MyBatis源码分析之核心流程介绍(下)

Posted 2021-06-21 波波烤鸭

  接上一篇我们继续来介绍

1.SqlSession

​ 程序每一次操作数据库，都需要创建一个会话，我们用openSession()方法来创建。接下来我们看看SqlSession创建过程中做了哪些操作

SqlSession sqlSession = factory.openSession();

​ 通过前面创建的DefaultSqlSessionFactory的openSession方法来创建

  @Override
  public SqlSession openSession() {
    return openSessionFromDataSource(configuration.getDefaultExecutorType(), null, false);
  }

首先会获取默认的执行器类型。默认的是simple

继续往下

  private SqlSession openSessionFromDataSource(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level, boolean autoCommit) {
    Transaction tx = null;
    try {
      final Environment environment = configuration.getEnvironment();
      // 获取事务工厂
      final TransactionFactory transactionFactory = getTransactionFactoryFromEnvironment(environment);
      // 创建事务
      tx = transactionFactory.newTransaction(environment.getDataSource(), level, autoCommit);
      // 根据事务工厂和默认的执行器类型，创建执行器 >>
      final Executor executor = configuration.newExecutor(tx, execType);
      return new DefaultSqlSession(configuration, executor, autoCommit);
    } catch (Exception e) {
      closeTransaction(tx); // may have fetched a connection so lets call close()
      throw ExceptionFactory.wrapException("Error opening session.  Cause: " + e, e);
    } finally {
      ErrorContext.instance().reset();
    }
  }

我们在解析environment标签的时候有创建TransactionFactory对象
根据事务工厂和默认的执行器类型，创建执行器

  public Executor newExecutor(Transaction transaction, ExecutorType executorType) {
    executorType = executorType == null ? defaultExecutorType : executorType;
    executorType = executorType == null ? ExecutorType.SIMPLE : executorType;
    Executor executor;
    if (ExecutorType.BATCH == executorType) {
      executor = new BatchExecutor(this, transaction);
    } else if (ExecutorType.REUSE == executorType) {
      executor = new ReuseExecutor(this, transaction);
    } else {
      // 默认 SimpleExecutor
      executor = new SimpleExecutor(this, transaction);
    }
    // 二级缓存开关，settings 中的 cacheEnabled 默认是 true
    if (cacheEnabled) {
      executor = new CachingExecutor(executor);
    }
    // 植入插件的逻辑，至此，四大对象已经全部拦截完毕
    executor = (Executor) interceptorChain.pluginAll(executor);
    return executor;
  }

最后返回的是一个DefaultSqlSession对象
在这个DefaultSqlSession对象中包括了Configuration和Executor对象

总结：创建会话的过程，我们获得了一个DefaultSqlSession，里面包含了一个Executor，Executor是SQL的实际执行对象。

2. Mapper代理对象

​ 接下来看下通过getMapper方法获取对应的接口的代理对象的实现原理

// 4.通过SqlSession中提供的 API方法来操作数据库
UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);

进入DefaultSqlSession中查看

  public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {
    // mapperRegistry中注册的有Mapper的相关信息 在解析映射文件时 调用过addMapper方法
    return mapperRegistry.getMapper(type, sqlSession);
  }

进入getMapper方法

  /**
   * 获取Mapper接口对应的代理对象
   */
  public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {
    // 获取Mapper接口对应的 MapperProxyFactory 对象
    final MapperProxyFactory<T> mapperProxyFactory = (MapperProxyFactory<T>) knownMappers.get(type);
    if (mapperProxyFactory == null) {
      throw new BindingException("Type " + type + " is not known to the MapperRegistry.");
    }
    try {
      return mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession);
    } catch (Exception e) {
      throw new BindingException("Error getting mapper instance. Cause: " + e, e);
    }
  }

进入newInstance方法

  public T newInstance(SqlSession sqlSession) {
    final MapperProxy<T> mapperProxy = new MapperProxy<>(sqlSession, mapperInterface, methodCache);
    return newInstance(mapperProxy);
  }

继续

  /**
   * 创建实现了 mapperInterface 接口的代理对象
   */
  protected T newInstance(MapperProxy<T> mapperProxy) {
    // 1：类加载器:2：被代理类实现的接口、3：实现了 InvocationHandler 的触发管理类
    return (T) Proxy.newProxyInstance(mapperInterface.getClassLoader(), new Class[] { mapperInterface }, mapperProxy);
  }

