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Mybatis持久层框架资料详解与实战教程

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Java SSM 数据库

概述

Mybatis是一款基于Java的持久层框架，它能够将Java对象映射到数据库中的记录，提供强大的SQL映射工具，简化数据库操作。本文详细介绍了Mybatis的基本概念、环境搭建与配置、核心API与使用方法、动态SQL的使用以及与Spring的集成方法。此外，还涵盖了性能优化与常见问题处理等内容。Mybatis持久层框架资料将帮助开发者更好地理解和使用该框架。

Mybatis简介与基本概念

Mybatis是什么

Mybatis是基于Java的持久层框架，它能够将Java对象映射到数据库中的记录。Mybatis提供了一个强大的SQL映射工具，能够帮助程序员通过简单的配置和Java对象模型来完成数据库交互。Mybatis的核心功能是处理SQL执行和结果的封装，将数据库结果集转换为Java对象，大大减少了硬编码的SQL语句，提高了代码的可维护性和灵活性。

Mybatis的优点与应用场景

优点

灵活性：Mybatis可以使用纯SQL来查询、插入、更新和删除数据库中的记录，这使得它具有高度的灵活性。开发人员可以自定义SQL来适应任何特定的数据库需求。
性能：Mybatis不使用中间对象，直接进行数据库操作，性能较高。
易于学习：Mybatis的API比较简单，容易上手。开发人员可以快速地学习和应用。
SQL独立性：Mybatis允许在配置文件中独立编写SQL语句，这使得SQL语句与Java代码分离，便于维护。

应用场景

Mybatis适用于对数据操作频繁的应用场景，如数据仓库、数据挖掘等。它也可以被用于Web应用中，处理数据库操作。当业务逻辑复杂，需要精确控制SQL语句或对数据的处理非常复杂时，Mybatis是一个不错的选择。

Mybatis的基本架构

Mybatis主要有两个组成部分：SqlSession和Mapper。SqlSession是一个工厂对象，它负责创建和获取数据库连接，并执行数据库操作。Mapper是一系列接口，它们定义了操作数据库的接口，这些接口中的方法对应于SQL语句，而这些SQL语句的具体实现则由Mybatis在配置文件中定义。

SqlSession和Mapper

SqlSession是Mybatis中最核心的对象之一。SqlSession从SqlSessionFactory中获取，它提供了执行SQL查询、提交和回滚事务等基本功能。Mapper接口则定义了数据库操作的接口，这些接口中的方法映射到具体的SQL语句，而SQL语句则由Mybatis的配置文件进行管理。

工作流程

配置文件：定义数据库连接信息、映射文件等。
创建SqlSessionFactory：通过SqlSessionFactoryBuilder读取配置文件创建SqlSessionFactory。
获取SqlSession：通过SqlSessionFactory创建SqlSession。
执行SQL：通过SqlSession执行SQL语句，获取结果。
关闭SqlSession：在操作完成后，关闭SqlSession。

Mybatis环境搭建与配置

开发环境搭建

开发环境

IDE：推荐使用IntelliJ IDEA或者Eclipse。
数据库：MySQL或其他支持的数据库。
Mybatis核心库：从Maven仓库下载或通过Maven添加依赖。
JDBC驱动：为所使用的数据库下载对应的JDBC驱动。

Maven配置

在pom.xml文件中添加Mybatis和JDBC驱动的依赖：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.mybatis</groupId>
        <artifactId>mybatis</artifactId>
        <version>3.5.2</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        <version>8.0.21</version>
    </dependency>
</dependencies>

创建数据库和表

创建一个简单的数据库和表：

CREATE DATABASE mybatis_test;

USE mybatis_test;

CREATE TABLE users (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100),
    age INT
);

Mybatis核心配置文件的配置

Mybatis的配置文件是mybatis-config.xml，它包含了数据库连接信息、类型别名、映射文件等配置。

配置文件示例

<configuration>
    <properties>
        <property name="driver" value="com.mysql.cj.jdbc.Driver"/>
        <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis_test"/>
        <property name="username" value="root"/>
        <property name="password" value="password"/>
    </properties>

    <typeAliases>
        <typeAlias type="com.example.demo.model.User" alias="User"/>
    </typeAliases>

    <environments default="development">
        <environment id="development">
            <transactionManager type="JDBC"/>
            <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>

    <mappers>
        <mapper resource="com/example/demo/mapper/UserMapper.xml"/>
    </mappers>
</configuration>

解释

properties：定义数据库连接信息。
typeAliases：定义类型别名。
environments：定义环境信息，如数据库连接信息。
mappers：映射文件的位置。

