吃透Mybatis源码-通过分析Pagehelper源码来理解Mybatis的拦截器

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了吃透Mybatis源码-通过分析Pagehelper源码来理解Mybatis的拦截器相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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前言

面试官:用过pagehelper做分页把,你说一下pagehelper的分页实现原理。额…此时你只能说我不知道。如果你事先看了我接下来的这篇文章,相信你一定也把这个面试题答得很好。

认识Mybatis插件(拦截器)

SpringMVC的拦截器相信大家都清楚,作用是在Controller执行前或执行后拦截器请求从而实现对请求做增强,比如:登录检查等。在mybais中也有拦截器(当然它应该叫插件,我觉得叫拦截器更贴切),它拦截的是发向数据库的请求,达到增强Mybatis的目的,道理都差不多。

下面的文字是Mybatis官方文档对拦截器的描述

MyBatis 允许你在映射语句执行过程中的某一点进行拦截调用。默认情况下,MyBatis 允许使用插件来拦截的方法调用包括:
• Executor(update, query, flushStatements, commit, rollback,getTransaction, close,isClosed)
• ParameterHandler(getParameterObject, setParameters)
• ResultSetHandler(handleResultSets, handleOutputParameters)
• StatementHandler(prepare, parameterize, batch, update, query)
通过 MyBatis 提供的强大机制,使用插件是非常简单的,只需实现 Interceptor 接口,并指定想要拦截的方法签名即可

这句话告诉我们,Mybatis的拦截器会对四个类进行拦截,Executor执行器,ParameterHandler参数处理器,ResultSetHandler结果处理器,StatementHandler 语句处理器。待会儿带大家去看相关的源码。

PageHelper的使用和源码解析

PageHelper是一个分页插件,使用它我们在做分页查询的时候不需要编写查询总条数的SQL,以及查询列表的SQL不需要指定Limit 。我们只需要把分页条件交给PageHelper,它就可以帮我们自动生成查询总条数的SQL,以及在查询列表的SQL后面自动加上 Limit。PageHelper 就是一个Mybatis的拦截器。

下面我们来简单使用一下PageHelper,首先需要导入PageHelper的依赖

<dependency>
  <groupId>com.github.pagehelper</groupId>
    <artifactId>pagehelper</artifactId>
    <version>4.1.4</version>
</dependency>

第二步,在mybatis-config.xml配置插件 PageHelper

<plugins>
    <plugin interceptor="com.github.pagehelper.PageHelper">
       <!-- 指定方言,mysql数据库 -->
        <property name="dialect" value="mysql"/>
    </plugin>
</plugins>

第三步,编写查询列表的SQL

<select id="selectList" resultMap="resultMap">
  select * from student
</select>

第四步,使用PageHelper查询结果

@Test
public void testInterceptor() throws IOException 
    //设置分页信息
    Page page = PageHelper.startPage(1, 10, true);
    //================================================================================
    //加载配置
    InputStream inputStream= Resources.getResourceAsStream("mybatis-config.xml");
    //创建一个sqlSessionFactory
    SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
    //创建SqlSession
    SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
    //Page pageInfo = (Page)sqlSession.selectList("cn.whale.mapper.StudentMapper.selectList");
    StudentMapper mapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class);
    //==================================================================================
    //结果以Page来接收
    Page pageInfo = (Page) mapper.selectList();
    System.out.println(pageInfo.getTotal());
    pageInfo.getResult().stream().forEach( System.out::println);

测试结果如下

看到这个结果是不是觉得很有意思,我并没有编写select count(0) from student 这条查询总条数的SQL,但是该SQL被执行了,同时还给查询列表的SQL增加了limit 分页条件。

接下来我们分析一下PageHelper的实现原理,首先看一下 com.github.pagehelper.PageHelper 这个类com.github.pagehelper.PageHelper

@Intercepts(@Signature(
    //拦截器Executor的query方法
    type = Executor.class,
    method = "query",
    //方法的参数,拦截拥有这四个参数的query方法
    args = MappedStatement.class, Object.class, RowBounds.class, ResultHandler.class
))
public class PageHelper implements Interceptor 
	//....省略....

