個人吐血系列-總結Mybatis

Dreamcat發表於2020-04-04
MyBatis
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個人感覺，這部分原始碼的重要基礎之一就是反射，不過這裡就不貼原始碼，好好學習Java的反射吧。

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大綱圖

MyBatis面試常見問題
MyBatis面試常見問題

什麼是資料持久化？

資料持久化是將「記憶體」中的「資料」模型轉換為「儲存」模型，以及將儲存模型轉換為記憶體中的資料模型的統稱。例如，檔案的儲存、資料的讀取等都是資料持久化操作。資料模型可以是任何「資料結構或物件的模型、XML、二進位制流」等。 當我們編寫應用程式運算元據庫，對錶資料進行「增刪改查」的操作的時候就是資料持久化的操作。

Mybatis框架簡介

  • 「MyBatis框架是一個開源的資料持久層框架。」
  • 「它的內部封裝了通過JDBC訪問資料庫的操作，支援普通的SQL查詢、儲存過程和高階對映，幾乎消除了所有的JDBC程式碼和引數的手工設定以及結果集的檢索。」
  • 「MyBatis作為持久層框架，其主要思想是將程式中的大量SQL語句剝離出來，配置在配置檔案當中，實現SQL的靈活配置。」
  • 「這樣做的好處是將SQL與程式程式碼分離，可以在不修改程式碼的情況下，直接在配置檔案當中修改SQL。」

什麼是ORM？

ORM（Object/Relational Mapping）即「物件關係對映」，是一種資料持久化技術。它在「物件模型和關係型資料庫直接建立起對應關係」，並且提供一種機制，「通過JavaBean物件去運算元據庫表的資料」。 MyBatis通過簡單的「XML」或者「註解」的方式進行配置和原始對映，將實體類和SQL語句之間建立對映關係，是一種「半自動」（之所以說是半自動，因為我們要自己寫SQL）的ORM實現。

MyBatis框架的優缺點及其適用的場合

優點

  1. 與JDBC相比，減少了50%以上的程式碼量。
  2. MyBatis是易學的持久層框架，小巧並且簡單易學。
  3. MyBatis相當靈活，不會對應用程式或者資料庫的現有設計強加任何影響，SQL寫在XML檔案裡，從程式程式碼中徹底分離，降低耦合度，便於統一的管理和優化，並可重用。
  4. 提供XML標籤，支援編寫動態的SQL，滿足不同的業務需求。
  5. 提供對映標籤，支援物件與資料庫的ORM欄位關係對映。

缺點

  1. SQL語句的編寫工作量較大，對開發人員編寫SQL的能力有一定的要求。
  2. SQL語句依賴於資料庫，導致資料庫不具有好的移植性，不可以隨便更換資料庫。

適用場景

MyBatis專注於SQL自身，是一個足夠靈活的DAO層解決方案。對效能的要求很高，或者需求變化較多的專案，例如Web專案，那麼MyBatis是不二的選擇。

MyBatis與Hibernate有哪些不同？

  1. Mybatis和hibernate不同，它不完全是一個ORM框架，因為MyBatis需要程式設計師自己編寫Sql語句。
  2. Mybatis直接編寫原生態sql，可以嚴格控制sql執行效能，靈活度高，非常適合對關係資料模型要求不高的軟體開發，因為這類軟體需求變化頻繁，一但需求變化要求迅速輸出成果。但是靈活的前提是mybatis無法做到資料庫無關性，如果需要實現支援多種資料庫的軟體，則需要自定義多套sql對映檔案，工作量大。
  3. Hibernate物件/關係對映能力強，資料庫無關性好，對於關係模型要求高的軟體，如果用hibernate開發可以節省很多程式碼，提高效率。

#{}和${}的區別是什麼？

  1. #{} 是預編譯處理，${}是字串替換。
  2. Mybatis在處理#{}時，會將sql中的#{}替換為?號，呼叫PreparedStatement的set方法來賦值；
  3. Mybatis在處理${}時，就是把${}替換成變數的值。
  4. 使用#{}可以有效的防止SQL隱碼攻擊，提高系統安全性。