数据库连接配置详解

数据库连接配置主要通过environments标签来实现，它定义了数据库连接的驱动、URL、用户名和密码等信息。

数据源类型

Mybatis支持几种类型的数据源：

UNPOOLED：不使用连接池，每个请求都会创建一个新的连接。
POOLED：使用连接池，可复用连接。
JNDI：通过JNDI查找数据源。

配置示例

<environment id="development">
    <transactionManager type="JDBC"/>
    <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>

示例代码

SqlSessionFactory factory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(Resources.getResourceAsReader("mybatis-config.xml"));
SqlSession session = factory.openSession();

Mybatis核心API与使用方法

SqlSession与SqlSessionFactory

SqlSessionFactory

SqlSessionFactory是创建SqlSession的工厂。SqlSessionFactory的实例可以通过SqlSessionFactoryBuilder来构建，而SqlSessionFactoryBuilder则可以从XML配置文件或者一个预定义的Configuration对象来构建SqlSessionFactory。

创建SqlSessionFactory

SqlSessionFactory factory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(Resources.getResourceAsReader("mybatis-config.xml"));

SqlSession

SqlSession是Mybatis框架的核心，它提供了执行SQL语句、提交或回滚事务等方法。

获取SqlSession

SqlSession session = factory.openSession();

执行SQL语句

int rows = session.insert("com.example.demo.mapper.UserMapper.insertUser", user);
session.commit();

示例代码

SqlSessionFactory factory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(Resources.getResourceAsReader("mybatis-config.xml"));
SqlSession session = factory.openSession();
try {
    User user = new User();
    user.setName("John");
    user.setAge(30);
    int rows = session.insert("com.example.demo.mapper.UserMapper.insertUser", user);
    session.commit();
} finally {
    session.close();
}

Mapper接口与映射文件

Mapper接口

Mapper接口定义了数据库操作的方法，其方法对应于具体的SQL语句。方法的名称必须与映射文件中的SQL语句的ID相匹配。

Mapper接口示例

public interface UserMapper {
    int insertUser(User user);
    User getUserById(int id);
}

映射文件

映射文件定义了SQL语句以及它们与Mapper接口的方法的映射关系。映射文件通常以XML形式存在，其中包含SQL语句的定义和参数映射等信息。

映射文件示例

<?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="com.example.demo.mapper.UserMapper">
    <insert id="insertUser">
        INSERT INTO users (name, age) VALUES (#{name}, #{age})
    </insert>
    <select id="getUserById" resultType="User">
        SELECT * FROM users WHERE id = #{id}
    </select>
</mapper>

示例代码

public interface UserMapper {
    int insertUser(User user);
    User getUserById(int id);
}

public class User {
    private int id;
    private String name;
    private int age;

    // Getters and Setters
}

CRUD操作详解

插入数据

public int insertUser(User user);

映射文件

<insert id="insertUser">
    INSERT INTO users (name, age) VALUES (#{name}, #{age})
</insert>

示例代码

User user = new User();
user.setName("John");
user.setAge(30);
int rows = session.insert("com.example.demo.mapper.UserMapper.insertUser", user);
session.commit();

查询数据

public User getUserById(int id);

映射文件

<select id="getUserById" resultType="User">
    SELECT * FROM users WHERE id = #{id}
</select>

示例代码

User user = session.selectOne("com.example.demo.mapper.UserMapper.getUserById", 1);

更新数据

public int updateUser(User user);

映射文件

<update id="updateUser">
    UPDATE users SET name=#{name}, age=#{age} WHERE id=#{id}
</update>

示例代码

User user = new User();
user.setId(1);
user.setName("John Updated");
user.setAge(31);
int rows = session.update("com.example.demo.mapper.UserMapper.updateUser", user);
session.commit();

删除数据

public int deleteUserById(int id);

映射文件

<delete id="deleteUserById">
    DELETE FROM users WHERE id=#{id}
</delete>

示例代码

int rows = session.delete("com.example.demo.mapper.UserMapper.deleteUserById", 1);
session.commit();

Mybatis动态SQL的使用

if、choose、when、otherwise标签介绍

if标签

if标签用于条件判断，只有满足条件时才会执行SQL片段。

示例代码

<select id="getUserById" resultType="User">
    SELECT * FROM users
    <if test="id != null">
        WHERE id = #{id}
    </if>
</select>

choose标签

choose标签类似于Java中的switch语句，when标签用于匹配特定的条件，otherwise标签用于匹配其他情况。

示例代码

<select id="getUserById" resultType="User">
    SELECT * FROM users
    <choose>
        <when test="id != null">
            WHERE id = #{id}
        </when>
        <when test="name != null">
            WHERE name = #{name}
        </when>
        <otherwise>
            WHERE age = #{age}
        </otherwise>
    </choose>
</select>

foreach循环标签用法

foreach标签用于遍历集合或数组，通常用于生成SQL中的IN语句。

示例代码

<select id="getUserByIds" resultType="User">
    SELECT * FROM users
    WHERE id IN
    <foreach item="item" index="index" collection="ids" open="(" separator="," close=")">
        #{item}
    </foreach>
</select>

