参数的类全限定名或别名
      • 传入普通对象，使用 #{属性名} 获取属性
      • 传入 map，使用 #{key} 获取 value
      • 传入一个基本类型，直接使用 #{参数名} 获取
    • resultType：期望从这条语句中返回结果的类全限定名或别名，如果返回的是集合，那应该设置为集合包含的类型，而不是集合本身的类型

  4. resultMap 结果集映射

    1. 简单映射

      当查询出的结果集无法与 Bean 字段映射时，需要指定 resultMap

      例如，数据库中字段为 password，Bean 中为 pwd，能成功映射的字段不必要配置

      <resultMap type="pojo.User" id="UserMap">
    <result column="id" property="id"></result>
    <result column="name" property="name"></result>
    <result column="password" property="pwd"></result>
</resultMap>

<select id="listUsers" resultMap="UserMap">
    select * from user
</select>

    2. 复杂映射

      例如学生和老师的多对一关系

      public class Student {
    int id;
    String name;
    Teacher teacher;
    // ...
}
public class Teacher {
    int id;
    String name;
    // ...
}

      StudentMapper.xml 中配置 resultMap，association 标签 select 属性指向一个查询，column 作为查询参数，javaType

      <resultMap id="StudentMap" type="pojo.Student">
    <result column="id" property="id"></result>
    <result column="name" property="name"></result>
    <association property="teacher"
                 column="tid"
                 javaType="pojo.Teacher"
                 select="getTeacher"
                 ></association>
</resultMap>

<select id="listStudents" resultMap="StudentMap">
    SELECT * FROM student
</select>
<select id="getTeacher" parameterType="int" resultType="pojo.Teacher">
    SELECT * FROM student where id = #{id}
</select>

      也可以用一个查询完成，需要在 SQL 中对结果集定义别名

      <resultMap id="StudentMap" type="pojo.Student">
    <result column="sid" property="id"></result>
    <result column="sname" property="name"></result>
    <association property="teacher"
                 column="tid"
                 javaType="pojo.Teacher">
        <result column="tid" property="id"></result>
        <result column="tname" property="name"></result>
    </association>
</resultMap>

<select id="listStudents" resultMap="StudentMap">
    SELECT s.id sid, s.name sname, t.id tid, t.name tname FROM student s, teacher t where s.tid = t.id
</select>

      同样的，老师和学生的一对多关系，可如下解决

      // pojo
public class Teacher {
    int id;
    String name;
    List<Student> students;
}
public class Student {
    int id;
    String name;
    int tid;
}

      <!-- TeacherMapper.xml -->
<resultMap id="TeacherMap" type="pojo.Teacher">
        <result column="tid" property="id"></result>
        <result column="tname" property="name"></result>
        <collection property="students" ofType="pojo.Student">
            <result column="sid" property="id"></result>
            <result column="stid" property="tid"></result>
            <result column="sname" property="name"></result>
        </collection>
</resultMap>
<select id="getTeacher" resultMap="TeacherMap">
    select t.id tid, t.name tname, s.id sid, s.name sname, s.tid stid
    from teacher t,
    student s
    where t.id = s.tid
    and t.id = #{id}
</select>

      association 用来处理多对一，collection 用来处理一对多，javaType 表示属性的类型，ofType 表示集合中的元素类型

# 生命周期

  1. 生命周期和作用域使用有误可能会导致严重的并发问题

  2. 基本流程

    SqlSessionFactoryBuilder -> SqlSessionFactory -> SqlSession -> getMapper()

  3. SqlSessionFactoryBuilder

    • 通过配置文件创建 SqlSessionFactory，创建完毕后，就不在需要它了
    • 最佳的作用域是方法作用域（也就是局部变量）

  4. SqlSessionFactory

    • 类似于连接池
    • 一旦创建就在运行期间一直存在
    • 最佳作用域为应用作用域
    • 最简单的就是使用单例模式或者静态单例模式

  5. SqlSession

    • 表示连接到数据库的一个请求，使用完毕后需要调用 close() 释放资源
    • SqlSession 的实例不是线程安全的，所以它的最佳的作用域是请求或方法作用域

