前言
对于任何框架而言，在使用前都要进行一系列的初始化，MyBatis也不例外。本章将通过以下几点详细介绍MyBatis的初始化过程。
1.MyBatis的初始化做了什么
2. MyBatis基于XML配置文件创建Configuration对象的过程
3. 手动加载XML配置文件创建Configuration对象完成初始化，创建并使用SqlSessionFactory对象
4. 涉及到的设计模式
1、MyBatis的初始化做了什么
任何框架的初始化，无非是加载自己运行时所需要的配置信息。MyBatis的配置信息，大概包含以下信息，其高层级结构如下：
MyBatis配置信息结构图
MyBatis的上述配置信息会配置在XML配置文件中，那么，这些信息被加载进入MyBatis内部，MyBatis是怎样维护的呢？
MyBatis采用了一个非常直白和简单的方式---使用 org.apache.ibatis.session.Configuration对象作为一个所有配置信息的容器，Configuration对象的组织结构和XML配置文件的组织结构几乎完全一样（当然，Configuration对象的功能并不限于此，它还负责创建一些MyBatis内部使用的对象，如Executor等，这将在后续的文章中讨论）。如下图所示：
Configuration对象的组织结构和XML配置文件的组织结构几乎完全一样
MyBatis根据初始化好Configuration信息，这时候用户就可以使用MyBatis进行数据库操作了。可以这么说，MyBatis初始化的过程，就是创建 Configuration对象的过程。
MyBatis的初始化可以有两种方式：
基于XML配置文件：基于XML配置文件的方式是将MyBatis的所有配置信息放在XML文件中，MyBatis通过加载并XML配置文件，将配置文信息组装成内部的Configuration对象。
基于Java API：这种方式不使用XML配置文件，需要MyBatis使用者在Java代码中，手动创建Configuration对象，然后将配置参数set 进入Configuration对象中。
接下来我们将通过 基于XML配置文件方式的MyBatis初始化，深入探讨MyBatis是如何通过配置文件构建Configuration对象，并使用它。
2、基于XML配置文件创建Configuration对象
现在就从使用MyBatis的简单例子入手，深入分析一下MyBatis是怎样完成初始化的，都初始化了什么。看以下代码：
String resource = "mybatis-config.xml";
InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
List list = sqlSession.selectList("com.foo.bean.BlogMapper.queryAllBlogInfo");
有过MyBatis使用经验的读者会知道，上述语句的作用是执行com.foo.bean.BlogMapper.queryAllBlogInfo 定义的SQL语句，返回一个List结果集。总的来说，上述代码经历了mybatis初始化 -->创建SqlSession -->执行SQL语句返回结果三个过程。
上述代码的功能是根据配置文件mybatis-config.xml 配置文件，创建SqlSessionFactory对象，然后产生SqlSession，执行SQL语句。而mybatis的初始化就发生在第三句：SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream); 现在就让我们看看第三句到底发生了什么。
MyBatis初始化基本过程：
SqlSessionFactoryBuilder根据传入的数据流生成Configuration对象，然后根据Configuration对象创建默认的SqlSessionFactory实例。
初始化的基本过程如下序列图所示：
由上图所示，mybatis初始化要经过简单的以下几步：
调用SqlSessionFactoryBuilder对象的build(inputStream)方法；
SqlSessionFactoryBuilder会根据输入流inputStream等信息创建XMLConfigBuilder对象;
SqlSessionFactoryBuilder调用XMLConfigBuilder对象的parse()方法；
XMLConfigBuilder对象返回Configuration对象；
SqlSessionFactoryBuilder根据Configuration对象创建一个DefaultSessionFactory对象；
SqlSessionFactoryBuilder返回 DefaultSessionFactory对象给Client，供Client使用。
SqlSessionFactoryBuilder相关的代码如下所示：
public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream) {
return build(inputStream, null, null);
}
public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream, String environment, Properties properties) {
try {
//2. 创建XMLConfigBuilder对象用来解析XML配置文件，生成Configuration对象
XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream, environment, properties);
//3. 将XML配置文件内的信息解析成Java对象Configuration对象
Configuration config = parser.parse();
//4. 根据Configuration对象创建出SqlSessionFactory对象
return build(config);
} catch (Exception e) {
throw ExceptionFactory.wrapException("Error building SqlSession.", e);
} finally {
ErrorContext.instance().reset();
try {
inputStream.close();
} catch (IOException e) {
// Intentionally ignore. Prefer previous error.
