Question

设计模式是解决问题的方案，从大神的代码中学习对设计模式的使用，可以有效提升个人编码及设计代码的能力。本系列博文用于总结阅读过的框架源码（Spring 系列、Mybatis）及 JDK 源码中 所使用过的设计模式，并结合个人工作经验，重新理解设计模式。

本篇博文主要看一下创建型的几个设计模式，即，单例模式、各种工厂模式 及 建造者模式。

单例模式

个人理解

确保某个类只有一个实例，并提供该实例的获取方法。实际应用很多，不管是框架、JDK 还是实际的项目开发，但大都会使用“饿汉式”或“枚举”来实现单例。“懒汉式”也有一些应用，但通过“双检锁机制”来保证单例的实现很少见。

实现方式

最简单的就是 使用一个私有构造函数、一个私有静态变量，以及一个公共静态方法的方式来实现。懒汉式、饿汉式等简单实现就不多 BB 咯，这里强调一下双检锁懒汉式实现的坑，以及枚举方式的实现吧，最后再结合 spring 源码 扩展一下单例 bean 的实现原理。

1. 双检锁实现的坑

/**
* @author 云之君
* 双检锁 懒汉式，实现线程安全的单例
* 关键词：JVM指令重排、volatile、反射攻击
*/
public class Singleton3 {
    /**
     * 对于我们初级开发来说，这个volatile在实际开发中可能见过，但很少会用到
     * 这里加个volatile进行修饰，也是本单例模式的精髓所在。
     * 下面的 instance = new Singleton3(); 这行代码在JVM中其实是分三步执行的：
     * 1、分配内存空间；
     * 2、初始化对象；
     * 3、将instance指向分配的内存地址。
     * 但JVM具有指令重排的特性，实际的执行顺序可能会是1、3、2，导致多线程情况下出问题，
     * 使用volatile修饰instance变量 可以 避免上述的指令重排
     * tips：不太理解的是 第一个线程在执行第2步之前就已经释放了锁吗？导致其它线程进入synchronized代码块
     *      执行 instance == null 的判断？
     *  回答：第一个线程在执行第2步之前就已经释放了锁吗？（没有）。如果不使用volatile修饰instance变量，那么其他线程进来的时候，看到的instance就有可能不是null的，因为已经执行了第3步，那么此时这个线程（执行 return instance;）使用的instance是一个没有初始化的instance，就会有问题。
     */
    private volatile static Singleton3 instance;

    private Singleton3(){

    }

    public static Singleton3 getInstance(){
        if(instance == null){
            synchronized(Singleton3.class){
                if(instance == null){
                    instance = new Singleton3();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

2. 枚举实现
其它的单例模式实现往往都会面临序列化 和 反射攻击的问题，比如上面的 Singleton3 如果实现了 Serializable 接口，那么在每次序列化时都会创建一个新对象，若要保证单例，必须声明所有字段都是 transient 的，并且提供一个 readResolve()方法。反射攻击可以通过 setAccessible()方法将私有的构造方法公共化，进而实例化。若要防止这种攻击，就需要在构造方法中添加 防止实例化第二个对象的代码。

枚举实现的单例在面对 复杂的序列化及反射攻击时，依然能够保持自己的单例状态，所以被认为是单例的最佳实践。比如，mybatis 在定义 SQL 命令类型时就使用到了枚举。

package org.apache.ibatis.mapping;

/**
 * @author Clinton Begin
 */
public enum SqlCommandType {
  UNKNOWN, INSERT, UPDATE, DELETE, SELECT, FLUSH;
}

JDK 中的范例

1. java.lang.Runtime

/**
 * 每个Java应用程序都有一个单例的Runtime对象，通过getRuntime()方法获得
 * @author  unascribed
 * @see     java.lang.Runtime#getRuntime()
 * @since   JDK1.0
 */
public class Runtime {
    /** 很明显，这里用的是饿汉式 实现单例 */
    private static Runtime currentRuntime = new Runtime();

    public static Runtime getRuntime() {
        return currentRuntime;
    }

    /** Don't let anyone else instantiate this class */
    private Runtime() {}
}

2. java.awt.Desktop

public class Desktop {

    /**
     * Suppresses default constructor for noninstantiability.
     */
    private Desktop() {
        peer = Toolkit.getDefaultToolkit().createDesktopPeer(this);
    }

