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Spring 源码（八）：扩展点之 mybatis 集成

概述

mybatis 将与 spring 集成的代码拆分到了 mybatis-spring 模块，避免 mybatis 与 spring 之间的耦合，如果你只需要纯粹的使用 mybatis api ，就避免了必须将 spring 依赖也耦合进来的问题。 mybatis 使用中一般是将 Sql 语句写在 xml 文件中，为方便操作，我们会创建一个 Mapper 接口文件进行映射， mybatis 提供了采用动态代理方式对 Mapper 接口类进行包装，这样我们就可以像使用普通对象一样执行各种方法调用。

mybatis 和 spring 集成的一个核心任务就是将这些动态代理包装的 Mapper 对象注入到 IoC 容器中，这样其它 Bean 就可以方便的使用如 @Autowired 等方式进行依赖注入。

MapperScannerConfigurer

需要将 mybatis 生成的动态代理对象注入到 IoC 容器中，自然我们想到之前的 BeanFactoryPostProcessor 的子类 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 这个扩展类。 MapperScannerConfigurer 就是实现了 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口，然后在该接口中通过类扫描器 scanner 进行扫描注册。 

public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) {
 if (this.processPropertyPlaceHolders) {
     processPropertyPlaceHolders();
    }

    ClassPathMapperScanner scanner = new ClassPathMapperScanner(registry);
    scanner.setAddToConfig(this.addToConfig);
    scanner.setAnnotationClass(this.annotationClass);
    scanner.setMarkerInterface(this.markerInterface);
    scanner.setSqlSessionFactory(this.sqlSessionFactory);
    scanner.setSqlSessionTemplate(this.sqlSessionTemplate);
    scanner.setSqlSessionFactoryBeanName(this.sqlSessionFactoryBeanName);//指定引用的SqlSessionFactory
    scanner.setSqlSessionTemplateBeanName(this.sqlSessionTemplateBeanName);
    scanner.setResourceLoader(this.applicationContext);
    scanner.setBeanNameGenerator(this.nameGenerator);
    scanner.registerFilters();
    //basePackage指定扫描Mapper接口包路径
    scanner.scan(StringUtils.tokenizeToStringArray(this.basePackage, ConfigurableApplicationContext.CONFIG_LOCATION_DELIMITERS));
}

ClassPathMapperScanner 这个就是继承之前介绍过的 Spring 中 ClassPathBeanDefinitionScanner 类扫描器进行了扩展，它可以实现将包路径下至少含有一个方法的接口类注册到 IoC 中。

这里有个问题：注册进入的 BeanDefinition 中 beanClass 指向的都是接口，到后续创建对象时会存在问题，接口是没法创建实例的。所以， ClassPathMapperScanner 扫描器在注册完成后，又会对 BeanDefinition 进行处理。处理逻辑位于 ClassPathMapperScanner#processBeanDefinitions() 方法中，其核心逻辑见下： 

private void processBeanDefinitions(Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions) {
    GenericBeanDefinition definition;
    for (BeanDefinitionHolder holder : beanDefinitions) {
      definition = (GenericBeanDefinition) holder.getBeanDefinition();
      String beanClassName = definition.getBeanClassName();

      definition.getConstructorArgumentValues().addGenericArgumentValue(beanClassName); // issue #59
      definition.setBeanClass(this.mapperFactoryBeanClass);
   ...
    }
}

其中最重要的一条语句： definition.setBeanClass(this.mapperFactoryBeanClass) ，偷偷的将 BeanDefinition 的 beanClass 替换成了 MapperFactoryBean ，而不再指向 Mapper 接口类。同时将 Mapper 接口类作为参数传入到了 MapperFactoryBean 中，即调用下面构造方法： 

public MapperFactoryBean(Class<T> mapperInterface) {
    this.mapperInterface = mapperInterface;
}

