作者：小傅哥

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沉澱、分享、成長，讓自己和他人都能有所收穫！:smile:

一、前言

難以跨越的瓶頸期，把你拿捏滴死死的！

編程開發學習過程中遇到的瓶頸期，往往是由於看不到前進的方向。這個時候你特別希望能有人告訴你，你還欠缺些什麼朝着哪個方向努力。而導致這一問題的主要原因是由於日常的業務開發太過於複製過去，日復一日的重複。沒有太多的挑戰，也沒參與過較大體量的業務場景，除了這些開發場景因素外，還有缺少組內的技術氛圍和技術分享，沒有人做傳播和佈道者，也缺少自己對各項技術學習的熱情，從而導致一直遊蕩在瓶頸之下，難以提升。

小公司與大公司，選擇哪個？

刨除掉薪資以外你會選擇什麼，是不有人建議小公司，因爲可以接觸到各個環境，也有人建議大公司，因爲正規體量大可以學習到更多。有些時候你的技術成長緩慢也是因爲你的不同選擇而導致的，小公司確實要接觸各個環境，但往往如果你所做的業務體量不高，那麼你會用到的技術棧就會相對較少，同時也會技術棧研究的深度也會較淺。大公司中確實有時候你不需要去關心一個集羣的部署和維護、一箇中間件的開發、全套服務監控等等，但如果你願意瞭解這些技術在內部都是公開的，你會擁有無限的技術營養可以補充。而這最主要的是提升視野和事業。

除了業務中的CRUD開發，有些技術你真的很難接觸到！

可能很多小夥伴認爲技術開發就是承接下產品需求，寫寫CRUD，不會的百度一下，就完事了，總覺得別人問的東西像再造火箭一樣。但在高體量、高併發的業務場景下，每一次的壓測優化，性能提升，都像在研究一道數學題一樣，反覆的錘鍊，壓榨性能。不斷的深究，找到最合適的設計。除了這些優化提升外，還有那麼廣闊的技術體系棧，都可能因爲你只是注重CRUD而被忽略；字節碼編程、領域驅動設計架構、代理模式中間件開發、JVM虛擬機實現原理等等。

二、開發環境

  1. JDK 1.8
  2. Idea + Maven
  3. Spring 4.3.24.RELEASE
  4. 涉及工程三個，可以通過關注 公衆號 ： bugstack蟲洞棧 ，回覆 源碼下載 獲取(打開獲取的鏈接，找到序號18)
工程 描述
itstack-demo-design-12-00 模擬MyBatis開發中間件代理類部分

三、代理模式介紹

代理模式有點像老大和小弟，也有點像分銷商。主要解決的是問題是爲某些資源的訪問、對象的類的易用操作上提供方便使用的代理服務。而這種設計思想的模式經常會出現在我們的系統中，或者你用到過的組件中，它們都提供給你一種非常簡單易用的方式控制原本你需要編寫很多代碼的進行使用的服務類。

類似這樣的場景可以想到；

  1. 你的數據庫訪問層面經常會提供一個較爲基礎的應用，以此來減少應用服務擴容時不至於數據庫連接數暴增。
  2. 使用過的一些中間件例如；RPC框架，在拿到jar包對接口的描述後，中間件會在服務啓動的時候生成對應的代理類，當調用接口的時候，實際是通過代理類發出的socket信息進行通過。
  3. 另外像我們常用的 MyBatis ，基本是定義接口但是不需要寫實現類，就可以對 xml 或者自定義註解裏的 sql 語句進行增刪改查操作。

四、案例場景模擬

在本案例中我們模擬實現mybatis-spring中代理類生成部分

對於Mybatis的使用中只需要定義接口不需要寫實現類就可以完成增刪改查操作，有疑問的小夥伴，在本章節中就可以學習到這部分知識。解析下來我們會通過實現一個這樣的代理類交給spring管理的核心過程，來講述代理類模式。

這樣的案例場景在實際的業務開發中其實不多，因爲這是將這種思想運用在中間件開發上，而很多小夥伴經常是做業務開發，所以對Spring的bean定義以及註冊和對代理以及反射調用的知識瞭解的相對較少。但可以通過本章節作爲一個入門學習，逐步瞭解。

五、代理類模式實現過程

接下來會使用代理類模式來模擬實現一個Mybatis中對類的代理過程，也就是隻需要定義接口，就可以關聯到方法註解中的 sql 語句完成對數據庫的操作。

這裏需要注意一些知識點；

  1. BeanDefinitionRegistryPostProcessor ，spring的接口類用於處理對bean的定義註冊。
  2. GenericBeanDefinition ，定義bean的信息，在mybatis-spring中使用到的是； ScannedGenericBeanDefinition 略有不同。
  3. FactoryBean ，用於處理bean工廠的類，這個類非常見。

1. 工程結構

itstack-demo-design-12-00
└── src
    ├── main
    │   ├── java
    │   │   └── org.itstack.demo.design
    │   │       ├── agent
    │   │       │	├── MapperFactoryBean.java
    │   │       │	├── RegisterBeanFactory.java
    │   │       │	└── Select.java
    │   │       └── IUserDao.java
    │   └── resources	
    │       └── spring-config.xml
    └── test
        └── java
            └── org.itstack.demo.test
                └── ApiTest.java

代理模式中間件模型結構

  • 此模型中涉及的類並不多，但都是抽離出來的核心處理類。主要的事情就是對類的代理和註冊到spring中。
  • 上圖中最上面是關於中間件的實現部分，下面對應的是功能的使用。

2. 代碼實現

2.1 自定義註解

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.METHOD})
public @interface Select {

