Mybatis如何通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)sql執(zhí)行原理解析

更新時(shí)間：2023年01月24日 11:00:36 作者：myboy

為了簡(jiǎn)化MyBatis的使用,MyBatis提供了接口方式自動(dòng)化生成調(diào)用過(guò)程,可以大大簡(jiǎn)化MyBatis的開(kāi)發(fā),下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Mybatis如何通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)sql執(zhí)行原理解析的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下

使用過(guò) mybatis 框架的小伙伴們都知道，mybatis 是個(gè)半 orm 框架，通過(guò)寫(xiě) mapper 接口就能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的增刪改查，但是對(duì)其中的原理一知半解，接下來(lái)就讓我們深入框架的底層一探究竟

1、環(huán)境搭建

首先引入 mybatis 的依賴(lài)，在 resources 目錄下創(chuàng)建 mybatis 核心配置文件 mybatis-config.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE configuration
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
        "https://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>

    <!-- 環(huán)境、事務(wù)工廠、數(shù)據(jù)源 -->
    <environments default="dev">
        <environment id="dev">
            <transactionManager type="JDBC"/>
            <dataSource type="UNPOOLED">
                <property name="driver" value="org.apache.derby.jdbc.EmbeddedDriver"/>
                <property name="url" value="jdbc:derby:db-user;create=true"/>
            </dataSource>
        </environment>
    </environments>

    <!-- 指定 mapper 接口-->
    <mappers>
        <mapper class="com.myboy.demo.mapper.user.UserMapper"/>
    </mappers>

</configuration>

在 com.myboy.demo.mapper.user 包下新建一個(gè)接口 UserMapper

public interface UserMapper {
    UserEntity getById(Long id);
    void insertOne(@Param("id") Long id, @Param("name") String name, @Param("json") List<String> json);
}

在 resources 的 com.myboy.demo.mapper.user 包下創(chuàng)建 UserMapper.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "https://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.myboy.demo.mapper.user.UserMapper">

    <select id="getById" resultType="com.myboy.demo.db.entity.UserEntity">
        select * from demo_user where id = #{id}
    </select>

    <insert id="insertOne">
        insert into demo_user (id, name, json) values (#{id}, #{name}, #{json})
    </insert>
</mapper>

創(chuàng)建 main 方法測(cè)試

try(InputStream in = Resources.getResourceAsStream("com/myboy/demo/sqlsession/mybatis-config.xml")){
    SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(in);
    sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
    # 拿到代理類(lèi)對(duì)象
    UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
    # 執(zhí)行方法
    UserEntity userEntity = mapper.getById(2L);
    System.out.println(userEntity);
    sqlSession.close();
}catch (Exception e){
    e.printStackTrace();
}

2、動(dòng)態(tài)代理類(lèi)的生成

?? 通過(guò)上面的示例，我們需要思考兩個(gè)問(wèn)題：

mybatis 如何生成 mapper 的動(dòng)態(tài)代理類(lèi)？
通過(guò) sqlSession.getMapper 獲取到的動(dòng)態(tài)代理類(lèi)是什么內(nèi)容？

通過(guò)查看源碼，sqlSession.getMapper() 底層調(diào)用的是 mapperRegistry 的 getMapper 方法

public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {
    // sqlSessionFactory build 的時(shí)候，就已經(jīng)掃描了所有的 mapper 接口，并生成了一個(gè) MapperProxyFactory 對(duì)象
    // 這里根據(jù) mapper 接口類(lèi)獲取 MapperProxyFactory 對(duì)象，這個(gè)對(duì)象可以用于生成 mapper 的代理對(duì)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 {
      // 創(chuàng)建代理對(duì)象
      return mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession);
    } catch (Exception e) {
      throw new BindingException("Error getting mapper instance. Cause: " + e, e);
    }
  }

代碼注釋已經(jīng)寫(xiě)的很清楚，每個(gè) mapper 接口在解析時(shí)會(huì)對(duì)應(yīng)生成一個(gè) MapperProxyFactory，保存到 knownMappers 中，mapper 接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)（也就是動(dòng)態(tài)代理類(lèi)）通過(guò)這個(gè) MapperProxyFactory 生成，mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession) 代碼如下：

/**
 * 根據(jù) sqlSession 創(chuàng)建 mapper 的動(dòng)態(tài)代理對(duì)象
 * @param sqlSession sqlSession
 * @return 代理類(lèi)
 */
public T newInstance(SqlSession sqlSession) {
    // 創(chuàng)建 MapperProxy 對(duì)象，這個(gè)對(duì)象實(shí)現(xiàn) InvocationHandler 接口，里面封裝類(lèi) mapper 動(dòng)態(tài)代理方法的執(zhí)行的核心邏輯
    final MapperProxy<T> mapperProxy = new MapperProxy<>(sqlSession, mapperInterface, methodCache);
    return newInstance(mapperProxy);
}

protected T newInstance(MapperProxy<T> mapperProxy) {
    return (T) Proxy.newProxyInstance(mapperInterface.getClassLoader(), new Class[] { mapperInterface }, mapperProxy);
}

