Springboot项目如何实现mybatis的流式查询

Posted 2023-03-29 凡夫贩夫

前言

        mybatis的流式查询，有点冷门，实际用的场景比较少，但是在某些特殊场景下，却是十分有效的一个方法。很多人没有听说过，实际上是对mybatis没有太重视，对mybatis想法还停留一个dao接口对应着mapper里的一个sql，mybatis的关键是如何写好sql以及sql的优化上；其实mybatis远不止这些，通过这篇文章，和大家一块来见识一下流式查询，mybatis相对冷门的神秘面纱。文章的内容将从以下几个方面展开：1、什么是mybatis的流式查询；2、Cursor接口的主要方法；3、代码层面如何实现；4、具体的应用场景；5、使用中的一些注意事项；

环境 配置

        jdk版本:1.8

        开发工具：Intellij iDEA 2020.1

        springboot:2.3.9.RELEASE

        mybatis-spring-boot-starter：2.1.4

什么是mybatis流式查询？

        使用mybatis作为持久层的框架时，通过mybatis执行查询数据的请求执行成功后，mybatis返回的结果集不是一个集合或对象，而是一个迭代器，可以通过遍历迭代器来取出结果集，避免一次性取出大量的数据而占用太多的内存。

Cursor

        org.apache.ibatis.cursor.Cursor接口有三个抽象方法，分别是

        1、isOpen()：判断cursor是否正处于打开状态;

        2、isConsumed()：判断查询结果是否全部读取完；

        3、getCurrentIndex()：查询已读取数据在全部数据里的索引位置；

public interface Cursor<T> extends Closeable, Iterable<T> 
 //判断cursor是否正处于打开状态
 //当返回true，则表示cursor已经开始从数据库里刷新数据了；
  boolean isOpen();
  //判断查询结果是否全部读取完；
  //当返回true,则表示查询sql匹配的全部数据都消费完了；
  boolean isConsumed();
   //查询已读取数据在全部数据里的索引位置；
   //第一条数据的索引位置为0；当返回索引位置为-1时，则表示已经没有数据可以读取；
  int getCurrentIndex();

代码实现

        mybatis的所谓流式查询，就是服务端程序查询数据的过程中，与远程数据库一直保持连接，不断的去数据库拉取数据，提交事务并关闭sqlsession后，数据库连接断开，停止数据拉取，需要注意的是使用这种方式，需要自己手动维护sqlsession和事务的提交。

        1、实现方式很简单，原来返回的类型是集合或对象，流式查询返回的的类型Curor，泛型内表示实际的类型，其他没有变化；

@Mapper
public interface PersonDao 
    Cursor<Person> selectByCursor();
    Integer queryCount();

<select id="selectByCursor" resultMap="personMap">
    select * from sys_person order by id desc
</select>
<select id="queryCount" resultType="java.lang.Integer">
    select count(*) from sys_person
</select>

        2、dao层向service层返回的是Cursor类型对象，只要不提交关闭sqlsession，服务端程序就可以一直从数据数据库读取数据，直到查询sql匹配到数据全部读取完；示例里的主要业务逻辑是：从sys_person表中读取所有的人员信息数据，然后按照每1000条数据为一组，读取到内存里进行处理，以此类推，直到查询sql匹配到数据全部处理完，再提交事务，关闭sqlSession；

@Service
@Slf4j
public class PersonServiceImpl implements IPersonService 
    @Autowired
    private SqlSessionFactory sqlSessionFactory;

    @Override
    public void getOneByAsync() throws InterruptedException 
        new Thread(new Runnable() 
            @SneakyThrows
            @Override
            public void run() 
                //使用sqlSessionFactory打开一个sqlSession，在没有读取完数据之前不要提交事务或关闭sqlSession
                log.info("----开启sqlSession");
                SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
                 try 
                     //获取到指定mapper
                     PersonDao mapper = sqlSession.getMapper(PersonDao.class);
                     //调用指定mapper的方法，返回一个cursor
                     Cursor<Person> cursor = mapper.selectByCursor();
                     //查询数据总量
                     Integer total = mapper.queryCount();
                     //定义一个list，用来从cursor中读取数据，每读取够1000条的时候，开始处理这批数据；
                     //当前批数据处理完之后，清空list，准备接收下一批次数据；直到大量的数据全部处理完；
                     List<Person> personList = new ArrayList<>();
                     int i = 0;
                     if (cursor != null) 
                         for (Person person : cursor) 
                             if (personList.size() < 1000) 
//                            log.info("----id:,userName:", person.getId(), person.getUserName());
                                 personList.add(person);
                              else if (personList.size() == 1000) 
                                 ++i;
                                 log.info("----、从cursor取数据达到1000条，开始处理数据", i);
                                 log.info("----处理数据中...");
                                 Thread.sleep(1000);//休眠1s模拟处理数据需要消耗的时间；
                                 log.info("----、从cursor中取出的1000条数据已经处理完毕", i);
                                 personList.clear();
                                 personList.add(person);
                             