MapperFactoryBean 实现了 FactoryBean 接口，这样实际上它是通过 getObject() 方法获取到对象然后注入到 IoC 容器中。而在getObject()方法中，我们就可以使用 mybatis api 获取到 Mapper 接口类的动态代理对象： SqlSession#getMapper() 

public T getObject() throws Exception {
    return getSqlSession().getMapper(this.mapperInterface);
}

上面我们分析了如何将 Mapper 接口类注入到 IoC 容器中的实现思路，现在总结下主要有： 

  1. BeanDefinitionRegistryPostProcessor
IoC
Bean

  2. ClassPathMapperScanner
Mapper
BeanDefinition

  3. BeanDefinition
beanClass
FactoryBean
MapperFactoryBean
mybatis api
SqlSession#getMapper()
Mapper

扩展点引入

通过 MapperScannerConfigurer ，解决了如何将 Mapper 接口类注入到 IoC 容器的问题，现在还有另外一个问题，这个扩展点只有注册到 Spring 中才会起作用，那又如何将其注册到 Spring 中呢？

方式一：最直接方式就是直接创建 MapperScannerConfigurer 类型的 Bean 实例，比如： 

<bean class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
    <property name="basePackage" value="org.simon.demo01.mapper" />
    <property name="sqlSessionFactoryBeanName" value="sqlSessionFactory"/>
</bean>

这种方式是最简单直接的，但是使用角度来说不方便，所以， mybatis-spring-1.2 新增了两种方式： <mybatis-scan> 标签方式和 @MapperScan 注解方式。

首先来看下 <mybatis:scan> 标签方式，添加 mybatis 的 schema ，然后就可以使用 <mybatis:scan base-package="org.simon.demo01.mapper"/> : 

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
        xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
       xmlns:mybatis="http://mybatis.org/schema/mybatis-spring"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context
        http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
        http://mybatis.org/schema/mybatis-spring
        http://mybatis.org/schema/mybatis-spring.xsd">

    <!-- 自动扫描 -->
    <context:component-scan base-package="org.simon.demo01" />

    <bean id="dataSource" class="com.zaxxer.hikari.HikariDataSource" destroy-method="close">
        <property name="jdbcUrl" value="jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mybatis?serverTimezone=Asia/Shanghai" />
        <property name="username" value="root" />
        <property name="password" value="123456" />
    </bean>

    <bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
        <property name="dataSource" ref="dataSource" />
        <property name="mapperLocations" value="classpath:mapper/*.xml"></property>
    </bean>

    <mybatis:scan base-package="org.simon.demo01.mapper"/>

</beans>

后台处理类 NamespaceHandler 给 <scan> 标签注册解析器 MapperScannerBeanDefinitionParser ： 

public class NamespaceHandler extends NamespaceHandlerSupport {

  @Override
  public void init() {
    registerBeanDefinitionParser("scan", new MapperScannerBeanDefinitionParser());
  }

}

再看下 MapperScannerBeanDefinitionParser 解析器： 

protected AbstractBeanDefinition parseInternal(Element element, ParserContext parserContext) {
    BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(MapperScannerConfigurer.class);

    ClassLoader classLoader = ClassUtils.getDefaultClassLoader();