}
}
}
// 从此处可以看出，MyBatis内部通过Configuration对象来创建SqlSessionFactory,用户也可以自己通过API构造好Configuration对象，调用此方法创SqlSessionFactory
public SqlSessionFactory build(Configuration config) {
return new DefaultSqlSessionFactory(config);
}
上述的初始化过程中，涉及到了以下几个对象：
SqlSessionFactoryBuilder ：SqlSessionFactory的构造器，用于创建SqlSessionFactory，采用了Builder设计模式
Configuration ：该对象是mybatis-config.xml文件中所有mybatis配置信息
SqlSessionFactory：SqlSession工厂类，以工厂形式创建SqlSession对象，采用了Factory工厂设计模式
XMLConfigBuilder ：负责将mybatis-config.xml配置文件解析成Configuration对象，共SqlSessonFactoryBuilder使用，创建SqlSessionFactory
创建Configuration对象的过程：
接着上述的 MyBatis初始化基本过程讨论，当SqlSessionFactoryBuilder执行build()方法，调用了XMLConfigBuilder的parse()方法，然后返回了Configuration对象。那么parse()方法是如何处理XML文件，生成Configuration对象的呢？
（1）XMLConfigBuilder会将XML配置文件的信息转换为Document对象，而XML配置定义文件DTD转换成XMLMapperEntityResolver对象，然后将二者封装到XpathParser对象中，XpathParser的作用是提供根据Xpath表达式获取基本的DOM节点Node信息的操作。如下图所示：
XpathParser组成结构图和生成图
（2）之后XMLConfigBuilder调用parse()方法：会从XPathParser中取出 <configuration>节点对应的Node对象，然后解析此Node节点的子Node：properties, settings, typeAliases,typeHandlers, objectFactory, objectWrapperFactory, plugins, environments,databaseIdProvider, mappers：
public Configuration parse() {
if (parsed) {
throw new BuilderException("Each XMLConfigBuilder can only be used once.");
}
parsed = true;
//源码中没有这一句，只有parseConfiguration(parser.evalNode("/configuration"));
//为了让读者看得更明晰，源码拆分为以下两句
XNode configurationNode = parser.evalNode("/configuration");
parseConfiguration(configurationNode);
return configuration;
}
/**
* 解析 "/configuration"节点下的子节点信息，然后将解析的结果设置到Configuration对象中
*/
private void parseConfiguration(XNode root) {
try {
//1.首先处理properties 节点
propertiesElement(root.evalNode("properties")); //issue #117 read properties first
//2.处理typeAliases
typeAliasesElement(root.evalNode("typeAliases"));
//3.处理插件
pluginElement(root.evalNode("plugins"));
//4.处理objectFactory
objectFactoryElement(root.evalNode("objectFactory"));
//5.objectWrapperFactory
objectWrapperFactoryElement(root.evalNode("objectWrapperFactory"));
//6.settings
settingsElement(root.evalNode("settings"));
//7.处理environments
environmentsElement(root.evalNode("environments")); // read it after objectFactory and objectWrapperFactory issue #631
//8.database
databaseIdProviderElement(root.evalNode("databaseIdProvider"));
//9.typeHandlers
typeHandlerElement(root.evalNode("typeHandlers"));
//10.mappers
mapperElement(root.evalNode("mappers"));
} catch (Exception e) {
throw new BuilderException("Error parsing SQL Mapper Configuration. Cause: " + e, e);
}
}
注意：在上述代码中，还有一个非常重要的地方，就是解析XML配置文件子节点<mappers>的方法mapperElements(root.evalNode("mappers")), 它将解析我们配置的Mapper.xml配置文件，Mapper配置文件可以说是MyBatis的核心，MyBatis的特性和理念都体现在此Mapper的配置和设计上。
（3）然后将这些值解析出来设置到Configuration对象中：
解析子节点的过程这里就不一一介绍了，用户可以参照MyBatis源码仔细揣摩，我们就看上述的environmentsElement(root.evalNode("environments")); 方法是如何将environments的信息解析出来，设置到Configuration对象中的：
/**
* 解析environments节点，并将结果设置到Configuration对象中
* 注意：创建envronment时，如果SqlSessionFactoryBuilder指定了特定的环境（即数据源）；
* 则返回指定环境（数据源）的Environment对象，否则返回默认的Environment对象；
* 这种方式实现了MyBatis可以连接多数据源
*/
private void environmentsElement(XNode context) throws Exception {
if (context != null)
{
if (environment == null)
{
environment = context.getStringAttribute("default");
}
for (XNode child : context.getChildren())
{
String id = child.getStringAttribute("id");
if (isSpecifiedEnvironment(id))
{
//1.创建事务工厂 TransactionFactory
TransactionFactory txFactory = transactionManagerElement(child.evalNode("transactionManager"));
DataSourceFactory dsFactory = dataSourceElement(child.evalNode("dataSource"));
//2.创建数据源DataSource
DataSource dataSource = dsFactory.getDataSource();
//3. 构造Environment对象
Environment.Builder environmentBuilder = new Environment.Builder(id)
.transactionFactory(txFactory)
