淺談MyBatis 如何執(zhí)行一條 SQL語句

更新時(shí)間：2021年05月14日 14:23:05 作者：天地創(chuàng)造技術(shù)部

Mybatis 是 Java 開發(fā)中比較常用的 ORM 框架。在日常工作中，我們都是直接通過 Spring Boot 自動(dòng)配置，并直接使用，但是卻不知道 Mybatis 是如何執(zhí)行一條 SQL 語句的，下面就一起講解一下

前言

Mybatis 是 Java 開發(fā)中比較常用的 ORM 框架。在日常工作中，我們都是直接通過 Spring Boot 自動(dòng)配置，并直接使用，但是卻不知道 Mybatis 是如何執(zhí)行一條 SQL 語句的，而這篇文章就是來揭開 Mybatis 的神秘面紗。

基礎(chǔ)組件

我們要理解 Mybatis 的執(zhí)行過程，就必須先了解 Mybatis 中都有哪一些重要的類，這些類的職責(zé)都是什么？

SqlSession

我們都很熟悉，它對(duì)外提供用戶和數(shù)據(jù)庫之間交互需要使用的方法，隱藏了底層的細(xì)節(jié)。它默認(rèn)是實(shí)現(xiàn)類是 DefaultSqlSession

Executor

這個(gè)是執(zhí)行器，SqlSession 中對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作都是委托給它。它有多個(gè)實(shí)現(xiàn)類，可以使用不同的功能。

Configuration

它是一個(gè)很重要的配置類，它包含了 Mybatis 的所有有用信息，包括 xml 配置，動(dòng)態(tài) sql 語句等等，我們到處都可以看到這個(gè)類的身影。

MapperProxy

這是一個(gè)很重要的代理類，它代理的就是 Mybatis 中映射 SQL 的接口。也就是我們常寫的 Dao 接口。

工作流程

初步使用

首先，我們需要得到一個(gè) SqlSessionFactory 對(duì)象，該對(duì)象的作用是可以獲取 SqlSession 對(duì)象。

// 讀取配置
InputStream resourceAsStream = Resources.getResourceAsStream("config.xml");
SqlSessionFactoryBuilder sqlSessionFactoryBuilder = new SqlSessionFactoryBuilder();
// 創(chuàng)建一個(gè) SqlSessionFactory 對(duì)象
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = sqlSessionFactoryBuilder.build(resourceAsStream);

當(dāng)我們得到一個(gè) SqlSessionFactory 對(duì)象之后，就可以通過它的 openSession 方法得到一個(gè) SqlSession 對(duì)象。

 SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession(true);

最后，我們通過 SqlSession 對(duì)象獲取 Mapper ，從而可以從數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)。

// 獲取 Mapper 對(duì)象
HeroMapper mapper = sqlSession.getMapper(HeroMapper.class);
// 執(zhí)行方法，從數(shù)據(jù)庫中獲取數(shù)據(jù)
Hero hero = mapper.selectById(1);

詳細(xì)流程

獲取 MapperProxy 對(duì)象

我們現(xiàn)在主要關(guān)注的就是 getMapper 方法，該方法為我們創(chuàng)建一個(gè)代理對(duì)象，該代理對(duì)象為我們執(zhí)行 SQL 語句提供了重要的支持。

// SqlSession 對(duì)象
@Override
public <T> T getMapper(Class<T> type) {
    return configuration.getMapper(type, this);
}

getMapper 方法里面委托 Configuration 對(duì)象去獲取對(duì)應(yīng)的 Mapper 代理對(duì)象，之前說過 Configuration 對(duì)象里面包含了 Mybatis 中所有重要的信息，其中就包括我們需要的 Mapper 代理對(duì)象，而這些信息都是在讀取配置信息的時(shí)候完成的，也就是執(zhí)行sqlSessionFactoryBuilder.build 方法。

// Configuration 對(duì)象
public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {
    return mapperRegistry.getMapper(type, sqlSession);
}

我們可以看到它又將獲取 Mapper 代理對(duì)象的操作委托給了 MapperRegistry 對(duì)象（擱著俄羅斯套娃呢？），這個(gè) MapperRegistry 對(duì)象里面就存放了我們想要的 Mapper 代理對(duì)象，如果你這么想，就錯(cuò)了，實(shí)際上，它存放的并不是我們想要的 Mapper 代理對(duì)象，而是 Mapper 代理對(duì)象的工廠，Mybatis 這里使用到了工廠模式。

public class MapperRegistry {

  private final Configuration config;
  private final Map<Class<?>, MapperProxyFactory<?>> knownMappers = new HashMap<>();