                             if (total == (cursor.getCurrentIndex() + 1)) 
                                 ++i;
                                 log.info("----、从cursor取数据达到1000条，开始处理数据", i);
                                 log.info("----处理数据中...");
                                 Thread.sleep(1000);//休眠1s模拟处理数据需要消耗的时间；
                                 log.info("----、从cursor中取出的1000条数据已经处理完毕", i);
                                 personList.clear();
                             
                         
                         if (cursor.isConsumed()) 
                             log.info("----查询sql匹配中的数据已经消费完毕！");
                         
                     
                     sqlSession.commit();
                     log.info("----提交事务");
                 catch (Exception e)
                     e.printStackTrace();
                     sqlSession.rollback();
                 
                 finally 
                     if (sqlSession != null) 
                         //全部数据读取并且做好其他业务操作之后，提交事务并关闭连接；
                         sqlSession.close();
                         log.info("----关闭sqlSession");  
                     
                 
                
            
        ).start();
    

应用场景

        其实mybatis的流式查询适用范围很有限，这里举个例子，假如有这样一个需求 :有50万员工的一年的工资数据明细，需要输出一张公司支出工资的数据报表。

        需求很简单，估计有人是这样想：这太简单了，查询出员工的工资数据明细，然后按照套上公式逐条计算出结果，然后汇总计算结果，插入到新的结果表里不就行了。事实上这件事绝对不简单：

        50万的数据全部读取到jvm的内存里得占用多大空间？

        这么多对象的垃圾回收又需要多久？

        这么多数据计算是高频行为还是低步行为？

        如果计算到某条员工的数据发生异常，已经计算好的数据要不要全部回滚？...

        总之，直接取出50万数据来计算，风险肯定不小。那怎么办呢？

        在实际的开发中，也经常遇到一些百十万，说大不大，说小不小的数据报表处理，我的主要设计思路通常就是数据切隔+异步，具体怎么做呢？结合上面的例子，是这样的：

        1、按照月份、省份或者部门，对工资明细数据进行数据切隔分组；

        2、把不同月份、省份、部门的工资数据包装成多线程任务，放到线程池中去执行；

        3、根据切隔的多线程任务数量，定义一个同步工具类CountDownLatch；

        4、根据同步工具类CountDownLatch，来判断所有的多线程任务是否全部执行完；等到所有的多线程任务全部执行完成后，再执行汇总的逻辑；

        5、在多线程任务里，查询具体月份、省份的员工工资数据明细的时候，如果数据量还是不少，就可以使用mybatis的流式查询，分批获取员工工资明细数据，进行当前批的计算、汇总，然后所有分批数据都计算完成后，再汇总所有分批数据；

注意事项

        mybatis的流式查询的本意，是避免大量数据的查询而导致内存溢出，因此dao层查询返回的是一个迭代器（Cursor）,可以每次从迭代器中取出一条查询结果，在实际业务开发过程中，即是根据实际的jvm内存大小，从迭代器中取出一定数量的数据后，再进行数据处理，待处理完之后，继续取出一定数据再处理，以此类推直到全部数据处理完，这样做的最大好处就是能够降低内存使用和垃圾回收器的负担，使数据处理的过程相对更加高效、可控，内存溢出的风险较小；好处很明显，缺点也很就明显，处理的时间可能会变长，需要引入多线程异步操作，并且在迭代器遍历和数据处理的过程中，数据库连接不能断开，即当前sqlSession要保持持续打开状态，一量断开，数据读取就会中断，所以关于这块的处理，使用mybatis原生的sqlSession进行手动查询、提交事务、回滚和关闭sqlSession最为稳妥、最简单；