首先 PageHelper 实现了 Interceptor接口,Mybatis的拦截器都需要实现该接口。类上通过@Intercepts指定了只需要拦截Executor执行器的 “query” 方法。

拦截器接口源码如下

public interface Interceptor 
  //拦截器方法,拦截器的核心方法
  Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable;
  //该方法的参数 target就是拦截器的目标类,plugin方法中需要对target做增强
  Object plugin(Object target);
  //设置属性,Properties是mybatis-config.xml对拦截器配置中的属性
  void setProperties(Properties properties);


我们看一下 PageHelper 的三个方法,先看plugin方法 :com.github.pagehelper.PageHelper#plugin

public Object plugin(Object target) 
		//如果是Executor就对target做增强,否则不做任何处理,直接返回target
        if (target instanceof Executor) 
           //把target交给Plugin.wrap ,this就是PageHelper拦截器类
            return Plugin.wrap(target, this);
         else 
            return target;
        
    

如果target是Executor就对target做增强,否则不做任何处理,直接返回target,看一下 Plugin.wrap做了什么

public class Plugin implements InvocationHandler 
  //原生对象
  private final Object target;
  //拦截器
  private final Interceptor interceptor;
  //方法
  private final Map<Class<?>, Set<Method>> signatureMap;

  private Plugin(Object target, Interceptor interceptor, Map<Class<?>, Set<Method>> signatureMap) 
    this.target = target;
    this.interceptor = interceptor;
    this.signatureMap = signatureMap;
  
  //对target做增强,因为pageHelper只是拦截Executor,所以target是 Executor比如CacheingExector, interceptor是拦截器类即:PageHelper
public static Object wrap(Object target, Interceptor interceptor) 
   //1.拿到拦截器类上的@Intercepts 指定的方法签名@Signature,即:要拦截器什么方法比如:query方法
    Map<Class<?>, Set<Method>> signatureMap = getSignatureMap(interceptor);
    //拿到目标类的class,比如:org.apache.ibatis.executor.CachingExecutor
    Class<?> type = target.getClass();
    Class<?>[] interfaces = getAllInterfaces(type, signatureMap);
    if (interfaces.length > 0) 
      //2.使用JDK动态代理为target生成代理类
      return Proxy.newProxyInstance(
          type.getClassLoader(),
          interfaces,
          //3.Plugin是一个 InvocationHandler
          new Plugin(target, interceptor, signatureMap));
    
    return target;
  
 //对象执行会被invoke方法拦截到 ,比如在执行CachingExecutor#query方法的时候会被invoke方法拦截
 @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable 
    try 
      //4.拿到执行到Method
      Set<Method> methods = signatureMap.get(method.getDeclaringClass());
      //5.判断当前方法是否包含在要拦截的方法中
      if (methods != null && methods.contains(method)) 
       //6.如果方法需要被拦截,调用拦截器的intercept方法,也就是PageHelper的intercept方法
       //把拦截的原生对象,方法对象,参数对象封装成Invocation
        return interceptor.intercept(new Invocation(target, method, args));
      
      //7.如果方法没有被拦截,就直接调用
      return method.invoke(target, args);
     catch (Exception e) 
      throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(e);
    
  

有学习过JDK动态代理的同学是能够看得懂上面的代码,使用Proxy为被拦截的对象生成代理类,并解析拦截器上的@Intercepts的@Signature属性来得到要拦截的方法。

当对象方法被执行就会被Plugin#invoke拦截到,Plugin是一个InvocationHandler,其中的invoke会拦截器对象方法的调用。在invoke方法中判断了方法是否需要拦截,如果需要调用interceptor.intercept对原生对象做增强。如果方法不需要拦截就直接调用方法,不走拦截器。