最终我们在代码中发现代理对象是通过JDK动态代理创建，返回的代理对象。而且里面也传递了一个实现了InvocationHandler接口的触发管理类。
总结：获得Mapper对象的过程，实质上是获取了一个JDK动态代理对象（类型是$ProxyN）。这个代理类会继承Proxy类，实现被代理的接口，里面持有了一个MapperProxy类型的触发管理类。

3. SQL执行

​ 接下来我们看看SQL语句的具体执行过程是怎么样的

List<User> list = mapper.selectUserList();

​ 由于所有的Mapper都是JDK动态代理对象，所以任意的方法都是执行触发管理类MapperProxy的invoke()方法

3.1 MapperProxy.invoke()

​ 我们直接进入到invoke方法中

@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
  try {
    // toString hashCode equals getClass等方法，无需走到执行SQL的流程
    if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
      return method.invoke(this, args);
    } else {
      // 提升获取 mapperMethod 的效率，到 MapperMethodInvoker（内部接口） 的 invoke
      // 普通方法会走到 PlainMethodInvoker（内部类） 的 invoke
      return cachedInvoker(method).invoke(proxy, method, args, sqlSession);
    }
  } catch (Throwable t) {
    throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
  }
}

然后进入到PlainMethodInvoker的invoke方法

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args, SqlSession sqlSession) throws Throwable {
      // SQL执行的真正起点
      return mapperMethod.execute(sqlSession, args);
    }

3.2 mapperMethod.execute()

  public Object execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
    Object result;
    switch (command.getType()) { // 根据SQL语句的类型调用SqlSession对应的方法
      case INSERT: {
        // 通过 ParamNameResolver 处理args[] 数组 将用户传入的实参和指定参数名称关联起来
        Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
        // sqlSession.insert(command.getName(), param) 调用SqlSession的insert方法
        // rowCountResult 方法会根据 method 字段中记录的方法的返回值类型对结果进行转换
        result = rowCountResult(sqlSession.insert(command.getName(), param));
        break;
      }
      case UPDATE: {
        Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
        result = rowCountResult(sqlSession.update(command.getName(), param));
        break;
      }
      case DELETE: {
        Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
        result = rowCountResult(sqlSession.delete(command.getName(), param));
        break;
      }
      case SELECT:
        if (method.returnsVoid() && method.hasResultHandler()) {
          // 返回值为空 且 ResultSet通过 ResultHandler处理的方法
          executeWithResultHandler(sqlSession, args);
          result = null;
        } else if (method.returnsMany()) {
          result = executeForMany(sqlSession, args);
        } else if (method.returnsMap()) {
          result = executeForMap(sqlSession, args);
        } else if (method.returnsCursor()) {
          result = executeForCursor(sqlSession, args);
        } else {
          // 返回值为 单一对象的方法
          Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
          // 普通 select 语句的执行入口 >>
          result = sqlSession.selectOne(command.getName(), param);
          if (method.returnsOptional()
              && (result == null || !method.getReturnType().equals(result.getClass()))) {
            result = Optional.ofNullable(result);
          }
        }
        break;
      case FLUSH:
        result = sqlSession.flushStatements();
        break;
      default:
        throw new BindingException("Unknown execution method for: " + command.getName());
    }
    if (result == null && method.getReturnType().isPrimitive() && !method.returnsVoid()) {
      throw new BindingException("Mapper method '" + command.getName()
          + " attempted to return null from a method with a primitive return type (" + method.getReturnType() + ").");
    }
    return result;
  }

在这一步，根据不同的type（INSERT、UPDATE、DELETE、SELECT）和返回类型：

1）调用convertArgsToSqlCommandParam()将方法参数转换为SQL的参数。

2）调用sqlSession的insert()、update()、delete()、selectOne ()方法。我们以查询为例，会走到selectOne()方法。

Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
result = sqlSession.selectOne(command.getName(), param);

3.3 sqlSession.selectOne

这里来到了对外的接口的默认实现类DefaultSqlSession。

selectOne()最终也是调用了selectList()

  @Override
  public <T> T selectOne(String statement, Object parameter) {
    // 来到了 DefaultSqlSession
    // Popular vote was to return null on 0 results and throw exception on too many.
    List<T> list = this.selectList(statement, parameter);
    if (list.size() == 1) {
      return list.get(0);
    } else if (list.size() > 1) {
      throw new TooManyResultsException("Expected one result (or null) to be returned by selectOne(), but found: " + list.size());
    } else {
      return null;
    }
  }