  public MapperRegistry(Configuration config) {
    this.config = config;
  }

  @SuppressWarnings("unchecked")
  public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {
    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);
    }
  }

  public <T> void addMapper(Class<T> type) {
    if (type.isInterface()) {
      if (hasMapper(type)) {
        throw new BindingException("Type " + type + " is already known to the MapperRegistry.");
      }
      boolean loadCompleted = false;
      try {
        knownMappers.put(type, new MapperProxyFactory<>(type));
        // It's important that the type is added before the parser is run
        // otherwise the binding may automatically be attempted by the
        // mapper parser. If the type is already known, it won't try.
        MapperAnnotationBuilder parser = new MapperAnnotationBuilder(config, type);
        parser.parse();
        loadCompleted = true;
      } finally {
        if (!loadCompleted) {
          knownMappers.remove(type);
        }
      }
    }
  }
}

我只保留了 getMapper 方法和 addMapper 方法。

在 getMapper 方法中，它獲取的是 MapperProxyFactory 對(duì)象，我們通過名稱可以得出這是一個(gè) Mapper 代理對(duì)象工廠，但是我們是要得到一個(gè) MapperProxy 對(duì)象，而不是一個(gè)工廠對(duì)象，我們?cè)賮砜?getMapper 方法，它通過 mapperProxyFactory.newInstance 來創(chuàng)建代理對(duì)象。

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

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

創(chuàng)建了一個(gè) MapperProxy 對(duì)象，并且通過 Proxy.newProxyInstance 方法（不會(huì)還有人不知道這是 JDK 動(dòng)態(tài)代理吧），創(chuàng)建一個(gè)代理對(duì)象處理，這個(gè)代理對(duì)象就是我們想要的結(jié)果。這里沒有體現(xiàn)出來代理了哪個(gè)對(duì)象啊？其實(shí) mapperInterface 這是一個(gè)成員變量，它引用了需要被代理的對(duì)象。而這個(gè)成員變量實(shí)在創(chuàng)建 MapperProxyFactory 對(duì)象的時(shí)候賦值的，所以我們每一個(gè)需要被代理的接口，在 Mybatis 中都會(huì)為它生成一個(gè) MapperProxyFactory 對(duì)象，該對(duì)象的作用就是為了創(chuàng)建所需要的代理對(duì)象。

緩存執(zhí)行方法

當(dāng)我們獲取到代理對(duì)象 mapper 之后，就可以執(zhí)行它里面的方法。
這里使用一個(gè)例子：

// Myabtis 所需要的接口
public interface HeroMapper {
    Hero selectById(Integer id);
}

// HeroMapper 接口所對(duì)應(yīng)的 xml 文件
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
    PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
    "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="test.HeroMapper">
    <select id="selectById" resultType="test.Hero">
        select * from hero where id = #{id}
    </select>
</mapper>

我們執(zhí)行 selectById 方法，獲取一個(gè)用戶的信息。

// 獲取 Mapper 對(duì)象
HeroMapper mapper = sqlSession.getMapper(HeroMapper.class);
// 執(zhí)行方法，從數(shù)據(jù)庫中獲取數(shù)據(jù)
Hero hero = mapper.selectById(1);

通過上面的解析已經(jīng)知道，這里的 mapper 是一個(gè)代理對(duì)象的引用，而這個(gè)代理類則是 MapperProxy，所以我們主要是去了解 MapperProxy 這個(gè)代理類做了什么事情。

public class MapperProxy<T> implements InvocationHandler, Serializable {
    
  private final SqlSession sqlSession;
  private final Class<T> mapperInterface;
  private final Map<Method, MapperMethodInvoker> methodCache;

  public MapperProxy(SqlSession sqlSession, Class<T> mapperInterface, Map<Method, MapperMethodInvoker> methodCache) {
    this.sqlSession = sqlSession;
    this.mapperInterface = mapperInterface;
    this.methodCache = methodCache;
  }

  @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    try {
      if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
        return method.invoke(this, args);
      } else {
        return cachedInvoker(method).invoke(proxy, method, args, sqlSession);
      }
    } catch (Throwable t) {
      throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
    }
  }

  private MapperMethodInvoker cachedInvoker(Method method) throws Throwable {
      return methodCache.computeIfAbsent(method, m -> {
           return new PlainMethodInvoker(new MapperMethod(mapperInterface, method, sqlSession.getConfiguration()));
      }
  }
    
  private static class PlainMethodInvoker implements MapperMethodInvoker {
      private final MapperMethod mapperMethod;

      public PlainMethodInvoker(MapperMethod mapperMethod) {
          super();
          this.mapperMethod = mapperMethod;
      }

      @Override
      public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args, SqlSession sqlSession) throws Throwable {
          return mapperMethod.execute(sqlSession, args);
      }
  }
}

