Mybatis如何通过接口实现sql执行原理解析

目录1、环境搭建2、动态代理类的生成3、MapperProxy增强mapper接口3.1、cachedInvoker(method)3.2、MapperMethod3.2.1、参数转换meth...

目录
1、环境搭建
2、动态代理类的生成
3、MapperProxy 增强 mapper 接口
3.1、cachedInvoker(method)
3.2、MapperMethod
3.2.1、参数转换 method.convertArgsToSqlCommandParam(args)
3.2.2、调用 sqlSession 的方法获取结果
4、小结
总结

使用过 myBATis 框架的小伙伴们都知道,mybatis 是个半 orm 框架,通过写 mapper 接口就能自动实现数据库的增删改查,但是对其中的原理一知半解,接下来就让我们深入框架的底层一探究竟

1、环境搭建

首先引入 mybatis 的依赖,在 resources 目录下创建 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>

    <!-- 环境、事务工厂、数据源 -->
    <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 包下新建一个接口 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 包下创建 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>

创建 main 方法测试

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

2、动态代理类的生成

通过上面的示例,我们需要思考两个问题:

mybatis 如何生成 mapper 的动态代理类?
通过 sqlSession.getMapper 获取到的动态代理类是什么内容?

通过查看源码,sqlSession.getMapper() 底层调用的是 mapperRegistry 的 getMapper 方法

public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {
    // sqlSessionFactory build 的时候,就已经扫描了所有的 mapper 接口,并生成了一个 MapperProxyFactory 对象
    // 这里根据 mapper 接口类获取 MapperProxyFactory 对象,这个对象可以用于生成 mapper 的代理对象
    final MapperProxyFactory<T> mapperProxyFactory = (MapperProxyFactory<T>) knownMappers.get(type);
    if (mapperProxyFactory == null) {
      throw new BindingException("Type " + type + " is not known to the MapperRegistry.");
    }
    try {
      // 创建代理对象
      return mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession);
    } catch (Exception e) {
      throw new BindingException("Error getting mapper instance. Cause: " + e, e);
    }
  }

代码注释已经写的很清楚,每个 mapper 接口在解析时会对应生成一个 MapperProxyFactory,保存到 knownMappers 中,mapper 接口的实现类(也就是动态代理类)通过这个 MapperProxyFactory 生成,mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession) 代码如下:

/**
 * 根据 sqlSession 创建 mapper 的动态代理对象
 * @param sqlSession sqlSession
 * @return 代理类
 */
public T newInstance(SqlSession sqlSession) {
    // 创建 MapperProxy 对象,这个对象实现 InvocationHandler 接口,里面封装类 mapper 动态代理方法的执行的核心逻辑
    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);
}

代码一目了然,通过 jdk 动态代理技术创建了 mapper 接口的代理对象,其 InvocationHandler 的实现是 MapperProxy,那么 mapper 接口中方法的执行,最终都会被 MapperProxy 增强

3、MapperProxy 增强 mapper 接口

MapperProxy 类实现了 InvocationHandler 接口,那么其核心方法必然是在其 invoke 方法内部

/**
 * 所有 mapper 代理对象的方法的核心逻辑
 */
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    try {
      // 如果执行的方法是 Object 类的方法,则直接反射执行
      if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
        return method.invoke(this, args);
      } else {
        // 1、根据method创建方法执行器对象 MapperMethodInvoker,用于适配不同的方法执行过程
        // 2、执行方法逻辑
        return cachedInvoker(method).invoke(proxy, method, args, sqlSession);
      }
    } catch (Throwable t) {
      throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
    }
}

3.1、cachedInvoker(method)

由于 jdk8 对接口增加了 default 关键字,使接口中的方法也可以有方法体,但是默认方法和普通方法的反射执行方式不同,需要用适配器适配一下才能统一执行,具体代码如下

/**
 * 适配器模式,由于默认方法和普通方法反射执行的方式不同,所以用 MapperMethodInvoker 接口适配下
 * DefaultMethodInvoker 用于执行默认方法
 * PlainMethodInvoker 用于执行普通方法
 */
private MapperMethodInvoker cachedInvoker(Method method) throws Throwable {
    try {
      return MapUtil.computeIfAbsent(methodCache, method, m -> {
        // 返回默认方法执行器 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);
          }
        }
        // 返回普通方法执行器,只有一个 invoke 执行方法,实际上就是调用 MapperMethod 的执行方法
        else {
          return new PlainMethodInvoker(new MapperMethod(mapperInterface, method, sqlSession.getConfiguration()));
        }
      });
    } catch (RuntimeException re) {
      Throwable cause = re.getCause();
      throw cause == null ? re : cause;
    }
}

