MyBatis中Collection和Association的底层实现原理

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引言

在 MyBatis 中，<collection> 和 <association> 标签用于处理一对多和一对一的关系。这两个标签在底层通过缓存、对象创建和反射机制，将数据库结果集高效地映射为 Java 对象。本文将重点探讨这两个标签的底层实现原理，并结合实际的数据库示例说明其工作机制。

1. Collection 的底层映射原理

1.1 一对多映射场景

<collection> 标签主要用于表示一对多关系的映射。典型的一对多场景是在一个表中有重复的主对象记录（如用户），但每个主对象包含多个子对象（如订单）。

示例数据库结构

假设我们有以下结果集，表示用户和订单的关系：

user_id	username	order_id	order_date
1	Alice	101	2023-01-01
1	Alice	102	2023-02-01
2	Bob	103	2023-03-01

这个数据表示，用户 Alice 有两个订单，用户 Bob 有一个订单。我们希望将其映射为一个 User 对象，每个用户对象包含一个订单集合。

MyBatis 映射配置

<resultMap id="userResultMap" type="com.example.User">
    <id property="userId" column="user_id"/>
    <result property="username" column="username"/>
    <collection property="orders" ofType="com.example.Order">
        <id property="orderId" column="order_id"/>
        <result property="orderDate" column="order_date"/>
    </collection>
</resultMap>

在这个映射中，<collection> 标签表示用户对象 User 可能包含多个 Order 对象，ofType 定义了集合中元素的类型。

1.2 底层映射机制

结果集处理
当执行 SQL 查询时，MyBatis 会获取完整的结果集。由于用户可能有多个订单，查询结果会包含重复的 user_id 和 username。
主对象缓存处理
MyBatis 使用主键 user_id 来判断是否已经创建了对应的 User 对象(如果没有主键, 会使用其他键来模拟唯一键)。
- 如果 user_id 相同，表示当前行属于同一个用户，则重用该用户对象。
- 如果 user_id 不同，MyBatis 会创建新的 User 对象。
集合属性映射
对于每一行的订单信息（order_id 和 order_date），MyBatis 会为当前的用户创建新的 Order 对象，并将其添加到用户的 orders 集合中。
对象重用与集合管理
通过缓存机制，MyBatis 确保每个用户只创建一次，而订单则根据不同的 order_id 创建。对于相同的用户，每个订单行都会被添加到 orders 集合中。

底层逻辑代码示例(伪代码)

// 查询用户缓存处理
if (!cache.containsKey(userId)) {
    User user = new User();
    user.setUserId(resultSet.getInt("user_id"));
    user.setUsername(resultSet.getString("username"));
    cache.put(userId, user);
}

// 处理订单集合
Order order = new Order();
order.setOrderId(resultSet.getInt("order_id"));
order.setOrderDate(resultSet.getDate("order_date"));

// 将订单添加到用户的集合
user.getOrders().add(order);

MyBatis 会缓存用户对象，并通过 getOrders().add(order) 方法将每个新创建的订单对象加入到用户的订单集合中。

2. Association 的底层映射原理

2.1 一对一映射场景

<association> 标签用于处理一对一或多对一的映射。在这种场景下，通常我们希望将两个表的结果组合为一个主对象和一个关联对象。例如，用户和用户详情是一对一的关系。

示例数据库结构

假设我们有以下结果集，表示用户及其详细信息：

user_id	username	detail_id	age	address
1	Alice	1	25	Wonderland
2	Bob	2	30	Wonderland

这个数据表示，每个用户有一条与之关联的详细信息记录。我们希望将其映射为 User 对象，其中包含一个 UserDetail 对象。

MyBatis 映射配置

<resultMap id="userWithDetailResultMap" type="com.example.User">
    <id property="userId" column="user_id"/>
    <result property="username" column="username"/>
    <association property="detail" javaType="com.example.UserDetail">
        <id property="detailId" column="detail_id"/>
        <result property="age" column="age"/>
        <result property="address" column="address"/>
    </association>
</resultMap>

在这个映射中，<association> 标签用于将用户与详细信息关联起来，javaType 指定了 UserDetail 对象的类型。

2.2 底层映射机制

主对象创建与缓存
当执行查询时，MyBatis 会首先根据 user_id 创建或查找缓存中的用户对象。类似于 <collection>，如果用户对象已经存在，则不会重新创建。
关联对象的映射
对于每一行，MyBatis 根据 detail_id 创建 UserDetail 对象，并通过 MetaObject 机制，将查询结果的 age 和 address 列映射到 UserDetail 对象中。
关联对象赋值
一旦 UserDetail 对象创建完成，MyBatis 会将其赋值给 User 对象的 detail 属性。这是通过反射完成的。

底层逻辑代码示例(伪代码)

// 用户缓存处理
User user = cache.get(userId);

// 创建并映射用户详细信息
UserDetail detail = new UserDetail();
detail.setDetailId(resultSet.getInt("detail_id"));
detail.setAge(resultSet.getInt("age"));
detail.setAddress(resultSet.getString("address"));

// 将详细信息赋值给用户对象
user.setDetail(detail);