    /**
     * 由于对象较大，这里使用了懒汉式延迟加载，方式比较简单，直接把锁加在方法上。
     * 使用双检锁方式实现的单例 还没怎么碰到过，有经验的小伙伴 欢迎留言补充
     */
    public static synchronized Desktop getDesktop(){
        if (GraphicsEnvironment.isHeadless()) throw new HeadlessException();
        if (!Desktop.isDesktopSupported()) {
            throw new UnsupportedOperationException("Desktop API is not " +
                                                    "supported on the current platform");
        }

        sun.awt.AppContext context = sun.awt.AppContext.getAppContext();
        Desktop desktop = (Desktop)context.get(Desktop.class);

        if (desktop == null) {
            desktop = new Desktop();
            context.put(Desktop.class, desktop);
        }

        return desktop;
    }
}

Spring 的单例 bean 是如何实现的？

Spring 实现单例 bean 是使用 map 注册表和 synchronized 同步机制实现的，通过分析 spring 的 AbstractBeanFactory 中的 doGetBean 方法和 DefaultSingletonBeanRegistry 的 getSingleton()方法，可以理解其实现原理。

public abstract class AbstractBeanFactory extends FactoryBeanRegistrySupport implements ConfigurableBeanFactory {

    ......

    /**
     * !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
     * 真正实现向IOC容器获取Bean的功能，也是触发依赖注入(DI)功能的地方
     * !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    protected <T> T doGetBean(final String name, final Class<T> requiredType, final Object[] args,
            boolean typeCheckOnly) throws BeansException {

        ......

        //创建单例模式bean的实例对象
        if (mbd.isSingleton()) {
            //这里使用了一个匿名内部类，创建Bean实例对象，并且注册给所依赖的对象
            sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory<Object>() {
                public Object getObject() throws BeansException {
                    try {
                        /**
                         * ！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！
                         * 创建一个指定的Bean实例对象，如果有父级继承，则合并子类和父类的定义
                         * 走子类中的实现
                         * ！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！
                         */
                        return createBean(beanName, mbd, args);
                    }
                    catch (BeansException ex) {
                        destroySingleton(beanName);
                        throw ex;
                    }
                }
            });
            //获取给定Bean的实例对象
            bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
        }

        ......

    }
}


/**
 * 默认的单例bean注册器
 */
public class DefaultSingletonBeanRegistry extends SimpleAliasRegistry implements SingletonBeanRegistry {

    /** 单例的bean实例的缓存  */
    private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<String, Object>(64);

    /**
     * 返回给定beanName的 已经注册的 单例bean，如果没有注册，则注册并返回
     */
    public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
        Assert.notNull(beanName, "'beanName' must not be null");

        // 加锁，保证单例bean在多线程环境下不会创建多个
        synchronized (this.singletonObjects) {
            // 先从缓存中取，有就直接返回，没有就创建、注册到singletonObjects、返回
            Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
            if (singletonObject == null) {
                if (this.singletonsCurrentlyInDestruction) {
                    throw new BeanCreationNotAllowedException(beanName,
                            "Singleton bean creation not allowed while the singletons of this factory are in destruction " +
                            "(Do not request a bean from a BeanFactory in a destroy method implementation!)");
                }
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("Creating shared instance of singleton bean '" + beanName + "'");
                }
                beforeSingletonCreation(beanName);
                boolean recordSuppressedExceptions = (this.suppressedExceptions == null);
                if (recordSuppressedExceptions) {
                    this.suppressedExceptions = new LinkedHashSet<Exception>();
                }
                try {
                    singletonObject = singletonFactory.getObject();
                }
                catch (BeanCreationException ex) {
                    if (recordSuppressedExceptions) {
                        for (Exception suppressedException : this.suppressedExceptions) {
                            ex.addRelatedCause(suppressedException);
                        }
                    }
                    throw ex;
                }
                finally {
                    if (recordSuppressedExceptions) {
                        this.suppressedExceptions = null;
                    }
                    afterSingletonCreation(beanName);
                }
                // 注册到单例bean的缓存
                addSingleton(beanName, singletonObject);
            }
            return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
        }
    }
}