當實體類中的屬性名和表中的欄位名不一樣，怎麼辦？

  1. 第1種： 通過在查詢的sql語句中定義欄位名的別名，讓欄位名的別名和實體類的屬性名一致。
  2. 第2種： 通過 <resultMap> 來對映欄位名和實體類屬性名的一一對應的關係。

模糊查詢like語句該怎麼寫？

  1. 第1種：在Java程式碼中新增sql萬用字元。
  2. 第2種：在sql語句中拼接萬用字元，會引起sql注入

Dao介面的工作原理是什麼？Dao介面裡的方法，引數不同時，方法能過載嗎？

Dao介面即「Mapper介面」。介面的「全限名」，就是對映檔案中的「namespace的值」；介面的「方法名」，就是對映檔案中「Mapper的Statement的id值」；介面方法內的引數，就是傳遞給sql的引數。 Mapper介面是沒有實現類的，當呼叫介面方法時，「介面全限名+方法名拼接字串作為key值」，「可唯一定位一個MapperStatement」。在Mybatis中每<select>、<insert>、<update>、<delete>標籤，都會被解析為一個MapperStatement物件。 Mapper介面裡的方法，是「不能過載」的，因為是使用 全限名+方法名 的儲存和尋找策略。「Mapper 介面的工作原理是JDK動態代理」，Mybatis執行時會使用JDK動態代理為Mapper介面生成代理物件proxy，代理物件會攔截介面方法，轉而執行MapperStatement所代表的sql，然後將sql執行結果返回。

Mybatis是如何進行分頁的？分頁外掛的原理是什麼？

Mybatis使用「RowBounds」物件進行分頁，它是針對ResultSet結果集執行的記憶體分頁，而非物理分頁。可以在sql內直接書寫帶有物理分頁的引數來完成物理分頁功能，也可以使用分頁外掛來完成物理分頁。 分頁外掛的基本原理是使用「Mybatis提供的外掛介面」，實現自定義外掛，在外掛的「攔截方法內攔截待執行的sql」，然後重寫sql，根據「dialect」方言，新增對應的「物理分頁語句和物理分頁」引數。

Mybatis是如何將sql執行結果封裝為目標物件並返回的？都有哪些對映形式？

  1. 第一種是使用<resultMap>標籤，逐一定義資料庫列名和物件屬性名之間的對映關係。
  2. 第二種是使用sql列的別名功能，將列的別名書寫為物件屬性名。

有了列名與屬性名的對映關係後，Mybatis通過「反射建立物件」，同時使用「反射給物件的屬性逐一賦值並返回」，那些找不到對映關係的屬性，是無法完成賦值的。

Mybatis動態sql有什麼用？執行原理？有哪些動態sql？

Mybatis動態sql可以在Xml對映檔案內，以標籤的形式編寫動態sql，執行原理是「根據表示式的值完成邏輯判斷並動態拼接sql」的功能。

Mybatis的Xml對映檔案中，不同的Xml對映檔案，id是否可以重複？

不同的Xml對映檔案，如果配置了namespace，那麼id可以重複；如果沒有配置namespace，那麼id不能重複； 原因就是namespace+id是作為Map <String,MapperStatement> 的key使用的，如果沒有namespace，就剩下id，那麼，id重複會導致資料互相覆蓋。有了namespace，自然id就可以重複，namespace不同，namespace+id自然也就不同。

為什麼說Mybatis是半自動ORM對映工具？它與全自動的區別在哪裡？

Hibernate屬於「全自動ORM對映工具」，使用Hibernate查詢關聯物件或者關聯集合物件時，可以根據物件關係模型直接獲取，所以它是全自動的。而Mybatis在查詢關聯物件或關聯集合物件時，需要「手動編寫sql來完成」，所以，稱之為「半自動ORM對映工具」。

MyBatis實現一對一有幾種方式?具體怎麼操作的？

有聯合查詢和巢狀查詢,聯合查詢是幾個表聯合查詢,只查詢一次, 通過在resultMap裡面配置association節點配置一對一的類就可以完成； 巢狀查詢是先查一個表，根據這個表裡面的結果的 外來鍵id，去再另外一個表裡面查詢資料,也是通過association配置，但另外一個表的查詢通過select屬性配置。