.dataSource(dataSource);
//4. 将创建的Envronment对象设置到configuration 对象中
configuration.setEnvironment(environmentBuilder.build());
}
}
}
}
private boolean isSpecifiedEnvironment(String id)
{
if (environment == null)
{
throw new BuilderException("No environment specified.");
}
else if (id == null)
{
throw new BuilderException("Environment requires an id attribute.");
}
else if (environment.equals(id))
{
return true;
}
return false;
}
（4）返回Configuration对象：
将上述的MyBatis初始化基本过程的序列图细化：
3、基于Java API手动加载XML配置文件创建Configuration对象，并使用SqlSessionFactory对象
我们可以使用XMLConfigBuilder手动解析XML配置文件来创建Configuration对象，代码如下：
String resource = "mybatis-config.xml";
InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
// 手动创建XMLConfigBuilder，并解析创建Configuration对象
XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream, null,null);
Configuration configuration=parse();
// 使用Configuration对象创建SqlSessionFactory
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(configuration);
// 使用MyBatis
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
List list = sqlSession.selectList("com.foo.bean.BlogMapper.queryAllBlogInfo");
4、涉及到的设计模式
初始化的过程涉及到创建各种对象，所以会使用一些创建型的设计模式。在初始化的过程中，Builder模式运用的比较多。
4.1 Builder模式应用1： SqlSessionFactory的创建
对于创建SqlSessionFactory时，会根据情况提供不同的参数，其参数组合可以有以下几种：
根据情况提供不同的参数，创建SqlSessionFactory
由于构造时参数不定，可以为其创建一个构造器Builder，将SqlSessionFactory的构建过程和表示分开：
MyBatis将SqlSessionFactoryBuilder和SqlSessionFactory相互独立
4.2 Builder模式应用2： 数据库连接环境Environment对象的创建
在构建Configuration对象的过程中，XMLConfigBuilder解析 mybatis XML配置文件节点节点时，会有以下相应的代码：
private void environmentsElement(XNode context) throws Exception {
if (context != null) {
if (environment == null) {
environment = context.getStringAttribute("default");
}
for (XNode child : context.getChildren()) {
String id = child.getStringAttribute("id");
//是和默认的环境相同时，解析之
if (isSpecifiedEnvironment(id)) {
TransactionFactory txFactory = transactionManagerElement(child.evalNode("transactionManager"));
DataSourceFactory dsFactory = dataSourceElement(child.evalNode("dataSource"));
DataSource dataSource = dsFactory.getDataSource();
//使用了Environment内置的构造器Builder，传递id 事务工厂和数据源
Environment.Builder environmentBuilder = new Environment.Builder(id)
.transactionFactory(txFactory)
.dataSource(dataSource);
configuration.setEnvironment(environmentBuilder.build());
}
}
}
}
在Environment内部，定义了静态内部Builder类：
public final class Environment {
private final String id;
private final TransactionFactory transactionFactory;
private final DataSource dataSource;
public Environment(String id, TransactionFactory transactionFactory, DataSource dataSource) {
if (id == null) {
throw new IllegalArgumentException("Parameter 'id' must not be null");
}
if (transactionFactory == null) {
throw new IllegalArgumentException("Parameter 'transactionFactory' must not be null");
}
this.id = id;
if (dataSource == null) {
throw new IllegalArgumentException("Parameter 'dataSource' must not be null");
}
this.transactionFactory = transactionFactory;
this.dataSource = dataSource;
}
public static class Builder {
private String id;
private TransactionFactory transactionFactory;
private DataSource dataSource;
public Builder(String id) {
this.id = id;
}
public Builder transactionFactory(TransactionFactory transactionFactory) {
this.transactionFactory = transactionFactory;
return this;
}
public Builder dataSource(DataSource dataSource) {
this.dataSource = dataSource;
return this;
}
public String id() {
return this.id;
}
public Environment build() {
return new Environment(this.id, this.transactionFactory, this.dataSource);
}
}
public String getId() {
return this.id;
}
public TransactionFactory getTransactionFactory() {
return this.transactionFactory;
}
public DataSource getDataSource() {
return this.dataSource;
}
}