简单工厂模式

个人理解

把同一系列类的实例化交由一个工厂类进行集中管控。与其说它是一种设计模式，倒不如把它看成一种编程习惯，因为它不符合“开闭原则”，增加新的产品类需要修改工厂类的代码。

简单实现

public interface Hero {
    void speak();
}

public class DaJi implements Hero {
    @Override
    public void speak() {
        System.out.println("妲己，陪你玩 ~");
    }
}

public class LiBai implements Hero{
    @Override
    public void speak() {
        System.out.println("今朝有酒 今朝醉 ~");
    }
}

/** 对各种英雄进行集中管理 */
public class HeroFactory {
    public static Hero getShibing(String name){
        if("LiBai".equals(name))
            return new LiBai();
        else if("DaJi".equals(name))
            return new DaJi();
        else
            return null;
    }
}

这种设计方式只在我们产品的“FBM 资金管理”模块有看到过，其中对 100+个按钮类进行了集中管控，不过其设计结构比上面这种要复杂的多。

工厂方法模式

个人理解

在顶级工厂（接口/抽象类）中定义 产品类的获取方法，由具体的子工厂实例化对应的产品，一般是一个子工厂对应一个特定的产品，实现对产品的集中管控，并且符合“开闭原则”。

Mybatis 中的范例

mybatis 中数据源 DataSource 的获取使用到了该设计模式。接口 DataSourceFactory 定义了获取 DataSource 对象的方法，各实现类 完成了获取对应类型的 DataSource 对象的实现。(mybatis 的源码都是缩进两个空格，难道国外的编码规范有独门派系？)

public interface DataSourceFactory {

  // 设置DataSource的属性，一般紧跟在DataSource初始化之后
  void setProperties(Properties props);

  // 获取DataSource对象
  DataSource getDataSource();
}


public class JndiDataSourceFactory implements DataSourceFactory {

  private DataSource dataSource;

  @Override
  public DataSource getDataSource() {
    return dataSource;
  }

  @Override
  public void setProperties(Properties properties) {
    try {
      InitialContext initCtx;
      Properties env = getEnvProperties(properties);
      if (env == null) {
        initCtx = new InitialContext();
      } else {
        initCtx = new InitialContext(env);
      }

      if (properties.containsKey(INITIAL_CONTEXT)
          && properties.containsKey(DATA_SOURCE)) {
        Context ctx = (Context) initCtx.lookup(properties.getProperty(INITIAL_CONTEXT));
        dataSource = (DataSource) ctx.lookup(properties.getProperty(DATA_SOURCE));
      } else if (properties.containsKey(DATA_SOURCE)) {
        dataSource = (DataSource) initCtx.lookup(properties.getProperty(DATA_SOURCE));
      }

    } catch (NamingException e) {
      throw new DataSourceException("There was an error configuring JndiDataSourceTransactionPool. Cause: " + e, e);
    }
  }
}


public class UnpooledDataSourceFactory implements DataSourceFactory {

  protected DataSource dataSource;

  // 在实例化该工厂时，就完成了DataSource的实例化
  public UnpooledDataSourceFactory() {
    this.dataSource = new UnpooledDataSource();
  }

  @Override
  public DataSource getDataSource() {
    return dataSource;
  }
}


public class PooledDataSourceFactory extends UnpooledDataSourceFactory {

  // 与UnpooledDataSourceFactory的不同之处是，其初始化的DataSource为PooledDataSource
  public PooledDataSourceFactory() {
    this.dataSource = new PooledDataSource();
  }
}


public interface DataSource  extends CommonDataSource, Wrapper {

  Connection getConnection() throws SQLException;

