MyBatis中Mapper的實現原理是什么

本篇文章給大家分享的是有關MyBatis中Mapper的實現原理是什么，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學習，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

基本原理

通用 Mapper 提供了一些通用的方法，這些通用方法是以接口的形式提供的，例如。

public interface SelectMapper<T> {
  /**
   * 根據實體中的屬性值進行查詢，查詢條件使用等號
   */
  @SelectProvider(type = BaseSelectProvider.class, method = "dynamicSQL")
  List<T> select(T record);
}

接口和方法都使用了泛型，使用該通用方法的接口需要指定泛型的類型。通過 Java 反射可以很容易得到接口泛型的類型信息，代碼如下。

Type[] types = mapperClass.getGenericInterfaces();
Class<?> entityClass = null;
for (Type type : types) {
  if (type instanceof ParameterizedType) {
    ParameterizedType t = (ParameterizedType) type;
    //判斷父接口是否為 SelectMapper.class
    if (t.getRawType() == SelectMapper.class) {
      //得到泛型類型
      entityClass = (Class<?>) t.getActualTypeArguments()[0];
      break;
    }
  }
}

實體類中添加的 JPA 注解只是一種映射實體和數據庫表關系的手段，通過一些默認規則或者自定義注解也很容易設置這種關系，獲取實體和表的對應關系后，就可以根據通用接口方法定義的功能來生成和 XML 中一樣的 SQL 代碼。動態生成 XML 樣式代碼的方式有很多，最簡單的方式就是純 Java 代碼拼字符串，通用 Mapper 為了盡可能的少的依賴選擇了這種方式。如果使用模板（如 FreeMarker，Velocity 和 beetl 等模板引擎）實現，自由度會更高，也能方便開發人員調整。

在 MyBatis 中，每一個方法（注解或 XML 方式）經過處理后，最終會構造成 MappedStatement 實例，這個對象包含了方法id（namespace+id）、結果映射、緩存配置、SqlSource 等信息，和 SQL 關系最緊密的是其中的 SqlSource，MyBatis 最終執行的 SQL 時就是通過這個接口的 getBoundSql 方法獲取的。

在 MyBatis 中，使用@SelectProvider 這種方式定義的方法，最終會構造成 ProviderSqlSource，ProviderSqlSource 是一種處于中間的 SqlSource，它本身不能作為最終執行時使用的 SqlSource，但是他會根據指定方法返回的 SQL 去構造一個可用于最后執行的 StaticSqlSource，StaticSqlSource的特點就是靜態 SQL，支持在 SQL 中使用#{param} 方式的參數，但是不支持 <if>，<where> 等標簽。

為了能根據實體類動態生成支持動態 SQL 的方法，通用 Mapper 從這里入手，利用ProviderSqlSource 可以生成正常的 MappedStatement，可以直接利用 MyBatis 各種配置和命名空間的特點（這是通用 Mapper 選擇這種方式的主要原因）。在生成 MappedStatement 后，“過河拆橋” 般的利用完就把 ProviderSqlSource 替換掉了，正常情況下，ProviderSqlSource 根本就沒有執行的機會。在通用 Mapper 定義的實現方法中，提供了 MappedStatement 作為參數，有了這個參數，我們就可以根據 ms 的 id（規范情況下是 接口名.方法名）得到接口，通過接口的泛型可以獲取實體類(entityClass)，根據實體和表的關系我們可以拼出 XML 方式的動態 SQL，一個簡單的方法如下。

/**
 * 查詢全部結果
 *
 * @param ms
 * @return
 */
public String selectAll(MappedStatement ms) {
  final Class<?> entityClass = getEntityClass(ms);
  //修改返回值類型為實體類型
  setResultType(ms, entityClass);
  StringBuilder sql = new StringBuilder();
  sql.append(SqlHelper.selectAllColumns(entityClass));
  sql.append(SqlHelper.fromTable(entityClass, tableName(entityClass)));
  sql.append(SqlHelper.orderByDefault(entityClass));
  return sql.toString();
}

