Mybatis框架之模板方法模式 (Template Method Pattern)

MyBatis 中也使用到了 模板方法模式 (Template Method Pattern) ，主要体现在 执行 SQL 语句的流程控制 上。模板方法模式允许 MyBatis 定义数据库操作的标准流程，并允许子类或特定实现类去实现某些步骤。这种模式使得 MyBatis 能够在处理不同类型的 SQL 操作（如查询、插入、更新、删除）时保持整体流程的一致性，同时具备灵活性去处理每种操作的具体细节。

1. 什么是模板方法模式 (Template Method Pattern)？

模板方法模式 是一种行为设计模式，它定义了一个操作中的算法骨架，而将某些步骤的实现延迟到子类中。通过这种方式，模板方法模式允许子类在不改变算法结构的前提下重新定义算法中的某些步骤。

模板方法模式的特点：

• 算法骨架：定义操作的基本步骤，且步骤的执行顺序是固定的。
• 延迟实现：某些具体步骤的实现被延迟到子类中，允许子类提供自己的实现。
• 代码复用：通过抽象类实现通用的逻辑，从而减少重复代码。

2. MyBatis 中模板方法模式的应用

在 MyBatis 中，模板方法模式的主要应用场景是 执行 SQL 语句的核心流程。MyBatis 使用模板方法模式来定义执行 SQL 的标准流程（如查询、插入、更新、删除），并允许不同的 Mapper 操作去实现各自的 SQL 逻辑。

MyBatis 的 Executor 类及其子类是模板方法模式的典型实现。Executor 是 MyBatis 中执行 SQL 语句的核心组件，通过模板方法模式来管理数据库操作的整个流程。

3. MyBatis 模板方法模式的实现流程

3.1 Executor 接口和 BaseExecutor 类

• Executor 接口 ：定义了 MyBatis 中执行操作的通用方法，如 query、update 等。
• BaseExecutor 类 ：实现了 Executor 接口中的模板方法，同时定义了操作的标准流程。
  • 例如：查询时，BaseExecutor 定义了一个通用的查询模板方法，包含缓存检查、执行查询、缓存结果等步骤。

3.2 MyBatis 中模板方法的核心逻辑

以 查询操作 为例，MyBatis 中的查询操作遵循以下模板方法流程：

1. 检查是否启用 一级缓存。
2. 如果缓存命中，则直接返回缓存结果。
3. 否则，调用子类的方法执行数据库查询。
4. 将查询结果存入一级缓存。
5. 返回查询结果。

4. 实际代码示例

为了更好地理解 MyBatis 中的模板方法模式，下面以 MyBatis 的 Executor 机制为例进行讲解。

4.1 Executor 接口

public interface Executor {
    // 查询方法
    <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler);

    // 更新方法（包括插入、更新、删除）
    int update(MappedStatement ms, Object parameter);

    // 关闭 Executor
    void close();
}

4.2 BaseExecutor 抽象类（模板方法模式的核心）

public abstract class BaseExecutor implements Executor {
    private Cache localCache = new Cache();

    @Override
    public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) {
        // Step 1: 先从一级缓存中查找
        List<E> list = localCache.getObject(ms.getId());
        if (list != null) {
            return list; // 如果缓存命中，则直接返回
        }

        // Step 2: 缓存未命中，执行数据库查询
        list = doQuery(ms, parameter, rowBounds, resultHandler);

        // Step 3: 将结果存入一级缓存
        localCache.putObject(ms.getId(), list);

        return list; // 返回查询结果
    }

    // 定义了一个抽象方法，由子类实现具体的查询逻辑
    protected abstract <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler);
}

4.3 SimpleExecutor 子类（实现具体查询操作）

public class SimpleExecutor extends BaseExecutor {
    @Override
    protected <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) {
        // 这里是执行具体的 SQL 查询逻辑
        StatementHandler handler = new StatementHandler();
        return handler.query(ms, parameter, rowBounds, resultHandler);
    }
}

5. 模板方法模式在 MyBatis 中的执行流程

1. 用户通过 MyBatis SqlSession 调用 Mapper 接口的查询方法。
2. SqlSession 调用 Executor.query() 方法。
3. Executor.query() 方法在 BaseExecutor 中被定义，它遵循以下流程：
   • 检查一级缓存是否命中。
   • 如果缓存未命中，则调用 doQuery() 方法。
   • doQuery() 方法在 SimpleExecutor 中实现，负责执行真正的 SQL 查询。
   • 将查询结果存入缓存，并返回给用户。

6. 模板方法模式的优势

• 代码复用 ：模板方法模式在 BaseExecutor 中封装了通用的查询流程，使得不同的 Executor 子类可以复用这些逻辑。
• 解耦和扩展性 ：通过定义抽象方法（如 doQuery()），模板方法模式允许子类实现自己的具体逻辑，而不必改变整体流程。
• 一致性：模板方法确保了所有的查询操作都遵循相同的流程，提高了一致性。

7. 模板方法模式的不足

• 继承的局限：由于模板方法模式依赖于继承，所有的子类都必须是抽象类的子类，这限制了类的灵活性。
• 增加复杂度：模板方法模式可能会增加类的层次和复杂度，尤其是在流程较为复杂的情况下。

8. 总结

MyBatis 中的模板方法模式主要体现在 Executor 的设计上，通过定义标准化的数据库操作流程（如查询和更新），确保不同的执行器遵循一致的操作步骤。模板方法模式使 MyBatis 能够有效地复用代码，并通过子类灵活地实现特定操作。这种设计不仅提高了代码的可维护性和可读性，还增强了系统的扩展性。