  Connection getConnection(String username, String password)
    throws SQLException;
}

DataSource 最主要的几个实现类内容都比较多，代码就不贴出来咯，感兴趣的同学可以到我的源码分析专题中看到详细解析。

tips：什么时候该用简单工厂模式？什么时候该用工厂方法模式呢？
个人认为，工厂方法模式符合“开闭原则”，增加新的产品类不用修改代码，应当优先考虑使用这种模式。如果产品类结构简单且数量庞大时，还是使用简单工厂模式更容易维护些，如：上百个按钮类。

抽象工厂模式

个人理解

设计结构上与“工厂方法”模式很像，最主要的区别是，工厂方法模式中 一个子工厂只对应一个具体的产品，而抽象工厂模式中，一个子工厂对应一组具有相关性的产品，即，存在多个获取不同产品的方法。这种设计模式也很少见人用，倒是“工厂方法”模式见的最多。

简单实现

public abstract class AbstractFactory {

    abstract protected AbstractProductA createProductA();

    abstract protected AbstractProductB createProductB();
}


public class ConcreteFactory1 extends AbstractFactory {

    @Override
    protected AbstractProductA createProductA() {
        return new ProductA1();
    }

    @Override
    protected AbstractProductB createProductB() {
        return new ProductB1();
    }
}


public class ConcreteFactory2 extends AbstractFactory {

    @Override
    protected AbstractProductA createProductA() {
        return new ProductA2();
    }

    @Override
    protected AbstractProductB createProductB() {
        return new ProductB2();
    }
}


public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        AbstractFactory factory = new ConcreteFactory1();
        AbstractProductA productA = factory.createProductA();
        AbstractProductB productB = factory.createProductB();

        ...
        // 结合使用productA和productB进行后续操作
        ...
    }
}

JDK 中的范例

JDK 的 javax.xml.transform.TransformerFactory 组件使用了类似“抽象工厂”模式的设计，抽象类 TransformerFactory 定义了两个抽象方法 newTransformer()和 newTemplates()分别用于生成 Transformer 对象 和 Templates 对象，其两个子类进行了不同的实现，源码如下（版本 1.8）。

public abstract class TransformerFactory {

    public abstract Transformer newTransformer(Source source)
        throws TransformerConfigurationException;

    public abstract Templates newTemplates(Source source)
        throws TransformerConfigurationException;
}


/**
 * SAXTransformerFactory 继承了 TransformerFactory
 */
public class TransformerFactoryImpl
    extends SAXTransformerFactory implements SourceLoader, ErrorListener {

    @Override
    public Transformer newTransformer(Source source) throws TransformerConfigurationException {
        final Templates templates = newTemplates(source);
        final Transformer transformer = templates.newTransformer();
        if (_uriResolver != null) {
            transformer.setURIResolver(_uriResolver);
        }
        return(transformer);
    }


    @Override
    public Templates newTemplates(Source source) throws TransformerConfigurationException {

        ......

        return new TemplatesImpl(bytecodes, transletName,
            xsltc.getOutputProperties(), _indentNumber, this);
    }
}


public class SmartTransformerFactoryImpl extends SAXTransformerFactory {

    public Transformer newTransformer(Source source) throws TransformerConfigurationException {
        if (_xalanFactory == null) {
            createXalanTransformerFactory();
        }
        if (_errorlistener != null) {
            _xalanFactory.setErrorListener(_errorlistener);
        }
        if (_uriresolver != null) {
            _xalanFactory.setURIResolver(_uriresolver);
        }
        _currFactory = _xalanFactory;
        return _currFactory.newTransformer(source);
    }

    public Templates newTemplates(Source source) throws TransformerConfigurationException {
        if (_xsltcFactory == null) {
            createXSLTCTransformerFactory();
        }
        if (_errorlistener != null) {
            _xsltcFactory.setErrorListener(_errorlistener);
        }
        if (_uriresolver != null) {
            _xsltcFactory.setURIResolver(_uriresolver);
        }
        _currFactory = _xsltcFactory;
        return _currFactory.newTemplates(source);
    }
}