MyBatis實現一對多有幾種方式,怎麼操作的？

有聯合查詢和巢狀查詢。聯合查詢是幾個表聯合查詢,只查詢一次,通過在resultMap裡面的collection節點配置一對多的類就可以完成；巢狀查詢是先查一個表,根據這個表裡面的 結果的外來鍵id,去再另外一個表裡面查詢資料,也是通過配置collection,但另外一個表的查詢通過select節點配置。

Mybatis是否支援延遲載入？如果支援，它的實現原理是什麼？

Mybatis僅支援association關聯物件和collection關聯集合物件的延遲載入，association指的就是一對一，collection指的就是一對多查詢。在Mybatis配置檔案中，可以配置是否啟用延遲載入lazyLoadingEnabled=true|false。 它的原理是，使用「CGLIB建立目標物件的代理物件」，當呼叫目標方法時，進入攔截器方法，比如呼叫a.getB().getName()，攔截器invoke()方法發現a.getB()是null值，那麼就會「單獨傳送事先儲存好的查詢關聯B物件的sql」，「把B查詢上來」，「然後呼叫a.setB(b)」，於是a的物件b屬性就有值了，接著完成a.getB().getName()方法的呼叫。

Mybatis的一級、二級快取

  • 一級快取: 基於 PerpetualCache 的 HashMap 本地快取，其儲存作用域為 Session，當 Session flush 或 close 之後，該 Session 中的所有 Cache 就將清空，預設開啟一級快取。
  • 二級快取與一級快取其機制相同，預設也是採用 PerpetualCache，HashMap 儲存，不同在於其儲存作用域為 Mapper(Namespace)，並且可自定義儲存源，如 Ehcache。預設不開啟二級快取，要開啟二級快取，使用二級快取屬性類需要實現Serializable序列化介面(可用來儲存物件的狀態),可在它的對映檔案中配置 ；
  • 對於快取資料更新機制，當某一個作用域(一級快取 Session/二級快取Namespaces)的進行了C/U/D 操作後，預設該作用域下所有 select 中的快取將被 clear。

什麼是MyBatis的介面繫結？有哪些實現方式？

介面繫結，就是在MyBatis中任意定義介面,然後把介面裡面的方法和SQL語句繫結, 我們直接呼叫介面方法就可以,這樣比起原來了SqlSession提供的方法我們可以有更加靈活的選擇和設定。 介面繫結有兩種實現方式：

  • 註解繫結，就是在介面的方法上面加上 @Select、@Update等註解，裡面包含Sql語句來繫結；
  • 外一種就是通過xml裡面寫SQL來繫結, 在這種情況下,要指定xml對映檔案裡面的namespace必須為介面的全路徑名。當Sql語句比較簡單時候,用註解繫結, 當SQL語句比較複雜時候,用xml繫結,一般用xml繫結的比較多。

使用MyBatis的mapper介面呼叫時有哪些要求？

  • Mapper介面方法名和mapper.xml中定義的每個sql的id相同；
  • Mapper介面方法的輸入引數型別和mapper.xml中定義的每個sql 的parameterType的型別相同；
  • Mapper介面方法的輸出引數型別和mapper.xml中定義的每個sql的resultType的型別相同；
  • Mapper.xml檔案中的namespace即是mapper介面的類路徑。

mybatis是如何防止SQL隱碼攻擊的？

「首先看一下下面兩個sql語句的區別：」

<select id="selectByNameAndPassword" parameterType="java.util.Map" resultMap="BaseResultMap">
select id, username, password, role
from user
where username = #{username,jdbcType=VARCHAR}
and password = #{password,jdbcType=VARCHAR}
</select>
複製程式碼
<select id="selectByNameAndPassword" parameterType="java.util.Map" resultMap="BaseResultMap">
select id, username, password, role
from user
where username = ${username,jdbcType=VARCHAR}
and password = ${password,jdbcType=VARCHAR}
</select>
複製程式碼