    String value() default "";  // sql語句

}
  • 這裏我們定義了一個模擬mybatis-spring中的自定義註解，用於使用在方法層面。

2.2 Dao層接口

public interface IUserDao {

    @Select("select userName from user where id = #{uId}")
    String queryUserInfo(String uId);

}
  • 這裏定義一個Dao層接口，並把自定義註解添加上。這與你使用的mybatis組件是一樣的。
  • 2.1和2.2是我們的準備工作，後面開始實現中間件功能部分。

2.3 代理類定義

public class MapperFactoryBean<T> implements FactoryBean<T> {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MapperFactoryBean.class);

    private Class<T> mapperInterface;

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

    @Override
    public T getObject() throws Exception {
        InvocationHandler handler = (proxy, method, args) -> {
            Select select = method.getAnnotation(Select.class);
            logger.info("SQL：{}", select.value().replace("#{uId}", args[0].toString()));
            return args[0] + ",小傅哥,bugstack.cn - 沉澱、分享、成長，讓自己和他人都能有所收穫！";
        };
        return (T) Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(), new Class[]{mapperInterface}, handler);
    }

    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return mapperInterface;
    }

    @Override
    public boolean isSingleton() {
        return true;
    }

}
  • 如果你有閱讀過mybatis源碼，是可以看到這樣的一個類； MapperFactoryBean ，這裏我們也模擬一個這樣的類，在裏面實現我們對代理類的定義。
  • 通過繼承 FactoryBean ，提供bean對象，也就是方法； T getObject() 。
  • 在方法 getObject() 中提供類的代理以及模擬對sql語句的處理，這裏包含了用戶調用dao層方法時候的處理邏輯。
  • 還有最上面我們提供構造函數來透傳需要被代理類， Class<T> mapperInterface ，在mybatis中也是使用這樣的方式進行透傳。
  • 另外 getObjectType() 提供對象類型反饋，以及 isSingleton() 返回類是單例的。

2.4 將Bean定義註冊到Spring容器

public class RegisterBeanFactory implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor {
    
    @Override
    public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) throws BeansException {
        
        GenericBeanDefinition beanDefinition = new GenericBeanDefinition();
        beanDefinition.setBeanClass(MapperFactoryBean.class);
        beanDefinition.setScope("singleton");
        beanDefinition.getConstructorArgumentValues().addGenericArgumentValue(IUserDao.class);

        BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(beanDefinition, "userDao");
        BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(definitionHolder, registry);
    }

    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory configurableListableBeanFactory) throws BeansException {
        // left intentionally blank
    }

}
  • 這裏我們將代理的bean交給spring容器管理，也就可以非常方便讓我們可以獲取到代理的bean。這部分是spring中關於一個bean註冊過程的源碼。
  • GenericBeanDefinition ，用於定義一個bean的基本信息 setBeanClass(MapperFactoryBean.class); ，也包括可以透傳給構造函數信息 addGenericArgumentValue(IUserDao.class);
  • 最後使用 BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition ，進行bean的註冊，也就是註冊到 DefaultListableBeanFactory 中。

2.5 配置文件spring-config

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd"
       default-autowire="byName">

    <bean id="userDao" class="org.itstack.demo.design.agent.RegisterBeanFactory"/>

</beans>
  • 接下來在配置文件中添加我們的bean配置，在mybatis的使用中一般會配置掃描的dao層包，這樣就可以減少這部分的配置。

3. 測試驗證

3.1 編寫測試類

@Test
public void test_IUserDao() {
    BeanFactory beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-config.xml");
    IUserDao userDao = beanFactory.getBean("userDao", IUserDao.class);
    String res = userDao.queryUserInfo("100001");
    logger.info("測試結果：{}", res);
}
  • 測試的過程比較簡單，通過加載Bean工廠獲取我們的代理類的實例對象，之後調用方法返回結果。
  • 那麼這個過程你可以看到我們是沒有對接口先一個實現類的，而是使用代理的方式給接口生成一個實現類，並交給spring管理。

3.2 測試結果

23:21:57.551 [main] DEBUG o.s.core.env.StandardEnvironment - Adding PropertySource 'systemProperties' with lowest search precedence
...
23:21:57.858 [main] DEBUG o.s.c.s.ClassPathXmlApplicationContext - Unable to locate LifecycleProcessor with name 'lifecycleProcessor': using default [org.springframework.context.support.DefaultLifecycleProcessor@7bc1a03d]
23:21:57.859 [main] DEBUG o.s.b.f.s.DefaultListableBeanFactory - Returning cached instance of singleton bean 'lifecycleProcessor'
23:21:57.860 [main] DEBUG o.s.c.e.PropertySourcesPropertyResolver - Could not find key 'spring.liveBeansView.mbeanDomain' in any property source
23:21:57.861 [main] DEBUG o.s.b.f.s.DefaultListableBeanFactory - Returning cached instance of singleton bean 'userDao'
23:21:57.915 [main] INFO  o.i.d.design.agent.MapperFactoryBean - SQL：select userName from user where id = 100001
23:21:57.915 [main] INFO  org.itstack.demo.design.test.ApiTest - 測試結果：100001,小傅哥,bugstack.cn - 沉澱、分享、成長，讓自己和他人都能有所收穫！

Process finished with exit code 0
  • 從測試結果可以看到，我們打印了SQL語句，這部分語句是從自定義註解中獲取的； select userName from user where id = 100001 ，我們做了簡單的適配。在mybatis框架中會交給 SqlSession 的實現類進行邏輯處理返回操作數據庫數據
  • 而這裏我們的測試結果是一個固定的，如果你願意更加深入的研究可以嘗試與數據庫操作層進行關聯，讓這個框架可以更加完善。

六、總結

mybatis-spring
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