建造者模式

个人理解

该模式主要用于将复杂对象的构建过程分解成一个个简单的步骤，或者分摊到多个类中进行构建，保证构建过程层次清晰，代码不会过分臃肿，屏蔽掉了复杂对象内部的具体构建细节，其类图结构如下所示。

该模式的主要角色如下：

• 建造者接口（Builder）：用于定义建造者构建产品对象的各种公共行为，主要分为 建造方法 和 获取构建好的产品对象；
• 具体建造者（ConcreteBuilder）：实现上述接口方法；
• 导演（Director）：通过调用具体建造者创建需要的产品对象；
• 产品（Product）：被建造的复杂对象。

其中的导演角色不必了解产品类的内部细节，只提供需要的信息给建造者，由具体建造者处理这些信息（这个处理过程可能会比较复杂）并完成产品构造，使产品对象的上层代码与产品对象的创建过程解耦。建造者模式将复杂产品的创建过程分散到不同的构造步骤中，这样可以对产品创建过程实现更加精细的控制，也会使创建过程更加清晰。每个具体建造者都可以创建出完整的产品对象，而且具体建造者之间是相互独立的， 因此系统就可以通过不同的具体建造者，得到不同的产品对象。当有新产品出现时，无须修改原有的代码，只需要添加新的具体建造者即可完成扩展，这符合“开放一封闭” 原则。

典型的范例 StringBuilder 和 StringBuffer

相信在拼 SQL 语句时大家一定经常用到 StringBuffer 和 StringBuilder 这两个类，它们就用到了建造者设计模式，源码如下（版本 1.8）：

abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {

    /**
     * The value is used for character storage.
     */
    char[] value;

    /**
     * The count is the number of characters used.
     */
    int count;

    /**
     * Creates an AbstractStringBuilder of the specified capacity.
     */
    AbstractStringBuilder(int capacity) {
        value = new char[capacity];
    }

    public AbstractStringBuilder append(String str) {
        if (str == null)
            return appendNull();
        int len = str.length();
        ensureCapacityInternal(count + len);
        // 这里完成了对复杂String的构造，将str拼接到当前对象后面
        str.getChars(0, len, value, count);
        count += len;
        return this;
    }
}


/**
 * @since      JDK 1.5
 */
public final class StringBuilder extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, CharSequence {

    public StringBuilder() {
        super(16);
    }

    @Override
    public StringBuilder append(String str) {
        super.append(str);
        return this;
    }

    @Override
    public String toString() {
        // Create a copy, don't share the array
        return new String(value, 0, count);
    }
}


/**
 * @since      JDK 1.0
 */
public final class StringBuffer extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, CharSequence {

    /**
     * toString返回的最后一个值的缓存。在修改StringBuffer时清除。
     */
    private transient char[] toStringCache;

    public StringBuffer() {
        super(16);
    }

    /**
      * 与StringBuilder建造者最大的不同就是，增加了线程安全机制
      */
    @Override
    public synchronized StringBuffer append(String str) {
        toStringCache = null;
        super.append(str);
        return this;
    }
}

Mybatis 中的范例

MyBatis 的初始化过程使用了建造者模式，抽象类 BaseBuilder 扮演了“建造者接口”的角色，对一些公用方法进行了实现，并定义了公共属性。XMLConfigBuilder、XMLMapperBuilder、XMLStatementBuilder 等实现类扮演了“具体建造者”的角色，分别用于解析 mybatis-config.xml 配置文件、映射配置文件 以及 SQL 节点。Configuration 和 SqlSessionFactoryBuilder 则分别扮演了“产品” 和 “导演”的角色。即，SqlSessionFactoryBuilder 使用了 BaseBuilder 建造者组件 对复杂对象 Configuration 进行了构建。