拼出的 XML 形式的動態 SQL，使用 MyBatis 的 XMLLanguageDriver 中的 createSqlSource 方法可以生成 SqlSource。然后使用反射用新的 SqlSource 替換ProviderSqlSource 即可，如下代碼。

/**
 * 重新設置SqlSource
 *
 * @param ms
 * @param sqlSource
 */
protected void setSqlSource(MappedStatement ms, SqlSource sqlSource) {
  MetaObject msObject = SystemMetaObject.forObject(ms);
  msObject.setValue("sqlSource", sqlSource);
}

MetaObject 是MyBatis 中很有用的工具類，MyBatis 的結果映射就是靠這種方式實現的。反射信息使用的 DefaultReflectorFactory，這個類會緩存反射信息，因此 MyBatis 的結果映射的效率很高。

到這里核心的內容都已經說完了，雖然知道怎么去替換 SqlSource了，但是！什么時候去替換呢？

這一直都是一個難題，如果不大量重寫 MyBatis 的代碼很難萬無一失的完成這個任務。通用 Mapper 并沒有去大量重寫，主要是考慮到以后的升級，也因此在某些特殊情況下，通用 Mapper 的方法會在沒有被替換的情況下被調用，這個問題在將來的 MyBatis 3.5.x 版本中會以更友好的方式解決（目前的 ProviderSqlSource 已經比以前能實現更多的東西，后面會講）。

針對不同的運行環境，需要用不同的方式去替換。當使用純 MyBatis （沒有Spring）方式運行時，替換很簡單，因為會在系統中初始化 SqlSessionFactory，可以初始化的時候進行替換，這個時候也不會出現前面提到的問題。替換的方式也很簡單，通過 SqlSessionFactory 可以得到 SqlSession，然后就能得到 Configuration，通過 configuration.getMappedStatements() 就能得到所有的 MappedStatement，循環判斷其中的方法是否為通用接口提供的方法，如果是就按照前面的方式替換就可以了。

在使用 Spring 的情況下，以繼承的方式重寫了 MapperScannerConfigurer 和 MapperFactoryBean，在 Spring 調用 checkDaoConfig 的時候對 SqlSource 進行替換。在使用 Spring Boot 時，提供的 mapper-starter 中，直接注入 List<SqlSessionFactory> sqlSessionFactoryList 進行替換。

下面我們按照這個思路，以最簡練的代碼，實現一個通用方法。

實現一個簡單的通用 Mapper

1. 定義通用接口方法

public interface BaseMapper<T> {
  @SelectProvider(type = SelectMethodProvider.class, method = "select")
  List<T> select(T entity);
}

這里定義了一個簡單的 select 方法，這個方法判斷參數中的屬性是否為空，不為空的字段會作為查詢條件進行查詢，下面是對應的 Provider。

public class SelectMethodProvider {
  public String select(Object params) {
    return "什么都不是!";
  }
}

這里的 Provider 不會最終執行，只是為了在初始化時可以生成對應的 MappedStatement。

2. 替換 SqlSource

下面代碼為了簡單，都指定的 BaseMapper 接口，并且沒有特別的校驗。

public class SimpleMapperHelper {
  public static final XMLLanguageDriver XML_LANGUAGE_DRIVER
      = new XMLLanguageDriver();
  /**
   * 獲取泛型類型
   */
  public static Class getEntityClass(Class<?> mapperClass){
    Type[] types = mapperClass.getGenericInterfaces();
    Class<?> entityClass = null;
    for (Type type : types) {
      if (type instanceof ParameterizedType) {
        ParameterizedType t = (ParameterizedType) type;
        //判斷父接口是否為 BaseMapper.class
        if (t.getRawType() == BaseMapper.class) {
          //得到泛型類型
          entityClass = (Class<?>) t.getActualTypeArguments()[0];
          break;
        }
      }
    }
    return entityClass;
  }

