在 MyBatis 的兩萬(wàn)多行的框架源碼中，使用了大量的設(shè)計(jì)模式對(duì)工程架構(gòu)中的復(fù)雜場(chǎng)景進(jìn)行解耦，這些設(shè)計(jì)模式的巧妙使用是整個(gè)框架的精華。

經(jīng)過(guò)整理，大概有以下設(shè)計(jì)模式，如下圖所示。

Mybatis 框架源碼10種設(shè)計(jì)模式

創(chuàng)建型模式

工廠(chǎng)模式

SqlSessionFactory 的結(jié)構(gòu)如下圖所示。

Mybatis 工廠(chǎng)模式

• 工廠(chǎng)模式：簡(jiǎn)單工廠(chǎng)，是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，其在父類(lèi)中提供一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的方法，允許子類(lèi)決定實(shí)例對(duì)象的類(lèi)型。

• 場(chǎng)景介紹：SqlSessionFactory 是獲取會(huì)話(huà)的工廠(chǎng)，每次我們使用 Mybatis 操作數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)候，都會(huì)開(kāi)啟一個(gè)新的會(huì)話(huà)。在會(huì)話(huà)工廠(chǎng)的實(shí)現(xiàn)中負(fù)責(zé)獲取數(shù)據(jù)源環(huán)境配置信息、構(gòu)建事務(wù)工廠(chǎng)、創(chuàng)建操作 SQL 的執(zhí)行器，并最終返回會(huì)話(huà)實(shí)現(xiàn)類(lèi)。

• 同類(lèi)設(shè)計(jì)：SqlSessionFactory、ObjectFactory、MapperProxyFactory、DataSourceFactory

單例模式

Configuration 單例配置類(lèi)的結(jié)構(gòu)如下圖所示。

Mybatis 單例模式

• 單例模式：是一種創(chuàng)建型模式，讓你能夠保證一個(gè)類(lèi)只有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪(fǎng)問(wèn)該實(shí)例的全局節(jié)點(diǎn)。

• 場(chǎng)景介紹：Configuration 就像狗皮膏藥一樣大單例，貫穿整個(gè)會(huì)話(huà)的生命周期，所以的配置對(duì)象；映射、緩存、入?yún)?、出參、攔截器、注冊(cè)機(jī)、對(duì)象工廠(chǎng)等，都在 Configuration 配置項(xiàng)中初始化。并隨著 SqlSessionFactoryBuilder 構(gòu)建階段完成實(shí)例化操作。

• 同類(lèi)場(chǎng)景：ErrorContext、LogFactory、Configuration

建造者模式

ResultMap 建造者模式的結(jié)構(gòu)如下圖所示。

Mybatis 建造者模式

• 建造者模式：使用多個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)象一步一步構(gòu)建成一個(gè)復(fù)雜的對(duì)象，這種類(lèi)型的設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式。

• 場(chǎng)景介紹：關(guān)于建造者模式在 Mybatis 框架里的使用，那真是紗窗擦屁股，給你漏了一手。到處都是 XxxxBuilder，所有關(guān)于 XML 文件的解析到各類(lèi)對(duì)象的封裝，都使用建造者以及建造者助手來(lái)完成對(duì)象的封裝。它的核心目的就是不希望把過(guò)多的關(guān)于對(duì)象的屬性設(shè)置，寫(xiě)到其他業(yè)務(wù)流程中，而是用建造者的方式提供最佳的邊界隔離。

• 同類(lèi)場(chǎng)景：SqlSessionFactoryBuilder、XMLConfigBuilder、XMLMapperBuilder、XMLStatementBuilder、CacheBuilder

類(lèi)型：結(jié)構(gòu)型模式

適配器模式

日志實(shí)現(xiàn)類(lèi)的結(jié)構(gòu)如下圖所示。

Mybatis 適配器模式

• 適配器模式：是一種結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式，它能使接口不兼容的對(duì)象能夠相互合作。