BaseBuilder 组件的设计与上面标准的建造者模式是有很大不同的，BaseBuilder 的建造者模式主要是为了将复杂对象 Configuration 的构建过程分解的层次更清晰，将整个构建过程分解到多个“具体构造者”类中，需要这些“具体构造者”共同配合才能完成 Configuration 的构造，单个“具体构造者”不具有单独构造产品的能力，这与 StringBuilder 及 StringBuffer 是不同的。

个人理解的构建者模式 其核心就是用来构建复杂对象的，比如 mybatis 对 Configuration 对象的构建。当然，我们也可以把 对这个对象的构建过程 写在一个类中，来满足我们的需求，但这样做的话，这个类就会变得及其臃肿，难以维护。所以把整个构建过程合理地拆分到多个类中，分别构建，整个代码就显得非常规整，且思路清晰，而且 建造者模式符合 开闭原则。其源码实现如下。

public abstract class BaseBuilder {

  /**
   * Configuration 是 MyBatis 初始化过程的核心对象并且全局唯一，
   * MyBatis 中几乎全部的配置信息会保存到Configuration 对象中。
   * 也有人称它是一个“All-In-One”配置对象
   */
  protected final Configuration configuration;

  /**
   * 在 mybatis-config.xml 配置文件中可以使用<typeAliases>标签定义别名，
   * 这些定义的别名都会记录在该 TypeAliasRegistry 对象中
   */
  protected final TypeAliasRegistry typeAliasRegistry;

  /**
   * 在 mybatis-config.xml 配置文件中可以使用<typeHandlers>标签添加自定义
   * TypeHandler，完成指定数据库类型与 Java 类型的转换，这些 TypeHandler
   * 都会记录在 TypeHandlerRegistry 中
   */
  protected final TypeHandlerRegistry typeHandlerRegistry;

  /**
   * BaseBuilder 中记录的 TypeAliasRegistry 对象和 TypeHandlerRegistry 对象，
   * 其实是全局唯一的，它们都是在 Configuration 对象初始化时创建的
   */
  public BaseBuilder(Configuration configuration) {
    this.configuration = configuration;
    this.typeAliasRegistry = this.configuration.getTypeAliasRegistry();
    this.typeHandlerRegistry = this.configuration.getTypeHandlerRegistry();
  }
}


public class XMLConfigBuilder extends BaseBuilder {

  /** 标识是否已经解析过 mybatis-config.xml 配置文件 */
  private boolean parsed;
  /** 用于解析 mybatis-config.xml 配置文件 */
  private final XPathParser parser;
  /** 标识 <environment> 配置的名称，默认读取 <environment> 标签的 default 属性 */
  private String environment;
  /** 负责创建和缓存 Reflector 对象 */
  private final ReflectorFactory localReflectorFactory = new DefaultReflectorFactory();

  public Configuration parse() {
    if (parsed) {
      throw new BuilderException("Each XMLConfigBuilder can only be used once.");
    }
    parsed = true;
    // 在 mybatis-config.xml 配置文件中查找<configuration>节点，并开始解析
    parseConfiguration(parser.evalNode("/configuration"));
    return configuration;
  }