「mybatis中的#和$的區別：」

  • #將傳入的資料都當成一個字串，會對自動傳入的資料加一個雙引號。 如：where username=#{username}，如果傳入的值是111,那麼解析成sql時的值為where username="111", 如果傳入的值是id，則解析成的sql為where username="id".
  • $將傳入的資料直接顯示生成在sql中。如：where username=${username}，如果傳入的值是111,那麼解析成sql時的值為where username=111；如果傳入的值是：drop table user;，則解析成的sql為：select id, username, password, role from user where username=;drop table user;
  • #方式能夠很大程度防止sql注入，$方式無法防止Sql注入。
  • $方式一般用於傳入資料庫物件，例如傳入表名.
  • 一般能用#的就別用$，若不得不使用“${xxx}”這樣的引數，要手工地做好過濾工作，來防止sql注入攻擊。
  • 在MyBatis中，“${xxx}”這樣格式的引數會直接參與SQL編譯，從而不能避免注入攻擊。但涉及到動態表名和列名時，只能使用“${xxx}”這樣的引數格式。所以，這樣的引數需要我們在程式碼中手工進行處理來防止注入。

「sql注入」：

「SQL隱碼攻擊」，大家都不陌生，是一種常見的攻擊方式。「攻擊者」在介面的表單資訊或URL上輸入一些奇怪的SQL片段（例如“or ‘1’=’1’”這樣的語句），有可能入侵「引數檢驗不足」的應用程式。所以，在我們的應用中需要做一些工作，來防備這樣的攻擊方式。在一些安全性要求很高的應用中（比如銀行軟體），經常使用將「SQL語句」全部替換為「儲存過程」這樣的方式，來防止SQL隱碼攻擊。這當然是「一種很安全的方式」，但我們平時開發中，可能不需要這種死板的方式。

「mybatis是如何做到防止sql注入的」

MyBatis框架作為一款半自動化的持久層框架，其SQL語句都要我們自己手動編寫，這個時候當然需要防止SQL隱碼攻擊。其實，MyBatis的SQL是一個具有“「輸入+輸出」”的功能，類似於函式的結構，參考上面的兩個例子。其中，parameterType表示了輸入的引數型別，resultType表示了輸出的引數型別。回應上文，如果我們想防止SQL隱碼攻擊，理所當然地要在輸入引數上下功夫。上面程式碼中使用#的即輸入引數在SQL中拼接的部分，傳入引數後，列印出執行的SQL語句，會看到SQL是這樣的：

select id, username, password, role from user where username=? and password=?
複製程式碼

不管輸入什麼引數，列印出的SQL都是這樣的。這是因為MyBatis啟用了預編譯功能，在SQL執行前，會先將上面的SQL傳送給資料庫進行編譯；執行時，直接使用編譯好的SQL，替換佔位符“?”就可以了。因為SQL隱碼攻擊只能對編譯過程起作用，所以這樣的方式就很好地避免了SQL隱碼攻擊的問題。

[底層實現原理]MyBatis是如何做到SQL預編譯的呢？其實在框架底層，是JDBC中的PreparedStatement類在起作用，PreparedStatement是我們很熟悉的Statement的子類，它的物件包含了編譯好的SQL語句。這種“準備好”的方式不僅能提高安全性，而且在多次執行同一個SQL時，能夠提高效率。原因是SQL已編譯好，再次執行時無需再編譯。

//安全的，預編譯了的
Connection conn = getConn();//獲得連線
String sql = "select id, username, password, role from user where id=?"; //執行sql前會預編譯號該條語句
PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql); 
pstmt.setString(1, id); 
ResultSet rs=pstmt.executeUpdate(); 
......
複製程式碼
//不安全的，沒進行預編譯
private String getNameByUserId(String userId) {
    Connection conn = getConn();//獲得連線
    String sql = "select id,username,password,role from user where id=" + id;
    //當id引數為"3;drop table user;"時，執行的sql語句如下:
    //select id,username,password,role from user where id=3; drop table user;  
    PreparedStatement pstmt =  conn.prepareStatement(sql);
    ResultSet rs=pstmt.executeUpdate();
    ......
}
複製程式碼

「結論」：

「#{}」：相當於JDBC中的PreparedStatement

「${}」：是輸出變數的值

簡單說，#{}是經過預編譯的，是安全的；${}是未經過預編譯的，僅僅是取變數的值，是非安全的，存在SQL隱碼攻擊。

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