如果判定执行的是接口的默认方法,则原始方法封装成 DefaultMethodInvoker,这个类的 invoke 方法就是利用反射调用原始方法,没什么好说的

如果是普通的接口方法,则将方法封装成封装成 MapperMethod,然后再将 MapperMethod 封装到 PlainMethodInvoker 中,PlainMethodInvoker 没什么好看的,底层的执行方法还是调用 MapperMethod 的执行方法,至于 MapperMethod,咱们放到下一章来看

3.2、MapperMethod

首先看下构造方法

public MapperMethod(Class<?> mapperInterface, Method method, Configuration config) {
    // 通过这个 SqlCommand 可以拿到 sql 类型和sql 对应的 MappedStatement
    this.command = new SqlCommand(config, mapperInterface, method);
    // 包装了 mapper 接口的一个方法,可以拿到方法的信息,比如方法返回值类型、返回是否集合、返回是否为空
    this.method = new MethodSignature(config, mapperInterface, method);
}

代码里的注释写的很清楚了,MapperMethod 构造方法创建了两个对象 SqlCommand 和 MethodSignature

mapper 接口的执行核心逻辑在其 execute() 方法中:

/**
   * 执行 mapper 方法的核心逻辑
   * @param sqlSession sqlSession
   * @param args 方法入参数组
   * @return 接口方法返回值
   */
  public Object execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
    Object result;
    switch (command.getType()) {
      case INSERT: {
        // 参数处理,单个参数直接返回,多个参数封装成 map
        Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
        // 调用 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()) {
          // 方法返回值为 void,但是参数里有 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()) {
          // 方法返回指针
          result = executeForCursor(sqlSession, args);
        } else {
          // 方法返回单个对象
          // 将参数进行转换,如果是一个参数,则原样返回,如果多个参数,则返回map,key是参数name(@Param注解指定 或 arg0、arg1 或 param1、param2 ),value 是参数值
          Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
          // selectOne 从数据库获取数据,封装成返回值类型,取出第一个
          result = sqlSession.selectOne(command.getName(), param);

          // 如果返回值为空,并且返回值类型是 Optional,则将返回值用 Optional.ofNullable 包装
          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;
  }

代码逻辑很清晰,拿 Insert 方法来看,他只做了两件事

参数转换
调用 sqlSession 对应的 insert 方法

3.2.1、参数转换 method.convertArgsToSqlCommandParam(args)

在 mapper 接口中,假设我们定义了一个 user 的查询方法

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

在我们的 mapper.xml 中,写出来的 sql 可以是这样的:

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

当然不使用 @Param 注解也可以的,按参数顺序来

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

因此如果要通过占位符匹配到具体参数,就要将接口参数封装成 map 了,如下所示

{arg1=12, arg0="abc", param1="abc", param2=12}
或
{name="abc", age=12, param1="abc", param2=12}
复制代码

这里的这个 method.convertArgsToSqlCommandParam(args) 就是这个作用,当然只有一个参数的话就不用转成 map 了, 直接就能匹配

3.2.2、调用 sqlSession 的方法获取结果

真正要操作数据库还是要借助 sqlSession,因此很快就看到了 sqlSession.insert(command.getName(), param) 方法的执行,其第一个参数是 statement 的 id,就是 mpper.xml 中 namespace 和 insert 标签的 id的组合,如 com.myboy.demo.mapper.MoonAppMapper.getAppById,第二个参数就是上面转换过的参数,至于 sqlSession 内部处理逻辑,不在本章叙述范畴

sqlSession 方法执行完后的执行结果交给 rowCountResult 方法处理,这个方法很简单,就是将数据库返回的数据处理成接口返回类型,代码很简单,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、小结

到目前为止,我们已经搞清楚了通过 mapper 接口生成动态代理android对象,以及代理对象调用 sqlSession 操作数据库的逻辑,我总结出执行逻辑图如下:

Mybatis如何通过接口实现sql执行原理解析

总结

到此这篇关于Mybatis如何通过接口实现sql执行原理的文章就介绍到这了,更多相关Mybatis接口实现sql执行内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们!

延伸阅读:

上一篇:Java程序包装成桌面应用程序方式

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