  private void parseConfiguration(XNode root) {
    try {
      //issue #117 read properties first
      // 解析<properties>节点
      propertiesElement(root.evalNode("properties"));
      // 解析<settings>节点
      Properties settings = settingsAsProperties(root.evalNode("settings"));
      loadCustomVfs(settings);
      loadCustomLogImpl(settings);
      // 解析<typeAliases>节点
      typeAliasesElement(root.evalNode("typeAliases"));
      // 解析<plugins>节点
      pluginElement(root.evalNode("plugins"));
      // 解析<objectFactory>节点
      objectFactoryElement(root.evalNode("objectFactory"));
      // 解析<objectWrapperFactory>节点
      objectWrapperFactoryElement(root.evalNode("objectWrapperFactory"));
      // 解析<reflectorFactory>节点
      reflectorFactoryElement(root.evalNode("reflectorFactory"));
      settingsElement(settings);
      // read it after objectFactory and objectWrapperFactory issue #631
      // 解析<environments>节点
      environmentsElement(root.evalNode("environments"));
      // 解析<databaseIdProvider>节点
      databaseIdProviderElement(root.evalNode("databaseIdProvider"));
      // 解析<typeHandlers>节点
      typeHandlerElement(root.evalNode("typeHandlers"));
      // 解析<mappers>节点
      mapperElement(root.evalNode("mappers"));
    } catch (Exception e) {
      throw new BuilderException("Error parsing SQL Mapper Configuration. Cause: " + e, e);
    }
  }
}


public class XMLMapperBuilder extends BaseBuilder {

  private final XPathParser parser;
  private final MapperBuilderAssistant builderAssistant;
  private final Map<String, XNode> sqlFragments;
  private final String resource;

  public void parse() {
    // 判断是否已经加载过该映射文件
    if (!configuration.isResourceLoaded(resource)) {
      // 处理<mapper>节点
      configurationElement(parser.evalNode("/mapper"));
      // 将 resource 添加到 Configuration.loadedResources 集合中保存，
      // 它是 HashSet<String> 类型的集合，其中记录了已经加载过的映射文件
      configuration.addLoadedResource(resource);
      // 注册 Mapper 接口
      bindMapperForNamespace();
    }
    // 处理 configurationElement() 方法中解析失败的<resultMap>节点
    parsePendingResultMaps();
    // 处理 configurationElement() 方法中解析失败的<cache-ref>节点
    parsePendingCacheRefs();
    // 处理 configurationElement() 方法中解析失败的 SQL 语句节点
    parsePendingStatements();
  }

  private void configurationElement(XNode context) {
    try {
      // 获取<mapper>节点的 namespace 属性,若 namespace 属性为空，则抛出异常
      String namespace = context.getStringAttribute("namespace");
      if (namespace == null || namespace.equals("")) {
        throw new BuilderException("Mapper's namespace cannot be empty");
      }
      // 设置 MapperBuilderAssistant 的 currentNamespace 字段，记录当前命名空间
      builderAssistant.setCurrentNamespace(namespace);
      // 解析<cache-ref>节点
      cacheRefElement(context.evalNode("cache-ref"));
      // 解析<cache>节点
      cacheElement(context.evalNode("cache"));
      // 解析<parameterMap>节点,(该节点 已废弃，不再推荐使用)
      parameterMapElement(context.evalNodes("/mapper/parameterMap"));
      // 解析<resultMap>节点
      resultMapElements(context.evalNodes("/mapper/resultMap"));
      // 解析<sql>节点
      sqlElement(context.evalNodes("/mapper/sql"));
      // 解析<select>、<insert>、<update>、<delete>等SQL节点
      buildStatementFromContext(context.evalNodes("select|insert|update|delete"));
    } catch (Exception e) {
      throw new BuilderException("Error parsing Mapper XML. The XML location is '" + resource + "'. Cause: " + e, e);
    }
  }
}


public class XMLStatementBuilder extends BaseBuilder {

  private final MapperBuilderAssistant builderAssistant;
  private final XNode context;
  private final String requiredDatabaseId;

  public void parseStatementNode() {
    // 获取 SQL 节点的 id 以及 databaseId 属性，若其 databaseId属性值与当前使用的数据库不匹配，
    // 则不加载该 SQL 节点；若存在相同 id 且 databaseId 不为空的 SQL 节点，则不再加载该 SQL 节点
    String id = context.getStringAttribute("id");
    String databaseId = context.getStringAttribute("databaseId");

    if (!databaseIdMatchesCurrent(id, databaseId, this.requiredDatabaseId)) {
      return;
    }