# 日志

  1. 日志工厂

    Mybatis 通过使用内置的日志工厂提供日志功能。内置日志工厂将会把日志工作委托给下面的实现之一：

    SLF4J | Apache Commons Logging | Log4j 2 | Log4j  | JDK logging

    在配置文件的 setting 标签中可以设置具体使用哪一种日志实现

    <settings>
    <setting name="logImpl" value="STDOUT_LOGGING"></setting>
</settings>

    STDOUT_LOGGING 是标准日志实现，可以直接使用

    若使用 LOG4J 需要导入相关包并指定 logImpl 为 LOG4J

  2. LOG4J

    LOG4J 是 Apache 的开源项目，用于实现输入日志到控制台、GUI 组件或文件，可用外部文件灵活配置

    pom.xml

    <dependency>
    <groupId>log4j</groupId>
    <artifactId>log4j</artifactId>
    <version>1.2.12</version>
</dependency>

    log4j.properties

    #将等级为 DEBUG 的信息输出到控制台和文件
log4j.rootLogger=DEBUG,console,file
#控制台输出设置
log4j.appender.console=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.console.Target=System.out
log4j.appender.console.Threshold=DEBUG
log4j.appender.console.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.console.layout.ConversionPattern=%5p [%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss}][%t][%F:%L] - %m%n
#文件输出设置
log4j.appender.file=org.apache.log4j.RollingFileAppender
log4j.appender.file.File=./log/log4j.log
log4j.appender.file.MaxFileSize=10mb
log4j.appender.file.Threshold=DEBUG
log4j.appender.file.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.file.layout.ConversionPattern=%5p [%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss}][%t][%c] - %m%n
#输出级别设置
log4j.logger.org.mybatis=DEBUG
log4j.logger.java.sql=DEBUG
log4j.logger.java.sql.Statement=DEBUG
log4j.logger.java.sql.ResultSet=DEBUG
log4j.logger.java.sql.PreparedStatement=DEBUG

    配置完 pm.xml、mybatis-config.xml、log4j.properties 运行代码，可见 LOG4J 打印信息在控制台

    也可以在类中主动使用 Logger 类自定义打印内容

    public class LoggerTest {
    // 获取 logger 实例
    static Logger logger = Logger.getLogger(LoggerTest.class);
    
    @Test
    public void log4jTest() {
        // 测试不同的日志级别
        logger.info("info => info 内容");
        logger.debug("debug => debug 内容");
        logger.warn("warn => warn 内容");
        logger.error("error => error 内容");
    }
}

# 分页

  1. 当数据量过大时，需要分页以减少数据处理量，并可以多页显示，提升用户体验

  2. mysql limit 关键字分页

    SELECT * FROM user limit startIndex, pageSize
SELECT * FROM user limit pageSize
// 相当于
SELECT * FROM user limit 0, pageSize

    mapper.xml

    <select id="listUsersLimit" parameterType="map" resultType="pojo.User">
   select * from user limit #{startIndex},#{pageSize}
</select>

    dao 或 mapper 接口

    public interface UserDao {    
    List<User> listUsersLimit(Map map);
}

  3. RowBounds 分页

    mapper.xml 中的 SQL 查询中不做数据量的限制，通过 sqlSession 的查询方法和 RowBounds 对象进行数量的限制

    List<User> users = sqlSession.selectList("dao.UserDao.listUsersByRowBounds",null, new RowBounds(1,2));

# 注解

  1. CURD 注解

    不需要在 mapper.xml 中指定 SQL，直接在注解中传入 SQL 语句即可，适合简单的查询

    可以使用 @Select/@Update/@Delete/@Insert

    public interface UserDao {
    @Select("select * from user")
    List<User> listUserByAnnotation();
}

  2. 参数注解

    多个基本类型或 String 类型参数需要通过 @Param 指定名称，以便在 SQL 语句中使用

    不指定也可以在 SQL 中使用 arg0，arg1 或 param1，param2 等按顺序来获取参数

    public interface UserDao {
    @Select("select * from user where name = #{name} and pwd = #{pwd}")
    User getUserByNameAndPwd(@Param("name") String name, @Param("pwd") String pwd);
}