• 場(chǎng)景介紹：正是因?yàn)橛刑嗟娜罩究蚣埽ǎ篖og4j、Log4j2、Slf4J 等等，而這些日志框架的使用接口又都各有差異，為了統(tǒng)一這些日志工具的接口，Mybatis 定義了一套統(tǒng)一的日志接口，為所有的其他日志工具接口做相應(yīng)的適配操作。

• 同類(lèi)場(chǎng)景：主要集中在對(duì)日志的適配上，Log 和 對(duì)應(yīng)的實(shí)現(xiàn)類(lèi)，以及在 LogFactory 工廠(chǎng)方法中進(jìn)行使用。

代理模式

代理模式的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)如下圖所示。

Mybatis 代理模式

• 代理模式：是一種結(jié)構(gòu)型模式，讓你能夠提供對(duì)象的替代品或其占位符。代理控制著對(duì)原對(duì)象的訪(fǎng)問(wèn)，并允許在將請(qǐng)求提交給對(duì)象前進(jìn)行一些處理。

• 場(chǎng)景介紹：不吹牛的講，沒(méi)有代理模式，就不會(huì)有各類(lèi)的框架存在。就像 Mybatis 中的 MapperProxy 映射器代理實(shí)現(xiàn)類(lèi)，它所實(shí)現(xiàn)的功能就是幫助我們完成 DAO 接口的具體實(shí)現(xiàn)類(lèi)的方法操作，你的任何一個(gè)配置的 DAO 接口所調(diào)用的 CRUD 方法，都會(huì)被 MapperProxy 接管，調(diào)用到方法執(zhí)行器等一系列操作，并返回最終的數(shù)據(jù)庫(kù)執(zhí)行結(jié)果。

• 同類(lèi)場(chǎng)景：DriverProxy、Plugin、Invoker、MapperProxy

組合模式

解析節(jié)點(diǎn)類(lèi)的結(jié)構(gòu)如下圖所示。

Mybatis 組合模式

• 組合模式：是一種結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式，你可以使用它將對(duì)象組合成樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，并且能獨(dú)立使用對(duì)象一樣使用它們。

• 場(chǎng)景介紹：在 Mybatis XML 動(dòng)態(tài)的 SQL 配置中，共提供了 9 種(trim/where/set/foreach/if/choose/when/otherwise/bind)標(biāo)簽的使用，讓使用者可以組合出各類(lèi)場(chǎng)景的 SQL 語(yǔ)句。而 SqlNode 接口的實(shí)現(xiàn)就是每一個(gè)組合結(jié)構(gòu)中的規(guī)則節(jié)點(diǎn)，通過(guò)規(guī)則節(jié)點(diǎn)的組裝完成一顆規(guī)則樹(shù)組合模式的使用。

• 同類(lèi)場(chǎng)景：主要體現(xiàn)在對(duì)各類(lèi) SQL 標(biāo)簽的解析上，以實(shí)現(xiàn) SqlNode 接口的各個(gè)子類(lèi)為主。

裝飾器模式

二級(jí)緩存裝飾器的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)如下圖所示。

Mybatis 裝飾器模式

• 裝飾器模式：是一種結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式，允許你通過(guò)將對(duì)象放入包含行為的特殊封裝對(duì)象中來(lái)為原對(duì)象綁定新的行為。

• 場(chǎng)景介紹：Mybatis 的所有 SQL 操作，都是經(jīng)過(guò) SqlSession 會(huì)話(huà)調(diào)用 SimpleExecutor 簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)的執(zhí)行器完成的，而一級(jí)緩存的操作也是在簡(jiǎn)單執(zhí)行器中處理。那么這里二級(jí)緩存因?yàn)槭腔谝患?jí)緩存刷新操作的，所以在實(shí)現(xiàn)上，通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)緩存執(zhí)行器，包裝簡(jiǎn)單執(zhí)行器的處理邏輯，實(shí)現(xiàn)二級(jí)緩存操作。那么這里用到的就是裝飾器模式，也叫俄羅斯套娃模式。