    // 根据 SQL 节点的名称决定其 SqlCommandType
    String nodeName = context.getNode().getNodeName();
    SqlCommandType sqlCommandType = SqlCommandType.valueOf(nodeName.toUpperCase(Locale.ENGLISH));
    boolean isSelect = sqlCommandType == SqlCommandType.SELECT;
    boolean flushCache = context.getBooleanAttribute("flushCache", !isSelect);
    boolean useCache = context.getBooleanAttribute("useCache", isSelect);
    boolean resultOrdered = context.getBooleanAttribute("resultOrdered", false);

    // 在解析 SQL 语句之前，先处理其中的<include>节点
    XMLIncludeTransformer includeParser = new XMLIncludeTransformer(configuration, builderAssistant);
    includeParser.applyIncludes(context.getNode());

    String parameterType = context.getStringAttribute("parameterType");
    Class<?> parameterTypeClass = resolveClass(parameterType);

    String lang = context.getStringAttribute("lang");
    LanguageDriver langDriver = getLanguageDriver(lang);

    // 处理<selectKey>节点
    processSelectKeyNodes(id, parameterTypeClass, langDriver);

    // Parse the SQL (pre: <selectKey> and <include> were parsed and removed)
    KeyGenerator keyGenerator;
    String keyStatementId = id + SelectKeyGenerator.SELECT_KEY_SUFFIX;
    keyStatementId = builderAssistant.applyCurrentNamespace(keyStatementId, true);
    if (configuration.hasKeyGenerator(keyStatementId)) {
      keyGenerator = configuration.getKeyGenerator(keyStatementId);
    } else {
      keyGenerator = context.getBooleanAttribute("useGeneratedKeys",
          configuration.isUseGeneratedKeys() && SqlCommandType.INSERT.equals(sqlCommandType))
          ? Jdbc3KeyGenerator.INSTANCE : NoKeyGenerator.INSTANCE;
    }

    SqlSource sqlSource = langDriver.createSqlSource(configuration, context, parameterTypeClass);
    StatementType statementType = StatementType.valueOf(context.getStringAttribute("statementType", StatementType.PREPARED.toString()));
    Integer fetchSize = context.getIntAttribute("fetchSize");
    Integer timeout = context.getIntAttribute("timeout");
    String parameterMap = context.getStringAttribute("parameterMap");
    String resultType = context.getStringAttribute("resultType");
    Class<?> resultTypeClass = resolveClass(resultType);
    String resultMap = context.getStringAttribute("resultMap");
    String resultSetType = context.getStringAttribute("resultSetType");
    ResultSetType resultSetTypeEnum = resolveResultSetType(resultSetType);
    if (resultSetTypeEnum == null) {
      resultSetTypeEnum = configuration.getDefaultResultSetType();
    }
    String keyProperty = context.getStringAttribute("keyProperty");
    String keyColumn = context.getStringAttribute("keyColumn");
    String resultSets = context.getStringAttribute("resultSets");

    builderAssistant.addMappedStatement(id, sqlSource, statementType, sqlCommandType,
        fetchSize, timeout, parameterMap, parameterTypeClass, resultMap, resultTypeClass,
        resultSetTypeEnum, flushCache, useCache, resultOrdered,
        keyGenerator, keyProperty, keyColumn, databaseId, langDriver, resultSets);
  }
}


public class SqlSessionFactoryBuilder {

  public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream, String environment, Properties properties) {
    try {
      // 读取配置文件
      XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream, environment, properties);
      // 解析配置文件得到 Configuration 对象，然后用其创建 DefaultSqlSessionFactory 对象
      return build(parser.parse());
    } catch (Exception e) {
      throw ExceptionFactory.wrapException("Error building SqlSession.", e);
    } finally {
      ErrorContext.instance().reset();
      try {
        inputStream.close();
      } catch (IOException e) {
        // Intentionally ignore. Prefer previous error.
      }
    }
  }

  public SqlSessionFactory build(Configuration config) {
    return new DefaultSqlSessionFactory(config);
  }
}