# 动态 SQL

  1. if

    方法传入 id 为 0 时不开启 if 内 and 条件，则查询全部。传入 id 不为 0 时，则查询指定 id

    <select id="listStudentsById" parameterType="int" resultType="pojo.Student">
    SELECT *
    FROM student
    WHERE
    <if test="id != 0">
        id = #{id}
    </if>
</select>

  2. choose，when，otherwise

    类似于 switch 条件控制

    <select id="listStudentsById" parameterType="int" resultType="pojo.Student">
    SELECT *
    FROM student
    <where>
    	<choose>
    		<when test="id == 1">
    			id = 2
    		</when>
    		<when test="id == 2">
    			and id = 1
    		</when>
   	 		<otherwise>
    			and id = 3
    		</otherwise>
    	</choose>
    </where>
</select>

  3. where，trim，set

    在上面 if 的例子中，如果 if 条件不满足，不会拼接 if 中的内容，只有一个 where 会导致 SQL 错误

    可以通过 where 标签更优雅的解决，

    <select id="listStudentsById" parameterType="int" resultType="pojo.Student">
    SELECT *
    FROM student
    <where>
   		<if test="id != 0">
       		id = #{id}
    	</if>
        ...
    </whrer>
</select>

    where 标签当内部有内容返回时才会返回 where 条件语句，并且自动去除子句开头的 and/or

    trim 和 where 功能类似，可以指定拼接子句时要替换的关键字，prefix 表示最后返回的子句，prefixOverrides/suffixOverrides 表示需要被删除或添加的前缀或后缀

     <trim prefix="where" prefixOverrides="and |or ">
     <choose>
         <when test="id == 1">
             and id = 2
         </when>
         <when test="id == 2">
             and id = 1
         </when>
         <otherwise>
             and id = 3
         </otherwise>
     </choose>
</trim>

    set 用于实现动态的更新语句

    <update id="updateStudent" parameterType="map">
    update student
    <set>
        <if test="id != null">id = #{id},</if>
        <if test="name != null">name = #{name},</if>
        <if test="tid != null">tid = #{tid}</if>
    </set>
</update>

    trim 实现 set 功能

    <trim prefix="SET" suffixOverrides=",">
  ...
</trim>

  4. foreach

    select * from student where id in (1, 2, 3)

    类似于上面的 SQL，当 in 子句的范围不确定时，可以使用 foreach

    <select id="listStudents" parameterType="list" resultType="pojo.Student">
    SELECT *
    FROM student
    <where>
        <foreach item="item" index="index" collection="list"
                 open="id in (" separator="," close=")">
            #{item}
        </foreach>
    </where>
</select>

    如果 list 元素个数为 0，则不会返回任何字符串

  5. sql 片段

    sql 标签定义的片段可以通过 include 引入，提高复用性

    <sql id="sql-if-id">
	<if test="id != 0">
        id = #{id}
    </if>
</sql>

    在其他标签中使用

    <select id="listStudentsById" parameterType="int" resultType="pojo.Student">
    SELECT *
    FROM student
    <where>
		<include refid="sql-if-id"></include>
    </whrer>
</select>

# 缓存

  1. 缓存是内存中的临时数据，可以提升查询效率、减少数据库压力，适合经常查询但不经常改变的数据

  2. MyBatis 默认开启一级缓存，是 SqlSession 级别的缓存

    从打开一个 SqlSession 实例开始，重复执行两次查询方法，只会执行一次 SQL，返回的数据指向同一对象

    如何两次查询之间执行了增删改操作或 sqlSession 调用了 clearCache 方法，则第二次会重新查询

  3. MyBatis 二级缓存可以手动开启，是 namespace 级别的缓存

    先要在 myatis-config.xml 中配置开启缓存

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

    在要使用二级缓存的 mapper.xml 通过 cache 标签中开启

    <cache />
<!--一些属性-->
<cache eviction="FIFO" flushInterval="60000" size="512" readOnly="true"/>

    开启了二级缓存后，在同一个 mapper 中有效

    一个 SqlSession 实例关闭后，其中的一级缓存会转存到二级缓存中，可供另一个 Sqlsession 实例使用

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