目录

• 背景概述
• 过程
• 加依赖
• 修改main方法所在类
• 引入数据库依赖
• 启动类上加入mapper扫描
• 添加application.yml
• sqlSessionFactory空指针异常分析
• 改造MybatisSessionFactory类
• 改造前的执行流程
• 改造后的执行流程
• 总结
• 扩展
• 参考

背景概述

团队有一个项目，是maven构建的普通Java项目。

项目没有使用spring，用到了mysql、mybatis，还有其他大数据技术，比如flink、pulsar。

项目里连接数据库的部分，需要用到多个配置文件，一个是mybatis配置文件，一个是数据库配置文件。如果用SpringBoot可以简化为一个application.yml文件。

项目里打包方式复杂，依赖一个maven-assemble的插件，打出的包是两个jar，出现过由于配置文件读取方式的错误，导致jar包还运行不了。使用这个插件打包，还需要写一个自定义的配置文件，配置各个资源打包的参数。如果用SpringBoot，直接引入spring-boot-maven-plugin，打出的就是可执行jar包，不需要繁琐的配置，不需要自己写读取配置的代码。

为什么要改造成SpringBoot项目呢，因为SpringBoot

• 简化配置，不用写这么多配置文件
• 自动配置，引入starter依赖，可以自动把默认配置配好
• 内嵌web容器
• 自动版本管理，maven和starter配置使用
• 生态集成容易，如果项目想要集成另外的能力，引一些starter依赖，少量的配置就可以快速接入

此外也是一次技术提升的机会，技术的优势，SpringBoot早就熟烂了。 所以打算改造成SpringBoot项目。

过程

加依赖

改造过程一步步来， 先把SpringBootStarter引入进来

<properties>
    <spring-boot.version>2.3.0.RELEASE</spring-boot.version>
</properties>

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
    </dependency>
    <!-- 此处省略其他的依赖 -->
</dependencies>

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
            <version>${spring-boot.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            <version>2.3.12.RELEASE</version>
            <configuration>
                <mainClass>com.xxx.pulsar.PulsarMain</mainClass>
            </configuration>
            <executions>
                <execution>
                    <id>repackage</id>
                    <goals>
                        <goal>repackage</goal>
                    </goals>
                </execution>
            </executions>
        </plugin>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
            <version>3.8.0</version>
            <configuration>
                <source>1.8</source>
                <target>1.8</target>
            </configuration>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

修改main方法所在类

在原先的main方法上加上注解

引入数据库依赖

首先把main函数中配置的数据库连接硬编码删除，后面将要使用application.yml来配置

<!-- mybatis-plus -->
<dependency>
    <groupId>com.baomidou</groupId>
    <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
    <version>3.4.1</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.1.13</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <version>8.0.27</version>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
            <artifactId>log4j-core</artifactId>
        </exclusion>
        <exclusion>
            <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
            <artifactId>log4j-api</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>

启动类上加入mapper扫描

@MapperScan("com.xxx.pulsar.mapper")

添加application.yml

# 端口
server:
  port: 8001

mybatis:
  # mapper映射文件
  mapper-locations: classpath:mapper/*.xml

spring:
  application:
    # 应用名称
    name: pulsar_demo
  datasource:
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
    druid:
      driverClassName: com.mysql.cj.jdbc.Driver
      url: jdbc:mysql://localhost:3306/db_test?useUnicode=true&characterEncoding=UTF8&zeroDateTimeBehavior=CONVERT_TO_NULL&useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true
      username: root
      password: 123456
      initial-size: 10
      max-active: 100
      min-idle: 10
      max-wait: 60000
      pool-prepared-statements: true
      max-pool-prepared-statement-per-connection-size: 20
      time-between-eviction-runs-millis: 60000
      min-evictable-idle-time-millis: 60000
      max-evictable-idle-time-millis: 300000
      validation-query: SELECT 1 FROM DUAL
      # validation-query-timeout: 5000
      test-on-borrow: false
      test-on-return: false
      test-while-idle: true
      connectionProperties: druid.stat.mergeSql=true;druid.stat.slowSqlMillis=5000
      #filters: #配置多个英文逗号分隔(统计，sql注入，log4j过滤)
      filters: stat,wall
      stat-view-servlet:
        enabled: true
        url-pattern: /druid/*

sqlSessionFactory空指针异常分析

启动测试，报错，数据库连接的地方报sqlSessionFactory空指针异常

查看错误堆栈，项目启动的时候，会从RuleFunction这个类的构造函数里面开始初始化资源。

setFields和setExtInfo这两个方法写在构造函数中，在类初始化时，就会调用，从数据库查初始化资源，

这两个方法内部会去查数据库获取基础资源，见下图

RuleFunction初始化时，Spring还没有帮我们将MybatisSessionFactory类实例化，所以报了空指针异常。

改造MybatisSessionFactory类

改造前的MybatisSessionFactory类代码如下

public class MybatisSessionFactory {

    private volatile static SqlSessionFactory sqlSessionFactory;