    builder.addPropertyValue("processPropertyPlaceHolders", true);
    try {
      String annotationClassName = element.getAttribute(ATTRIBUTE_ANNOTATION);
      if (StringUtils.hasText(annotationClassName)) {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Class<? extends Annotation> annotationClass = (Class<? extends Annotation>) classLoader
            .loadClass(annotationClassName);
        builder.addPropertyValue("annotationClass", annotationClass);
      }
      String markerInterfaceClassName = element.getAttribute(ATTRIBUTE_MARKER_INTERFACE);
      if (StringUtils.hasText(markerInterfaceClassName)) {
        Class<?> markerInterface = classLoader.loadClass(markerInterfaceClassName);
        builder.addPropertyValue("markerInterface", markerInterface);
      }
      String nameGeneratorClassName = element.getAttribute(ATTRIBUTE_NAME_GENERATOR);
      if (StringUtils.hasText(nameGeneratorClassName)) {
        Class<?> nameGeneratorClass = classLoader.loadClass(nameGeneratorClassName);
        BeanNameGenerator nameGenerator = BeanUtils.instantiateClass(nameGeneratorClass, BeanNameGenerator.class);
        builder.addPropertyValue("nameGenerator", nameGenerator);
      }
      String mapperFactoryBeanClassName = element.getAttribute(ATTRIBUTE_MAPPER_FACTORY_BEAN_CLASS);
      if (StringUtils.hasText(mapperFactoryBeanClassName)) {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Class<? extends MapperFactoryBean> mapperFactoryBeanClass = (Class<? extends MapperFactoryBean>) classLoader
            .loadClass(mapperFactoryBeanClassName);
        builder.addPropertyValue("mapperFactoryBeanClass", mapperFactoryBeanClass);
      }
    } catch (Exception ex) {
      XmlReaderContext readerContext = parserContext.getReaderContext();
      readerContext.error(ex.getMessage(), readerContext.extractSource(element), ex.getCause());
    }

    builder.addPropertyValue("sqlSessionTemplateBeanName", element.getAttribute(ATTRIBUTE_TEMPLATE_REF));
    builder.addPropertyValue("sqlSessionFactoryBeanName", element.getAttribute(ATTRIBUTE_FACTORY_REF));
    builder.addPropertyValue("lazyInitialization", element.getAttribute(ATTRIBUTE_LAZY_INITIALIZATION));
    builder.addPropertyValue("basePackage", element.getAttribute(ATTRIBUTE_BASE_PACKAGE));

    return builder.getBeanDefinition();
  }

最关键的就是第一句 BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(MapperScannerConfigurer.class); ，又是将 MapperScannerConfigurer 动态注入到 Spring 中，下面一堆都是解析标签属性进行依赖注入。

再来看下 @MapperScan 注解方式，如： @MapperScan(basePackages = "org.simon.demo01.mapper") ： 

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
@Import(MapperScannerRegistrar.class)
public @interface MapperScan {
}

@MapperScan 注解上面使用了使用了一种非常常见的扩展方式： @Import 扩展。通过 @Import 注解，引入了 MapperScannerRegistrar ，它是 ImportBeanDefinitionRegistrar 类型，通常和 @Import 注解组合使用，实现动态注入功能： 

 @Override
  public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
    //获取注解上属性
    AnnotationAttributes mapperScanAttrs = AnnotationAttributes
        .fromMap(importingClassMetadata.getAnnotationAttributes(MapperScan.class.getName()));
    if (mapperScanAttrs != null) {
      registerBeanDefinitions(mapperScanAttrs, registry, generateBaseBeanName(importingClassMetadata, 0));
    }
  }

  void registerBeanDefinitions(AnnotationAttributes annoAttrs, BeanDefinitionRegistry registry, String beanName) {
    //创建一个MapperScannerConfigurer的BeanDefinition
    BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(MapperScannerConfigurer.class);

    /**
     * 下面就是解析注解属性值，通过PropertyValue方式进行依赖注入到Bean中
     */
    builder.addPropertyValue("processPropertyPlaceHolders", true);

    Class<? extends Annotation> annotationClass = annoAttrs.getClass("annotationClass");
    if (!Annotation.class.equals(annotationClass)) {
      builder.addPropertyValue("annotationClass", annotationClass);
    }

    Class<?> markerInterface = annoAttrs.getClass("markerInterface");
    if (!Class.class.equals(markerInterface)) {
      builder.addPropertyValue("markerInterface", markerInterface);
    }

    ...//各种依赖注入


    builder.addPropertyValue("basePackage", StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(basePackages));

    //将生成的BeanDefinition注册到IoC中
    registry.registerBeanDefinition(beanName, builder.getBeanDefinition());

}

方法中同样有 BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(MapperScannerConfigurer.class) 这句，动态的将 MapperScannerConfigurer 注入到 Spring 中，然后是一堆的解析注解属性进行依赖注入，这样通过 @Import + ImportBeanDefinitionRegistrar 动态注入，就实现了将 MapperScannerConfigurer 扩展点注册到 Spring 中。