• 同類(lèi)場(chǎng)景：主要提前在 Cache 緩存接口的實(shí)現(xiàn)和 CachingExecutor 執(zhí)行器中。

行為型模式

模板模式

SQL 執(zhí)行模板模式如下圖所示。

Mybatis 模板模式

• 模板模式：是一種行為設(shè)計(jì)模式，它在超類(lèi)中定義了一個(gè)算法的框架，允許子類(lèi)在不修改結(jié)構(gòu)的情況下重寫(xiě)算法的特定步驟。

• 場(chǎng)景介紹：只要存在一系列可被標(biāo)準(zhǔn)定義的流程，在流程的步驟大部分是通用邏輯，只有一少部分是需要子類(lèi)實(shí)現(xiàn)的，那么通常會(huì)采用模板模式來(lái)定義出這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的流程。就像 Mybatis 的 BaseExecutor 就是一個(gè)用于定義模板模式的抽象類(lèi)，在這個(gè)類(lèi)中把查詢(xún)、修改的操作都定義出了一套標(biāo)準(zhǔn)的流程。

• 同類(lèi)場(chǎng)景：BaseExecutor、SimpleExecutor、BaseTypeHandler

策略模式

多類(lèi)型處理器策略模式的結(jié)構(gòu)如下圖所示。

Mybatis 策略模式

• 策略模式：是一種行為設(shè)計(jì)模式，它能定義一系列算法，并將每種算法分別放入獨(dú)立的類(lèi)中，以使算法的對(duì)象能夠互相替換。

• 場(chǎng)景介紹：在 Mybatis 處理 JDBC 執(zhí)行后返回的結(jié)果時(shí)，需要按照不同的類(lèi)型獲取對(duì)應(yīng)的值，這樣就可以避免大量的 if 判斷。所以這里基于 TypeHandler 接口對(duì)每個(gè)參數(shù)類(lèi)型分別做了自己的策略實(shí)現(xiàn)。

• 同類(lèi)場(chǎng)景：PooledDataSource\UnpooledDataSource、BatchExecutor\ResuseExecutor\SimpleExector\CachingExecutor、LongTypeHandler\StringTypeHandler\DateTypeHandler

迭代器模式

拆解字段解析實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)如下圖所示。

Mybatis 迭代器模式

• 迭代器模式：是一種行為設(shè)計(jì)模式，讓你能在不暴露集合底層表現(xiàn)形式的情況下遍歷集合中所有的元素。

• 場(chǎng)景介紹：PropertyTokenizer 是用于 Mybatis 框架 MetaObject 反射工具包下，用于解析對(duì)象關(guān)系的迭代操作。這個(gè)類(lèi)在 Mybatis 框架中使用的非常頻繁，包括解析數(shù)據(jù)源配置信息并填充到數(shù)據(jù)源類(lèi)上，以及參數(shù)的解析、對(duì)象的設(shè)置都會(huì)使用到這個(gè)類(lèi)。

• 同類(lèi)場(chǎng)景：PropertyTokenizer

總結(jié)

通過(guò)梳理，MyBatis 大約運(yùn)用了 10 種左右設(shè)計(jì)模式。可以說(shuō)，復(fù)雜且優(yōu)秀的 ORM 框架源碼在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中都會(huì)使用大量的設(shè)計(jì)模式。

在解決復(fù)雜場(chǎng)景的問(wèn)題時(shí)，需要采用分治、抽象的方法，運(yùn)用設(shè)計(jì)模式和設(shè)計(jì)原則等相關(guān)知識(shí)，把問(wèn)題合理切割為若干子問(wèn)題，以便加以理解和解決。

學(xué)習(xí)源碼遠(yuǎn)不是只是為了應(yīng)付面試，更重要的是學(xué)習(xí)優(yōu)秀框架在復(fù)雜場(chǎng)景下的解決方案。通過(guò)學(xué)習(xí)這些優(yōu)秀的方案技術(shù)，可以提高對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的理解，擴(kuò)展編碼思維，積累落地經(jīng)驗(yàn)。只有經(jīng)過(guò)這樣長(zhǎng)期的積累，我們才更有可能成為優(yōu)秀的高級(jí)工程師和架構(gòu)師。