代碼一目了然，通過(guò) jdk 動(dòng)態(tài)代理技術(shù)創(chuàng)建了 mapper 接口的代理對(duì)象，其 InvocationHandler 的實(shí)現(xiàn)是 MapperProxy，那么 mapper 接口中方法的執(zhí)行，最終都會(huì)被 MapperProxy 增強(qiáng)

3、MapperProxy 增強(qiáng) mapper 接口

MapperProxy 類(lèi)實(shí)現(xiàn)了 InvocationHandler 接口，那么其核心方法必然是在其 invoke 方法內(nèi)部

/**
 * 所有 mapper 代理對(duì)象的方法的核心邏輯
 */
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    try {
      // 如果執(zhí)行的方法是 Object 類(lèi)的方法，則直接反射執(zhí)行
      if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
        return method.invoke(this, args);
      } else {
        // 1、根據(jù)method創(chuàng)建方法執(zhí)行器對(duì)象 MapperMethodInvoker，用于適配不同的方法執(zhí)行過(guò)程
        // 2、執(zhí)行方法邏輯
        return cachedInvoker(method).invoke(proxy, method, args, sqlSession);
      }
    } catch (Throwable t) {
      throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
    }
}

3.1、cachedInvoker(method)

由于 jdk8 對(duì)接口增加了 default 關(guān)鍵字，使接口中的方法也可以有方法體，但是默認(rèn)方法和普通方法的反射執(zhí)行方式不同，需要用適配器適配一下才能統(tǒng)一執(zhí)行，具體代碼如下

/**
 * 適配器模式，由于默認(rèn)方法和普通方法反射執(zhí)行的方式不同，所以用 MapperMethodInvoker 接口適配下
 * DefaultMethodInvoker 用于執(zhí)行默認(rèn)方法
 * PlainMethodInvoker 用于執(zhí)行普通方法
 */
private MapperMethodInvoker cachedInvoker(Method method) throws Throwable {
    try {
      return MapUtil.computeIfAbsent(methodCache, method, m -> {
        // 返回默認(rèn)方法執(zhí)行器 DefaultMethodInvoker
        if (m.isDefault()) {
          try {
            if (privateLookupInMethod == null) {
              return new DefaultMethodInvoker(getMethodHandleJava8(method));
            } else {
              return new DefaultMethodInvoker(getMethodHandleJava9(method));
            }
          } catch (IllegalAccessException | InstantiationException | InvocationTargetException
              | NoSuchMethodException e) {
            throw new RuntimeException(e);
          }
        }
        // 返回普通方法執(zhí)行器，只有一個(gè) invoke 執(zhí)行方法，實(shí)際上就是調(diào)用 MapperMethod 的執(zhí)行方法
        else {
          return new PlainMethodInvoker(new MapperMethod(mapperInterface, method, sqlSession.getConfiguration()));
        }
      });
    } catch (RuntimeException re) {
      Throwable cause = re.getCause();
      throw cause == null ? re : cause;
    }
}

如果判定執(zhí)行的是接口的默認(rèn)方法，則原始方法封裝成 DefaultMethodInvoker，這個(gè)類(lèi)的 invoke 方法就是利用反射調(diào)用原始方法，沒(méi)什么好說(shuō)的

如果是普通的接口方法，則將方法封裝成封裝成 MapperMethod，然后再將 MapperMethod 封裝到 PlainMethodInvoker 中，PlainMethodInvoker 沒(méi)什么好看的，底層的執(zhí)行方法還是調(diào)用 MapperMethod 的執(zhí)行方法，至于 MapperMethod，咱們放到下一章來(lái)看

3.2、MapperMethod

首先看下構(gòu)造方法

public MapperMethod(Class<?> mapperInterface, Method method, Configuration config) {
    // 通過(guò)這個(gè) SqlCommand 可以拿到 sql 類(lèi)型和sql 對(duì)應(yīng)的 MappedStatement
    this.command = new SqlCommand(config, mapperInterface, method);
    // 包裝了 mapper 接口的一個(gè)方法，可以拿到方法的信息，比如方法返回值類(lèi)型、返回是否集合、返回是否為空
    this.method = new MethodSignature(config, mapperInterface, method);
}