SpringBoot自动装配

不论是通过 <mybatis:scan> 标签方式，还是 @MapperScan 注解方式，这些是常规的第三方模块与 Spring 进行集成方式。这种集成方式比较繁琐的是：你不光要通过 <mybatis:scan> 或 @MapperScan 注解将第三方集成进来，你还需要初始化一些依赖对象，比如这里的 DataSource 、 SqlSessionFactory 等。当一个项目集成了很多第三方模块时，每个模块都这样搞一下，配置的工作量就大了，比如最常使用的 ssm 集成配，传统 Spring 集成要搞一大堆配置。

所以， SpringBoot 提出了一个比较优秀的思想：自动装配。需要什么模块直接把依赖添加进来，自动完成装配，对于个性化可以在属性文件中进行配置，从使用角度来说，即插即用，不需要有太多的编码。第三方程序和 spring 就像完全融入一体一样，简化项目构建时集成成本，也降低项目配置的复杂性，所以 SpringBoot 会被越来越多的项目所采用，进而也推动微服务的兴起。

在 SpringBoot 中使用 mybatis ，直接依赖 mybatis-spring-boot-starter ，它会把 mybatis 、 mybatis-spring 和 mybatis-spring-boot-autoconfigure 三个依赖包都添加进来。前面两个依赖包好理解，这里关键是第三个依赖包，就是通过它实现了 mybatis 自动装配功能。下面我们来看下 SpringBoot 是如何实现 mybatis 的主动装配。

1、首先，定义一个 mybatis 主动装配配置类，如下： 

@org.springframework.context.annotation.Configuration
@ConditionalOnClass({ SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class })
@ConditionalOnSingleCandidate(DataSource.class)
@EnableConfigurationProperties(MybatisProperties.class)
@AutoConfigureAfter({ DataSourceAutoConfiguration.class, MybatisLanguageDriverAutoConfiguration.class })
public class MybatisAutoConfiguration implements InitializingBean {

  public MybatisAutoConfiguration(MybatisProperties properties, ObjectProvider<Interceptor[]> interceptorsProvider,
      ObjectProvider<TypeHandler[]> typeHandlersProvider, ObjectProvider<LanguageDriver[]> languageDriversProvider,
      ResourceLoader resourceLoader, ObjectProvider<DatabaseIdProvider> databaseIdProvider,
      ObjectProvider<List<ConfigurationCustomizer>> configurationCustomizersProvider) {
 ...
  }

  @Bean
  @ConditionalOnMissingBean
  public SqlSessionFactory sqlSessionFactory(DataSource dataSource) throws Exception {
    SqlSessionFactoryBean factory = new SqlSessionFactoryBean();
    factory.setDataSource(dataSource);
    factory.setVfs(SpringBootVFS.class);
    if (StringUtils.hasText(this.properties.getConfigLocation())) {
      factory.setConfigLocation(this.resourceLoader.getResource(this.properties.getConfigLocation()));
    }
    applyConfiguration(factory);
    ...//省略一堆配置
    if (factoryPropertyNames.contains("defaultScriptingLanguageDriver")) {
      factory.setDefaultScriptingLanguageDriver(defaultLanguageDriver);
    }

    return factory.getObject();
  }


  @Bean
  @ConditionalOnMissingBean
  public SqlSessionTemplate sqlSessionTemplate(SqlSessionFactory sqlSessionFactory) {
    ExecutorType executorType = this.properties.getExecutorType();
    if (executorType != null) {
      return new SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory, executorType);
    } else {
      return new SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory);
    }
  }

  
  public static class AutoConfiguredMapperScannerRegistrar implements BeanFactoryAware, ImportBeanDefinitionRegistrar {

    private BeanFactory beanFactory;

    @Override
    public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {

      if (!AutoConfigurationPackages.has(this.beanFactory)) {
        logger.debug("Could not determine auto-configuration package, automatic mapper scanning disabled.");
        return;
      }

      logger.debug("Searching for mappers annotated with @Mapper");