    private MybatisSessionFactory() {}

    public static void init(String configStr, Properties prop) {
        if (sqlSessionFactory == null) {
            synchronized (MybatisSessionFactory.class) {
                if (sqlSessionFactory == null) {
                    InputStream is = new ByteArrayInputStream(configStr.getBytes());
                    sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(is, prop);
                }
            }
        }
    }

    public interface Action<RESULT, MAPPER> {
        RESULT action(MAPPER mapper);
    }

    public static <MAPPER, RESULT> RESULT query(Class<MAPPER> mapperClass, Action<RESULT, MAPPER> action) {
        if (sqlSessionFactory == null) {
            throw new NullPointerException("Mybatis未初始化");
        }
        try (SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession()) {
            MAPPER mapper = sqlSession.getMapper(mapperClass);
            return action.action(mapper);
        }
    }

}

这个MybatisSessionFactory类，是在main方法中去初始化的，main方法中调用MybatisSessionFactory.init方法，传入配置文件和配置参数，从而初始化SqlSesstionFactory。

改造的过程中，我们把main方法中调用MybatisSessionFactory.init方法给删除了，导致SqlSesstionFactory未初始化。

为什么不在main方法中调用MybatisSessionFactory.init，从而初始化SqlSesstionFactory？因为我希望通过Spring注入和管理SqlSesstionFactory的对象。

在static工具类方法里调用Spring托管的bean对象[1]

这里遇到一个问题，注意SqlSessionFactory声明方式上用了static关键字。即这个属性是类的，不是对象的。生命周期比较早，在类初始化时就会初始化。

private volatile static SqlSessionFactory sqlSessionFactory;

我使用下面的方式，在MybatisSessionFactory类中加入下面代码，并在MybatisSessionFactory类上加注解@Component。

@Autowired
private SqlSessionFactory sqlSessionFactory1;

@PostConstruct
public void update(){
    sqlSessionFactory = sqlSessionFactory1;
}

• 首先使用@Autowired注入SqlSessionFactory
• 使用@PostConstruct修饰update方法，方法名任意，不能有参数。这样是为了保证这个顺序：依赖注入之后，才执行update方法。该注解的方法在整个Bean初始化中的执行顺序：Constructor(构造方法) -> @Autowired(依赖注入) -> @PostConstruct(注释的方法)

RuleFunction类改造

还要改一个地方，初始化数据库资源的入口方法是在RuleFunction类的构造函数中调用的。由于构造函数会先于依赖注入执行，需要把setFields和setExtInfo这两个方法提取出来，且需要在依赖注入后执行。

修改成如下，并在RuleFunction类上加注解@Component。

改造前的执行流程

• main方法内部调用MybatisSessionFactory的init方法
• MybatisSessionFactory的init方法中new一个SqlSessionFactory
• RuleFunction初始化时，调用自身构造方法
• RuleFunction调用MybatisSessionFactory的query方法查询数据库

改造后的执行流程

• PulsarMain和MybatisSessionFactory是松耦合的，
• MybatisSessionFactory初始化时，因为通过@Autowired注解注入了SqlSessionFactory，所以需要初始化SqlSessionFactory，SqlSessionFactory初始化过程中会去使用配置文件中的数据库连接参数初始化。
• MybatisSessionFactory初始化完成后，由于MybatisSessionFactory.update方法使用了@PostConstruct注解，会执行update方法，将SqlSessionFactory赋值给静态属性sqlSessionFactory。
• 后续RuleFunction的setFields方法执行过程中，就可以使用MybatisSessionFactory的query方法查询数据库了

总结

这次改造过程，对类加载过程、对象的实例化、static关键字、spring bean的生命周期有了更深入的理解。

• 类加载过程，会初始化调用static修饰的属性、方法、代码块
  • 类加载过程[2]：加载、链接、初始化
  • 其中链接的过程：验证、准备、解析
• 类初始化后，可以通过new关键字实例化一个对象，其它方式：通过反射api实例化
• spring bean的生命周期[3]：实例化、属性赋值、初始化、销毁

扩展

对于这个问题抽象一下：Spring项目中，如果需要在一个类初始化时加载数据库资源，可以有哪些方式？

参考

• [1]静态方法(工具类)中调用Spring管理的Bean
• [2]类加载过程
• [3]Spring Bean 的生命周期
• Markdown 基于 Mermaid 的时序图、流程图和甘特图