接下来代码走到 com.github.pagehelper.PageHelper#intercept

//Invocation 是对方法调用的封装,其中包括:target类 ;method ;arg参数
public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable  
        //自动获取方言
        if (autoRuntimeDialect) 
            SqlUtil sqlUtil = getSqlUtil(invocation);
            return sqlUtil.processPage(invocation);
         else 
             //自动获取dialect,如果没有setProperties或setSqlUtilConfig,也可以正常进行
            if (autoDialect) 
                initSqlUtil(invocation);
            
            //1.重点看这里,使用SqlUtil处理分页
            return sqlUtil.processPage(invocation);
        
    
  //处理分页
  public Object processPage(Invocation invocation) throws Throwable 
        try 
            //2.处理分页
            Object result = _processPage(invocation);
            return result;
         finally 
            //处理分页数据,分页数据是保存在SqlUtil中的 ThreadLocal<Page>中
            clearLocalPage();
        
    



  private Object _processPage(Invocation invocation) throws Throwable 
       //方法参数
        final Object[] args = invocation.getArgs();
        Page page = null;
        //支持方法参数时,会先尝试获取Page
        if (supportMethodsArguments) 
            page = getPage(args);
        
        //分页信息,里面包括了pageNum和pageSize.默认是0到Integer的最大值
        RowBounds rowBounds = (RowBounds) args[2];
        //支持方法参数时,如果page == null就说明没有分页条件,不需要分页查询
        //是否支持接口参数来传递分页参数,默认false。就是不支持我们自己传入分页参数
        if ((supportMethodsArguments && page == null)
                //当不支持分页参数时,判断LocalPage和RowBounds判断是否需要分页
                || (!supportMethodsArguments && SqlUtil.getLocalPage() == null && rowBounds == RowBounds.DEFAULT)) 
            return invocation.proceed();
         else 
            //不支持分页参数时,page==null,这里需要获取
            if (!supportMethodsArguments && page == null) 
            	//【重点】我们自己没有传入分页对象,所以代码会走这里
                page = getPage(args);
            
            //【重点】 处理分页查询,该方法中会先查询count,再查询list
            return doProcessPage(invocation, page, args);
        
    

在 PageHelper#intercept 拦截方法中调用了 SqlUtil.processPage 来处理分页,该方法中会判断是否支持接口传入分页对象来分页,默认是supportMethodsArguments=false。代码会来到 com.github.pagehelper.SqlUtil#getPage 获取分页对象Page

public Page getPage(Object[] args) 
		//【重要】 这里是拿到分页信息,使用的一个ThreadLocal<Page>来存储的
        Page page = getLocalPage();
        ...省略...
        //分页合理化
        if (page.getReasonable() == null) 
            page.setReasonable(reasonable);
        
        //当设置为true的时候,如果pagesize设置为0(或RowBounds的limit=0),就不执行分页,返回全部结果
        if (page.getPageSizeZero() == null) 
            page.setPageSizeZero(pageSizeZero);
        
        return page;
    

在SqlUtil#getPage中,如果我们自己没有在方法中传入分页对象,那么会从 com.github.pagehelper.SqlUtil#LOCAL_PAGE 获取分页对象,它是一个ThreadLocal<Page> , 那这个分页对象是在什么时候保存进去的呢?就是在我们最开始测试代码中执行Page page = PageHelper.startPage(1, 10, true); 的时候,就会把pageNum和pageSize封装成 Page对象存储到SqlUtil中的一个ThreadLocal<Page>中。

拿到Page分页对象后,代码来到com.github.pagehelper.SqlUtil#doProcessPage ,处理分页查询,该方法中会先查询count,再查询list

 private Page doProcessPage(Invocation invocation, Page page, Object[] args) throws Throwable 
        //保存RowBounds状态
        RowBounds rowBounds = (RowBounds) args[2];
        //获取原始的ms
        MappedStatement ms = (MappedStatement) args[0];
        //判断并处理为PageSqlSource
        if (!isPageSqlSource(ms)) 
        	//[重要]1.处理MappedStatment,因为要生成一个count语句所以该方法中会
        	//新建count查询和分页查询的MappedStatement ,id会加上_COUNT,比如:
        	//cn.whale.StudentMapper.selectList会变成cn.whale.StudentMapper.selectList_COUNT
            processMappedStatement(ms);
        