​ 在SelectList()中，我们先根据command name（Statement ID）从Configuration中拿到MappedStatement。ms里面有xml中增删改查标签配置的所有属性，包括id、statementType、sqlSource、useCache、入参、出参等等

  @Override
  public <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds) {
    try {
      MappedStatement ms = configuration.getMappedStatement(statement);
      // 如果 cacheEnabled = true（默认），Executor会被 CachingExecutor装饰
      return executor.query(ms, wrapCollection(parameter), rowBounds, Executor.NO_RESULT_HANDLER);
    } catch (Exception e) {
      throw ExceptionFactory.wrapException("Error querying database.  Cause: " + e, e);
    } finally {
      ErrorContext.instance().reset();
    }
  }

然后执行了Executor的query()方法。

Executor是第二步openSession的时候创建的，创建了执行器基本类型之后，依次执行了二级缓存装饰，和插件包装。

所以，如果有被插件包装，这里会先走到插件的逻辑。如果没有显式地在settings中配置cacheEnabled=false，再走到CachingExecutor的逻辑，然后会走到BaseExecutor的query()方法。

插件后面讲，这里先跳过。

3.4 CachingExecutor.query()

  @Override
  public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
    // 获取SQL
    BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameterObject);
    // 创建CacheKey：什么样的SQL是同一条SQL？ >>
    CacheKey key = createCacheKey(ms, parameterObject, rowBounds, boundSql);
    return query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
  }

二级缓存的CacheKey是怎么构成的呢？或者说，什么样的查询才能确定是同一个查询呢？

在BaseExecutor的createCacheKey方法中，用到了六个要素：

cacheKey.update(ms.getId()); // com.gupaoedu.mapper.BlogMapper.selectBlogById
cacheKey.update(rowBounds.getOffset()); // 0
cacheKey.update(rowBounds.getLimit()); // 2147483647 = 2^31-1
cacheKey.update(boundSql.getSql());
cacheKey.update(value);
cacheKey.update(configuration.getEnvironment().getId());

也就是说，方法相同、翻页偏移相同、SQL相同、参数值相同、数据源环境相同，才会被认为是同一个查询。

CacheKey的实际值举例（toString()生成的），debug可以看到：

-1381545870:4796102018:com.gupaoedu.mapper.BlogMapper.selectBlogById:0:2147483647:select * from blog where bid = ?:1:development

注意看一下CacheKey的属性，里面有一个List按顺序存放了这些要素。

 private static final int DEFAULT_MULTIPLIER = 37;
 private static final int DEFAULT_HASHCODE = 17;
 private final int multiplier;
 private int hashcode;
 private long checksum;
 private int count;
 private List<Object> updateList

怎么比较两个CacheKey是否相等呢？如果一上来就是依次比较六个要素是否相等，要比较6次，这样效率不高。有没有更高效的方法呢？继承Object的每个类，都有一个hashCode ()方法，用来生成哈希码。它是用来在集合中快速判重的。

在生成CacheKey的时候（update方法），也更新了CacheKey的hashCode，它是用乘法哈希生成的（基数baseHashCode=17，乘法因子multiplier=37）。

hashcode = multiplier * hashcode + baseHashCode;

​ Object中的hashCode()是一个本地方法，通过随机数算法生成（OpenJDK8 ，默认，可以通过-XX:hashCode修改）。CacheKey中的hashCode()方法进行了重写，返回自己生成的hashCode。

为什么要用37作为乘法因子呢？跟String中的31类似。

CacheKey中的equals也进行了重写，比较CacheKey是否相等。

 @Override
 public boolean equals(Object object) {
   if (this == object) {
     return true;
  }
   if (!(object instanceof CacheKey)) {
     return false;
  }
   final CacheKey cacheKey = (CacheKey) object;

   if (hashcode != cacheKey.hashcode) {
     return false;
  }
   if (checksum != cacheKey.checksum) {
     return false;
  }
   if (count != cacheKey.count) {
     return false;
  }
   for (int i = 0; i < updateList.size(); i++) {
     Object thisObject = updateList.get(i);
     Object thatObject = cacheKey.updateList.get(i);
     if (!ArrayUtil.equals(thisObject, thatObject)) {
       return false;
    }
  }
   return true;
}

如果哈希值（乘法哈希）、校验值（加法哈希）、要素个数任何一个不相等，都不是同一个查询，最后才循环比较要素，防止哈希碰撞。

CacheKey生成之后，调用另一个query()方法。

3.5 BaseExecutor.query方法

  @Override
  public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSqlMyBatis源码分析之核心流程介绍(上)

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