代理對(duì)象執(zhí)行方法時(shí)都是直接執(zhí)行 invoke() 方法，在這個(gè)方法中，我們主要就看一條語句 cachedInvoker(method).invoke(proxy, method, args, sqlSession);

我們首先看 cachedInvoker 方法，它的參數(shù)是 Method 類型，所以這個(gè) method 表示的就是我們執(zhí)行的方法 HeroMapper.selectById，它首先從緩存中獲取是否之前已經(jīng)創(chuàng)建過一個(gè)該方法的方法執(zhí)行器 PlainMethodInvoker 對(duì)象，其實(shí)這只是一個(gè)包裝類，可有可無，在工程上來說，有了這個(gè)包裝類，會(huì)更加易于維護(hù)。而這個(gè)執(zhí)行器里面只有一個(gè)成員對(duì)象，這個(gè)成員對(duì)象就是 MapperMethod，并且這個(gè) MapperMethod 的構(gòu)造函數(shù)中需要傳遞 HeroMapper、HeroMapper.selectById、Cofiguration 這三個(gè)參數(shù)。

以上步驟都執(zhí)行完成之后，接下來我們可以看到執(zhí)行了 PlainMethodInvoker 的 invoke 方法，而它又將真正的操作委托給了 MapperMethod，執(zhí)行 MapperMethod 下的 execute 方法，這個(gè)方法就是本文章的重點(diǎn)所在。

構(gòu)造參數(shù)

從上面的解析可以知道，最后會(huì)執(zhí)行到這個(gè)方法之中。

public Object execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
    Object result;
    switch (command.getType()) {
      case INSERT: {
        Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
        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()) {
          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 {
          Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
          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());
    }
    return result;
  }

這個(gè)方法中，我們可以看到熟悉的幾個(gè)關(guān)鍵字：select、update、delete、insert，這個(gè)就是為了找到執(zhí)行方式，我們因?yàn)槭?select 語句，所以分支會(huì)走向 select，并且最終會(huì)執(zhí)行到 sqlSession.selectOne 方法中，所以最終饒了一大圈，依然還是回到了我們一開始就提到的 SqlSession 對(duì)象中。
在這個(gè)方法中，首先會(huì)構(gòu)造參數(shù)，也就是我們看到的 convertArgsToSqlCommandParam 方法，它的內(nèi)部執(zhí)行方式是按照如下方式來轉(zhuǎn)換參數(shù)的：

使用 @param 自定義命名
amethod(@Param int a, @Param int b) 則會(huì)構(gòu)造 map -> [{"a", a_arg}, {"b", b_arg}, {"param1", a_arg}, {"param2", b_arg}]，a 和 param1 是對(duì)參數(shù) a 的命名，a_arg 是傳遞的實(shí)際的值。
雖然只有兩個(gè)參數(shù)，但是最后卻會(huì)在 Map 存在四個(gè)鍵值對(duì)，因?yàn)?Mybatis 最后自己會(huì)生成以 param 為前綴的參數(shù)名稱，名稱按照參數(shù)的位置進(jìn)行命名。

不使用 @param

amethod(int a, int b)，則會(huì)構(gòu)造 map -> [{"arg0", a_arg}, {"arg1", b_arg}, {"param1", a_arg}, {"param2", b_arg}]，因?yàn)闆]有對(duì)參數(shù)進(jìn)行自定義命名，所以 Myabtis 就對(duì)參數(shù)取了一個(gè)默認(rèn)的名稱，以 arg 為前綴，位置為后綴進(jìn)行命名。

在參數(shù)只有一個(gè)，并且參數(shù)為集合的情況下，會(huì)存放多個(gè)鍵值對(duì)：

amethod(Collection<Integer> a)，這種情況下，會(huì)構(gòu)造 map -> [{"arg0", a_arg}, {"collection", a_arg}]
amethod(List<Integer> a)，這種情況下，會(huì)構(gòu)造 map -> [{"arg0", a_arg}, {"collection", a_arg}, {"list", a_arg}]
amethod(Integer[] a)，這種情況下，會(huì)構(gòu)造 map -> [{"arg0", a_arg}, {"array", a_arg}]
但是，如果有兩個(gè)參數(shù)，那么就不會(huì)這么存放，而是按照常規(guī)的方式：
amethod(List<Integer> a，List<Integer> b) 則會(huì)構(gòu)造 map -> [{"arg0", a_arg}, {"arg1", b_arg}, {"param1", a_arg}, {"param2", b_arg}]
amethod(List<Integer> a，int b) 則會(huì)構(gòu)造 map -> [{"arg0", a_arg}, {"arg1", b_arg}, {"param1", a_arg}, {"param2", b_arg}]