代碼里的注釋寫(xiě)的很清楚了，MapperMethod 構(gòu)造方法創(chuàng)建了兩個(gè)對(duì)象 SqlCommand 和 MethodSignature

mapper 接口的執(zhí)行核心邏輯在其 execute() 方法中：

/**
   * 執(zhí)行 mapper 方法的核心邏輯
   * @param sqlSession sqlSession
   * @param args 方法入?yún)?shù)組
   * @return 接口方法返回值
   */
  public Object execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
    Object result;
    switch (command.getType()) {
      case INSERT: {
        // 參數(shù)處理，單個(gè)參數(shù)直接返回，多個(gè)參數(shù)封裝成 map
        Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
        // 調(diào)用 sqlSession 的插入方法
        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()) {
          // 方法返回值為 void，但是參數(shù)里有 ResultHandler
          executeWithResultHandler(sqlSession, args);
          result = null;
        } else if (method.returnsMany()) {
          // 方法返回集合
          result = executeForMany(sqlSession, args);
        } else if (method.returnsMap()) {
          // 方法返回 map
          result = executeForMap(sqlSession, args);
        } else if (method.returnsCursor()) {
          // 方法返回指針
          result = executeForCursor(sqlSession, args);
        } else {
          // 方法返回單個(gè)對(duì)象
          // 將參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，如果是一個(gè)參數(shù)，則原樣返回，如果多個(gè)參數(shù)，則返回map，key是參數(shù)name（@Param注解指定 或 arg0、arg1 或 param1、param2 ），value 是參數(shù)值
          Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
          // selectOne 從數(shù)據(jù)庫(kù)獲取數(shù)據(jù)，封裝成返回值類(lèi)型，取出第一個(gè)
          result = sqlSession.selectOne(command.getName(), param);

          // 如果返回值為空，并且返回值類(lèi)型是 Optional，則將返回值用 Optional.ofNullable 包裝
          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;
  }

代碼邏輯很清晰，拿 Insert 方法來(lái)看，他只做了兩件事

參數(shù)轉(zhuǎn)換
調(diào)用 sqlSession 對(duì)應(yīng)的 insert 方法

3.2.1、參數(shù)轉(zhuǎn)換 method.convertArgsToSqlCommandParam(args)

在 mapper 接口中，假設(shè)我們定義了一個(gè) user 的查詢(xún)方法

List<User> find(@Param("name")String name, @Param("age")Integer age)

在我們的 mapper.xml 中，寫(xiě)出來(lái)的 sql 可以是這樣的：

select * from user where name = #{name} and age > #{age}

當(dāng)然不使用 @Param 注解也可以的，按參數(shù)順序來(lái)

select * from user where name = #{arg0} and age > #{arg1}
或
select * from user where name = #{param1} and age > #{param2}

因此如果要通過(guò)占位符匹配到具體參數(shù)，就要將接口參數(shù)封裝成 map 了，如下所示

{arg1=12, arg0="abc", param1="abc", param2=12}
或
{name="abc", age=12, param1="abc", param2=12}
復(fù)制代碼

這里的這個(gè) method.convertArgsToSqlCommandParam(args) 就是這個(gè)作用，當(dāng)然只有一個(gè)參數(shù)的話就不用轉(zhuǎn)成 map 了, 直接就能匹配

3.2.2、調(diào)用 sqlSession 的方法獲取結(jié)果

真正要操作數(shù)據(jù)庫(kù)還是要借助 sqlSession，因此很快就看到了 sqlSession.insert(command.getName(), param) 方法的執(zhí)行，其第一個(gè)參數(shù)是 statement 的 id，就是 mpper.xml 中 namespace 和 insert 標(biāo)簽的 id的組合，如 com.myboy.demo.mapper.MoonAppMapper.getAppById，第二個(gè)參數(shù)就是上面轉(zhuǎn)換過(guò)的參數(shù)，至于 sqlSession 內(nèi)部處理邏輯，不在本章敘述范疇

sqlSession 方法執(zhí)行完后的執(zhí)行結(jié)果交給 rowCountResult 方法處理，這個(gè)方法很簡(jiǎn)單，就是將數(shù)據(jù)庫(kù)返回的數(shù)據(jù)處理成接口返回類(lèi)型，代碼很簡(jiǎn)單，如下

  private Object rowCountResult(int rowCount) {
    final Object result;
    if (method.returnsVoid()) {
      result = null;
    } else if (Integer.class.equals(method.getReturnType()) || Integer.TYPE.equals(method.getReturnType())) {
      result = rowCount;
    } else if (Long.class.equals(method.getReturnType()) || Long.TYPE.equals(method.getReturnType())) {
      result = (long) rowCount;
    } else if (Boolean.class.equals(method.getReturnType()) || Boolean.TYPE.equals(method.getReturnType())) {
      result = rowCount > 0;
    } else {
      throw new BindingException("Mapper method '" + command.getName() + "' has an unsupported return type: " + method.getReturnType());
    }
    return result;
  }

4、小結(jié)

到目前為止，我們已經(jīng)搞清楚了通過(guò) mapper 接口生成動(dòng)態(tài)代理對(duì)象，以及代理對(duì)象調(diào)用 sqlSession 操作數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯，我總結(jié)出執(zhí)行邏輯圖如下：

總結(jié)

到此這篇關(guān)于Mybatis如何通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)sql執(zhí)行原理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Mybatis接口實(shí)現(xiàn)sql執(zhí)行內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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