Mybatis与Spring集成入门

Spring与Mybatis集成方式

Mybatis与Spring的集成主要有两种方式：

Mybatis-Spring：使用Mybatis-Spring提供的SqlSessionTemplate和SqlSessionFactoryBean。
Spring Data JPA：虽然Spring Data JPA不是直接与Mybatis集成，但可以通过自定义实现来使用Mybatis。

Mybatis-Spring使用

Mybatis-Spring提供了SqlSessionTemplate和SqlSessionFactoryBean，这些组件可以方便地在Spring应用程序中使用Mybatis。

配置Spring

<bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
    <property name="configLocation" value="classpath:mybatis-config.xml"/>
    <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
</bean>

<bean id="userMapper" class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
    <property name="basePackage" value="com.example.demo.mapper"/>
</bean>

使用`SqlSessionTemplate`

@Autowired
private SqlSessionTemplate sqlSessionTemplate;

public User getUserById(int id) {
    return sqlSessionTemplate.selectOne("com.example.demo.mapper.UserMapper.getUserById", id);
}

Mybatis-Spring整合案例

创建Mapper接口

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

配置Spring

<bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
    <property name="configLocation" value="classpath:mybatis-config.xml"/>
    <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
</bean>

<bean id="userMapper" class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
    <property name="basePackage" value="com.example.demo.mapper"/>
</bean>

使用Mapper

@Autowired
private UserMapper userMapper;

public User getUserById(int id) {
    return userMapper.getUserById(id);
}

Mybatis性能优化与常见问题处理

Mybatis缓存机制

Mybatis提供了两级缓存机制：

一级缓存：SqlSession级别的缓存，是线程私有的。
二级缓存：Mapper接口级别的缓存，是所有SqlSession共享的。

一级缓存

一级缓存默认开启，当一个SqlSession执行查询时，会将结果缓存起来，下次查询相同的数据时直接从缓存中获取。

配置一级缓存

默认情况下，一级缓存是开启的。

二级缓存

二级缓存默认关闭，需要在Mybatis配置文件中开启。

开启二级缓存

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

示例代码

<cache/>

一级缓存与二级缓存的使用

一级缓存示例

SqlSession session1 = factory.openSession();
User user1 = session1.selectOne("com.example.demo.mapper.UserMapper.getUserById", 1);
session1.close();

SqlSession session2 = factory.openSession();
User user2 = session2.selectOne("com.example.demo.mapper.UserMapper.getUserById", 1);
session2.close();

二级缓存示例

<mapper namespace="com.example.demo.mapper.UserMapper">
    <cache/>
    <select id="getUserById" resultType="User">
        SELECT * FROM users WHERE id = #{id}
    </select>
</mapper>

性能优化技巧

避免全表扫描

尽量使用索引，避免全表扫描。

使用批量操作

批量操作可以减少数据库交互次数，提高性能。

示例代码

<insert id="insertUsers" parameterType="java.util.List">
    INSERT INTO users (name, age) VALUES
    <foreach item="item" index="index" collection="users" open="(" separator="),(" close=")">
        #{item.name}, #{item.age}
    </foreach>
</insert>

使用缓存

合理使用缓存可以减少数据库访问次数。

常见问题及解决方案

常见问题

缓存问题：缓存导致数据不一致。
性能问题：查询效率低下。
SQL执行异常：SQL执行失败。
事务问题：事务处理不当。

解决方案

缓存问题

一级缓存：确保每次查询操作都清空缓存。
二级缓存：合理设置缓存策略，例如flushCache属性。

性能问题

优化SQL：使用索引，避免全表扫描。
批量操作：减少数据库交互次数。

SQL执行异常

检查SQL语句：确保SQL语句正确。
日志记录：记录SQL执行日志，便于排查问题。

事务问题

正确使用事务：确保事务的正确提交和回滚。

通过以上内容，你已经掌握了Mybatis的基本概念、环境搭建与配置、核心API与使用方法、动态SQL的使用、与Spring的集成方法，以及性能优化与常见问题处理。希望这些内容能帮助你更好地理解和使用Mybatis。

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创建SqlSessionFactory

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获取SqlSession

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配置Spring

使用SqlSessionTemplate

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配置一级缓存

二级缓存

开启二级缓存

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二级缓存示例

避免全表扫描

使用批量操作

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