      List<String> packages = AutoConfigurationPackages.get(this.beanFactory);
      if (logger.isDebugEnabled()) {
        packages.forEach(pkg -> logger.debug("Using auto-configuration base package '{}'", pkg));
      }

      BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(MapperScannerConfigurer.class);
      builder.addPropertyValue("processPropertyPlaceHolders", true);
      builder.addPropertyValue("annotationClass", Mapper.class);
      builder.addPropertyValue("basePackage", StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(packages));
      BeanWrapper beanWrapper = new BeanWrapperImpl(MapperScannerConfigurer.class);
      Stream.of(beanWrapper.getPropertyDescriptors())
          .filter(x -> x.getName().equals("lazyInitialization")).findAny()
          .ifPresent(x -> builder.addPropertyValue("lazyInitialization", "${mybatis.lazy-initialization:false}"));
      registry.registerBeanDefinition(MapperScannerConfigurer.class.getName(), builder.getBeanDefinition());
    }

    @Override
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) {
      this.beanFactory = beanFactory;
    }

  }


  @org.springframework.context.annotation.Configuration
  @Import(AutoConfiguredMapperScannerRegistrar.class)
  @ConditionalOnMissingBean({ MapperFactoryBean.class, MapperScannerConfigurer.class })
  public static class MapperScannerRegistrarNotFoundConfiguration implements InitializingBean {
  }
}

这里主要利用 MapperScannerRegistrarNotFoundConfiguration 类上的 @Import(AutoConfiguredMapperScannerRegistrar.class) 引入，然后在 AutoConfiguredMapperScannerRegistrar 中 BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(MapperScannerConfigurer.class) 这句又是动态注入 MapperScannerConfigurer 。不过，主动装配配置类中，还会把相关的依赖也一起创建、初始化，比如： SqlSessionFactory 、 SqlSessionTemplate 。

@EnableConfigurationProperties(MybatisProperties.class) 把 mybatis 相关配置引入进来，这样在创建、初始化过程中的定制需求就可以通过配置修改。

2、有了这个主动装配配置类还不行，下一步就是看如何让主动装配配置类生效。SpringBoot提供了 SpringFactoriesLoader 工厂加载机制，类似于 JDK 中的 SPI 机制，实现将模块 META-INF/spring.factories 文件中配置注入到 Spring 容器中。 mybatis-spring-boot-autoconfigure 模块下 META-INF/spring.factories 文件中就有 MybatisAutoConfiguration ： 

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=/
org.mybatis.spring.boot.autoconfigure.MybatisLanguageDriverAutoConfiguration,/
org.mybatis.spring.boot.autoconfigure.MybatisAutoConfiguration

3、使用时依赖添加进来，配置下属性，就可以直接使用，基本不再需要编码：

mybatis.mapper-locations: classpath:mapper/*Mapper.xml
mybatis.type-aliases-package: com.example.demo.entity

总结

从上面来看， mybatis 和 spring 集成的关键的是将 mybatis-spring 模块下 MapperScannerConfigurer 集成进来，因为，它是一个 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 类型的扩展，内部通过自定义 scanner 扫描 Mapper 接口自动注册到 IoC 容器中，这一点在各种集成方式中是统一一样的。不同点在于： MapperScannerConfigurer 扩展类是如何被引入的。传统的 Spring 方式通过 @Mapper 注解或 <mybatis:scan> 自定义标签实现，但是对于一些依赖对象还是需要手工创建，比较繁琐；而 SpringBoot 利用自动装配，让第三方模块集成变成了一个插件，即插即用，无需太多编码。

分析了 mybatis 集成方式，从中也学习了如何利用 Spring 的各种扩展点进行定制，更重要的是也为我们开发自己模块和 Spring 集成提供了思路。

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Spring 源码（八）：扩展点之 mybatis 集成

原文  https://mp.weixin.qq.com/s/bXKlFFUOO7DR7St75bfotg
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