不會(huì)作為參數(shù)的對(duì)象
在 Mybatis 中有兩個(gè)特殊的對(duì)象：RowBounds、ResultHandler，這兩個(gè)對(duì)象如果作為參數(shù)則不會(huì)放入到 map 中，但是會(huì)占據(jù)位置。

amethod(int a，RowBounds rb, int b)，這種情況下，會(huì)構(gòu)造 map -> [{"arg0", a_arg}, {"arg2", b_arg}, {"param1", a_arg}, {"param2", b_arg}]

注意這里的 b 參數(shù)的命名分別是 arg2 和 param2，arg2 是因?yàn)樗奈恢迷趨?shù)的第 3 位，而 param2 則是因?yàn)樗堑?2 個(gè)有效參數(shù)。

獲取需要執(zhí)行的 SQL 對(duì)象

參數(shù)構(gòu)造完成之后，我們就需要尋找需要執(zhí)行的 SQL 語句了。

@Override
  public <T> T selectOne(String statement, Object parameter) {
    // 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;
    }
  }

這里的 statement 雖然是 String 類型的，但是它并不是真正的 SQL 語句，它是一個(gè)尋找對(duì)應(yīng) MapperStatement 對(duì)象的名稱，在我們的例子中，它就是 test.HeroMapper.selectById ，Mybatis 通過這個(gè)名稱可以尋找到包含了 SQL 語句的對(duì)象。

我們跟蹤代碼的執(zhí)行，最后會(huì)來到下面這個(gè)方法，這是一個(gè)包含三個(gè)參數(shù)的重載方法。

@Override
  public <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds) {
    try {
      MappedStatement ms = configuration.getMappedStatement(statement);
      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();
    }
  }

在第四行代碼中，可以得知它通過 statement 從 Configuration 對(duì)象中獲取了一個(gè) MapperStatement 對(duì)象， MapperStatement 對(duì)象包含的信息是由 <select>、<update>、<delete> 、<insert> 元素提供的，我們?cè)谶@些元素中定義的信息都會(huì)保存在該對(duì)象中，如：Sql 語句、resultMap、fetchSize 等等。

執(zhí)行 SQL 語句

獲取到包含 SQL 語句信息的對(duì)象之后，就會(huì)交給 Execute 執(zhí)行器對(duì)象去執(zhí)行后續(xù)的處理，也就是 executor.query 方法。

@Override
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
    BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameter);
    CacheKey key = createCacheKey(ms, parameter, rowBounds, boundSql);
    return query(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}

獲取需要自行的 Sql 語句，然后創(chuàng)建一個(gè)緩存使用的 key，用于二級(jí)緩存。

@Override
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException {
    // ....
    // 跟緩存有關(guān)，如果緩存中存在數(shù)據(jù)，則直接從緩存中返回，否則從數(shù)據(jù)庫中查詢
 list = queryFromDatabase(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
 return list;
}

最后會(huì)執(zhí)行到一個(gè) doQuery 方法

@Override
public <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) throws SQLException {
    Statement stmt = null;
    try {
        Configuration configuration = ms.getConfiguration();
        StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(wrapper, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
        stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
        return handler.query(stmt, resultHandler);
    } finally {
        closeStatement(stmt);
    }
}

這段代碼創(chuàng)建了一個(gè) Statement 對(duì)象的處理器 StatementHandler，這個(gè)處理器主要的工作就是完成 JDBC 中 PrepareStatement 對(duì)象的一些準(zhǔn)備工作，包括：創(chuàng)建 PrepareStatement 對(duì)象，設(shè)置需要執(zhí)行的 sql 語句，為 sql 語句中的參數(shù)賦值。完成這些工作之后，就開始從數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)了。

@Override
public <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
    PreparedStatement ps = (PreparedStatement) statement;
    ps.execute();
    return resultSetHandler.handleResultSets(ps);
}

第四行代碼即執(zhí)行對(duì)應(yīng)的 Sql 查詢，后續(xù)則是對(duì)結(jié)果進(jìn)行處理。

總結(jié)

Mybatis 通過 MapperProxy 代理了我們的 Dao 接口類，以此來幫助我們執(zhí)行預(yù)定義的 Sql 語句，通過 Cache 來緩存對(duì)應(yīng)的執(zhí)行結(jié)果，通過 StatementHandler 創(chuàng)建 PrepareStatement 對(duì)象，通過 jdbc 執(zhí)行 SQL 操作。

到此這篇關(guān)于淺談MyBatis 如何執(zhí)行一條 SQL語句的文章就介紹到這了,更多相關(guān)MyBatis 執(zhí)行SQL語句內(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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