Mybatis 延迟加载的实现原理

一、MyBatis 延迟加载的支持

1. 延迟加载的配置

在 MyBatis 中，延迟加载可以通过全局配置和局部配置来实现：

1. 全局配置：可以在 MyBatis 的配置文件中进行设置，控制全局的延迟加载行为。

   <configuration>
       <settings>
           <setting name="lazyLoadingEnabled" value="true"/>
           <setting name="aggressiveLazyLoading" value="false"/>
       </settings>
   </configuration>
   

   • lazyLoadingEnabled：设置为 true 表示开启延迟加载，默认为 false。
   • aggressiveLazyLoading：设置为 false 表示只有在访问某个延迟加载属性时，才会触发加载。如果设置为 true，则一旦调用了延迟加载的对象中的任意一个属性，所有延迟加载的属性都会被加载，默认为 false。

2. 局部配置：可以在 ResultMap 中指定具体的映射关系是否需要延迟加载。

   <resultMap id="UserResultMap" type="User">
       <id property="id" column="user_id"/>
       <result property="name" column="user_name"/>
       <association property="address" javaType="Address" column="address_id" select="selectAddressById" lazy="true"/>
   </resultMap>
   

   • lazy="true"：表示该关联属性（如 address）采用延迟加载。

2. 延迟加载的对象关系

MyBatis 支持对一对一（association）和一对多（collection）的映射进行延迟加载。典型场景如下：

• 一对一：用户表和地址表之间的关系，用户的地址信息可以在需要时才加载。
• 一对多：用户和订单之间的关系，用户的订单列表可以在访问时才加载。

二、MyBatis 延迟加载的实现原理

MyBatis 的延迟加载实现基于动态代理机制（Dynamic Proxy）和 CGLIB 代理。具体来说，当 MyBatis 在处理需要延迟加载的属性时，会为这些属性生成一个代理对象，这个代理对象在被实际访问时才会触发数据库查询，加载真实的数据。

1. 动态代理机制

MyBatis 使用 Java 动态代理或 CGLIB 来实现延迟加载，主要依赖以下几个核心组件：

1. 代理对象：MyBatis 为延迟加载的属性创建代理对象，这个代理对象并不包含实际的数据，而是仅仅记录下要执行的 SQL 语句及其参数。

2. Invoker 接口：这是 MyBatis 内部的一个接口，用于执行代理对象的延迟加载逻辑。它封装了 SQL 的执行和结果的返回。

3. 延迟加载触发器：当代理对象的属性被访问时，触发器启动，调用 Invoker 接口，执行延迟加载的 SQL 语句，从数据库中获取数据并填充到原始对象中。

2. 实际执行过程

以下是延迟加载的实际执行过程：

1. 代理对象的创建：

   • 当 MyBatis 解析 ResultMap 并发现某个属性配置了 lazy="true"，它会在加载这个对象时，为该属性创建一个代理对象。这个代理对象可以是一个 Java 动态代理（基于接口的）或者是 CGLIB 代理（基于子类的）。

2. 延迟加载的触发：

   • 当应用程序首次访问该代理对象的属性时，例如调用 user.getAddress()，MyBatis 通过代理机制捕获这个访问请求。

3. 查询执行：

   • 代理对象的 Invoker 接口在捕获到访问请求后，立即执行预先定义好的 SQL 查询，从数据库中获取实际的数据。

4. 结果填充：

   • 查询结果返回后，MyBatis 将结果映射到目标对象（如 Address），并填充到原始对象的相应属性中。

5. 对象替换：

   • 在延迟加载完成后，MyBatis 会将代理对象替换为实际的查询结果对象，后续对该属性的访问将直接返回已经加载的数据，而不会再次触发延迟加载。

三、延迟加载的优缺点

1. 优点

1. 性能优化：延迟加载可以减少不必要的数据库查询操作，尤其是在对象关联关系复杂的场景下，通过按需加载减少数据库的压力。

2. 资源节省：避免一次性加载大量不必要的数据，从而节省内存和网络资源。

3. 灵活性高：开发者可以根据实际需要选择性地为某些关联属性启用延迟加载，从而精细化控制数据加载行为。

2. 缺点

1. 实现复杂：延迟加载的实现涉及动态代理、SQL 执行控制等机制，增加了系统的复杂性，可能导致调试困难。

2. 潜在性能隐患：如果延迟加载没有妥善处理，可能会导致“n+1 查询问题”，即在加载主对象时，需要反复执行查询以加载关联对象，造成性能瓶颈。

3. 开发者需注意加载时机：错误地使用延迟加载可能导致延迟加载对象未被正确加载，尤其是在 Session 生命周期管理不当的情况下。

四、延迟加载的最佳实践

1. 选择性使用延迟加载：不要盲目地为所有关联关系启用延迟加载，应根据业务场景的需求，选择性地在需要优化性能的地方使用。

2. 小心 n+1 查询问题：在使用一对多的延迟加载时，要特别小心 n+1 查询问题。如果可能存在大量的子对象关联查询，应考虑使用 JOIN 查询或 ResultMap 配置进行一次性加载。

3. Session 生命周期管理：确保延迟加载的触发在 MyBatis SqlSession 生命周期内进行，否则可能会引发 SqlSession 关闭后无法加载数据的异常。

4. 结合 aggressiveLazyLoading 进行优化：根据实际需求调整 aggressiveLazyLoading 配置，在需要时提前加载关联数据，减少多次 SQL 查询的开销。

5. 使用缓存：可以结合 MyBatis 的二级缓存来缓存延迟加载的结果，进一步提升性能。

五、总结

MyBatis 通过动态代理机制实现了灵活的延迟加载功能，为开发者提供了在复杂对象关系映射中优化数据库访问的手段。尽管延迟加载可以显著减少不必要的数据库查询，但也需要谨慎使用，避免潜在的性能问题。通过合理配置和良好的实践，MyBatis 的延迟加载可以在保持代码简洁性的同时，大幅度提升系统性能。