        //设置当前的parser,后面每次使用前都会set,ThreadLocal的值不会产生不良影响
        //【重要】 给 PageSqlSource设置parse。PageSqlSource表示从 XML 文件或注释读取的映射语句的内容
        //PageSqlSource中有一个 ThreadLocal<Parser> ,Parser是pagehelper提供的SQL解析器比如:MysqlParser
        ((PageSqlSource)ms.getSqlSource()).setParser(parser);
        try 
            //忽略RowBounds-否则会进行Mybatis自带的内存分页
            args[2] = RowBounds.DEFAULT;
            //如果只进行排序 或 pageSizeZero的判断
            if (isQueryOnly(page)) 
                return doQueryOnly(page, invocation);
            

            //简单的通过total的值来判断是否进行count查询
            if (page.isCount()) 
                page.setCountSignal(Boolean.TRUE);
                //替换MS
                args[0] = msCountMap.get(ms.getId());
                //【重要】查询总数
                Object result = invocation.proceed();
                //还原ms
                args[0] = ms;
                //【重要】设置总数
                page.setTotal((Integer) ((List) result).get(0));
                if (page.getTotal() == 0) 
                    return page;
                
             else 
                page.setTotal(-1l);
            
            //pageSize>0的时候执行分页查询,pageSize<=0的时候不执行相当于可能只返回了一个count
            if (page.getPageSize() > 0 &&
                    ((rowBounds == RowBounds.DEFAULT && page.getPageNum() > 0)
                            || rowBounds != RowBounds.DEFAULT)) 
                //将参数中的MappedStatement替换为新的qs
                page.setCountSignal(null);
                //拿到原本的SQL
                BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(args[1]);
                //设置分页,信息,啊page总的开始也和每页条数设置到args[1]
                args[1] = parser.setPageParameter(ms, args[1], boundSql, page);
                page.setCountSignal(Boolean.FALSE);
                //【重要】执行分页查询
                Object result = invocation.proceed();
                //【重要】得到处理结果
                page.addAll((List) result);
            
         finally 
            ((PageSqlSource)ms.getSqlSource()).removeParser();
        

        //返回结果
        return page;
    

方法稍微比较复杂,总共做了这些事情

  1. processMappedStatement(ms); 新建count查询和分页查询的MappedStatement

  2. ((PageSqlSource)ms.getSqlSource()).setParser(parser); 给 PageSqlSource设置parse。PageSqlSource表示从 XML 文件或注释读取的映射语句的内容,PageSqlSource中有一个 ThreadLocal<Parser> ,Parser是Pagehelper提供的SQL解析器比如:MysqlParser

    public class MysqlParser extends AbstractParser 
    
    @Override
    public String getPageSql(String sql) 
        StringBuilder sqlBuilder = new StringBuilder(sql.length() + 14);
        sqlBuilder.append(sql);
        //处理SQL的分页条件【重要重要重要】
        sqlBuilder.append(" limit ?,?");
        return sqlBuilder.toString();
    
    

    在MysqlParser中处理了分页SQL,那么对于查询Count Sql是在哪儿生成的呢?是在com.github.pagehelper.parser.SqlParser#getSimpleCountSql

    public String getSimpleCountSql(final String sql) 
        isSupportedSql(sql);
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(sql.length() + 40);
        stringBuilder.append("select count(0) from (");
        stringBuilder.append(sql);
        stringBuilder.append(") tmp_count");
        return stringBuilder.toString();
    
    

    SqlParser存储在MysqlParser的父类AbstractParser中,他们的继承体系如下。

  3. Object result = invocation.proceed(); 查询总条数,然后把总条数设置给结果对象 page。该方法会触发CachingExecutor#query的调用,方法中会调用 PageSqlSource#getBoundSql 去生成查询count的SQL,而底层最终会调用 SqlParser#getSimpleCountSql 解析查询count的SQL,然后执行count查询。

    以上是关于吃透Mybatis源码-通过分析Pagehelper源码来理解Mybatis的拦截器的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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