MyBatis 框架中也使用到了单例模式 (Singleton Pattern),主要体现在 SqlSessionFactory
的创建和管理上。通过单例模式,MyBatis 可以确保整个应用程序中只创建一个 SqlSessionFactory
实例,从而有效地管理数据库连接资源并提高性能。下面将详细介绍 MyBatis 中的单例模式的应用原理和实现方式。
1. 什么是单例模式 (Singleton Pattern)?
单例模式 是一种创建型设计模式,确保一个类在整个应用程序中只有一个实例,并提供一个全局访问点来访问该实例。这种模式通常用于需要被频繁访问且只能存在一个实例的对象,例如数据库连接池、线程池、配置管理器等。
单例模式的特点:
- 唯一性:整个应用程序中只存在一个实例。
- 全局访问:提供一个全局访问点供其他代码使用。
- 延迟加载 (Lazy Initialization)(可选):可以在第一次使用时创建实例,从而节省资源。
2. MyBatis 中的单例模式应用
在 MyBatis 中,SqlSessionFactory
就是一个典型的单例模式的实现。SqlSessionFactory
是创建 SqlSession
对象的工厂,它负责解析 MyBatis 配置文件,并管理数据库连接资源。
2.1 为什么 SqlSessionFactory
需要单例模式?
- 性能考虑:创建
SqlSessionFactory
是一个相对耗时的操作,需要解析配置文件、初始化连接池等。因此,确保SqlSessionFactory
只被创建一次,可以减少重复的资源开销,提高性能。 - 资源管理:使用单例模式可以确保整个应用程序中只有一个
SqlSessionFactory
实例,从而有效地管理数据库连接资源。 - 线程安全:
SqlSessionFactory
本身是线程安全的,可以在多个线程中安全地共享。
3. SqlSessionFactory
的单例模式实现
通常,我们会通过封装一个工具类来实现 SqlSessionFactory
的单例模式。下面是一个基于单例模式的 SqlSessionFactory
实现示例:
3.1 MyBatis 配置文件 (mybatis-config.xml
)
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE configurationPUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN""http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration><environments default="development"><environment id="development"><transactionManager type="JDBC"/><dataSource type="POOLED"><property name="driver" value="com.mysql.cj.jdbc.Driver"/><property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase"/><property name="username" value="root"/><property name="password" value="password"/></dataSource></environment></environments><mappers><mapper resource="com/example/mapper/UserMapper.xml"/></mappers>
</configuration>
3.2 创建单例模式的 MyBatisUtil
工具类
import java.io.InputStream;
import org.apache.ibatis.io.Resources;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder;public class MyBatisUtil {// 静态变量,用于存储唯一的 SqlSessionFactory 实例private static SqlSessionFactory sqlSessionFactory;// 私有构造函数,防止外部实例化private MyBatisUtil() {}// 获取 SqlSessionFactory 的方法public static SqlSessionFactory getSqlSessionFactory() {if (sqlSessionFactory == null) {synchronized (MyBatisUtil.class) {if (sqlSessionFactory == null) {try {String resource = "mybatis-config.xml";InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}}return sqlSessionFactory;}
}
3.3 使用 MyBatisUtil
获取 SqlSession
import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import com.example.mapper.UserMapper;
import com.example.model.User;
import java.util.List;public class MyBatisExample {public static void main(String[] args) {// 通过单例模式获取 SqlSessionFactorySqlSessionFactory sqlSessionFactory = MyBatisUtil.getSqlSessionFactory();try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {// 获取 Mapper 接口的实现UserMapper userMapper = session.getMapper(UserMapper.class);// 调用方法执行 SQLList<User> users = userMapper.getAllUsers();users.forEach(user -> System.out.println(user.getName()));}}
}
4. 解析单例模式实现细节
-
私有化构造方法:
- 通过将构造函数设为
private
,防止外部创建实例,从而确保类的唯一实例性。
- 通过将构造函数设为
-
双重检查锁 (Double-Checked Locking):
- 使用
synchronized
关键字和双重检查锁机制确保SqlSessionFactory
的线程安全。这可以避免在多线程环境下重复创建实例的问题。
- 使用
-
延迟加载 (Lazy Initialization):
- 只有在第一次调用
getSqlSessionFactory()
方法时,才会创建SqlSessionFactory
实例,这样可以节省系统资源。
- 只有在第一次调用
5. 单例模式的优缺点
优点:
- 节省资源:避免重复创建
SqlSessionFactory
实例,节省内存和 CPU 资源。 - 全局访问:提供了一个全局访问点,方便使用。
- 线程安全:通过双重检查锁机制,可以确保在多线程环境下的安全性。
缺点:
- 生命周期管理:由于单例对象在整个应用程序生命周期中都存在,可能会导致资源不能及时释放,从而增加内存消耗。
- 不易测试:单例模式会增加代码的耦合度,可能会给单元测试带来一定困难。
6. 总结
MyBatis 通过单例模式管理 SqlSessionFactory
的创建和访问,从而提高了系统性能并简化了数据库连接的管理。在实际项目中,SqlSessionFactory
通常是单例的,因为它是线程安全的,且创建过程相对耗时。
使用单例模式可以确保 SqlSessionFactory
只被创建一次,从而避免重复创建造成的资源浪费。这种设计模式在 MyBatis 的实际应用中非常常见,是数据库访问层优化的一个重要手段。