  /**
   * 替換 SqlSource
   */
  public static void changeMs(MappedStatement ms) throws Exception {
    String msId = ms.getId();
    //標準msId為 包名.接口名.方法名
    int lastIndex = msId.lastIndexOf(".");
    String methodName = msId.substring(lastIndex + 1);
    String interfaceName = msId.substring(0, lastIndex);
    Class<?> mapperClass = Class.forName(interfaceName);
    //判斷是否繼承了通用接口
    if(BaseMapper.class.isAssignableFrom(mapperClass)){
      //判斷當前方法是否為通用 select 方法
      if (methodName.equals("select")) {
        Class entityClass = getEntityClass(mapperClass);
        //必須使用<script>標簽包裹代碼
        StringBuffer sqlBuilder = new StringBuffer("<script>");
        //簡單使用類名作為包名
        sqlBuilder.append("select * from ").append(entityClass.getSimpleName());
        Field[] fields = entityClass.getDeclaredFields();
        sqlBuilder.append(" <where> ");
        for (Field field : fields) {
          sqlBuilder.append("<if test=\"")
              .append(field.getName()).append("!=null\">");
          //字段名直接作為列名
          sqlBuilder.append(" and ").append(field.getName())
               .append(" = #{").append(field.getName()).append("}");
          sqlBuilder.append("</if>");
        }
        sqlBuilder.append("</where>");
        sqlBuilder.append("</script>");
        //解析 sqlSource
        SqlSource sqlSource = XML_LANGUAGE_DRIVER.createSqlSource(
            ms.getConfiguration(), sqlBuilder.toString(), entityClass);
        //替換
        MetaObject msObject = SystemMetaObject.forObject(ms);
        msObject.setValue("sqlSource", sqlSource);
      }
    }
  }

}

changeMs 方法簡單的從 msId 開始，獲取接口和實體信息，通過反射回去字段信息，使用 <if> 標簽動態判斷屬性值，這里的寫法和 XML 中一樣，使用 XMLLanguageDriver 處理時需要在外面包上 <script> 標簽。生成 SqlSource 后，通過反射替換了原值。

3. 測試

針對上面代碼，提供一個 country 表和對應的各種類。

實體類。

public class Country {
 private Long  id;
 private String countryname;
 private String countrycode;
 //省略 getter,setter
}

Mapper 接口。

public interface CountryMapper extends BaseMapper<Country> {

}

啟動 MyBatis 的公共類。

public class SqlSessionHelper {
  private static SqlSessionFactory sqlSessionFactory;

  static {
    try {
      Reader reader = Resources.getResourceAsReader("mybatis-config.xml");
      sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(reader);
      reader.close();
      //創建數據庫
      SqlSession session = null;
      try {
        session = sqlSessionFactory.openSession();
        Connection conn = session.getConnection();
        reader = Resources.getResourceAsReader("hsqldb.sql");
        ScriptRunner runner = new ScriptRunner(conn);
        runner.setLogWriter(null);
        runner.runScript(reader);
        reader.close();
      } finally {
        if (session != null) {
          session.close();
        }
      }
    } catch (IOException ignore) {
      ignore.printStackTrace();
    }
  }

  public static SqlSession getSqlSession() {
    return sqlSessionFactory.openSession();
  }

}

 配置文件。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE configuration
  PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
  "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>
 <environments default="development">
  <environment id="development">
   <transactionManager type="JDBC">
    <property name="" value=""/>
   </transactionManager>
   <dataSource type="UNPOOLED">
    <property name="driver" value="org.hsqldb.jdbcDriver"/>
    <property name="url" value="jdbc:hsqldb:mem:basetest"/>
    <property name="username" value="sa"/>
   </dataSource>
  </environment>
 </environments>

 <mappers>
  <package name="tk.mybatis.simple.mapper"/>
 </mappers>

</configuration>

初始化sql。

drop table country if exists;

create table country (
 id integer,
 countryname varchar(32),
 countrycode varchar(2)
);

insert into country (id, countryname, countrycode) values(1,'Angola','AO');
insert into country (id, countryname, countrycode) values(23,'Botswana','BW');
-- 省略部分
insert into country (id, countryname, countrycode) values(34,'Chile','CL');
insert into country (id, countryname, countrycode) values(35,'China','CN');
insert into country (id, countryname, countrycode) values(36,'Colombia','CO');

測試代碼。

public class SimpleTest {

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    SqlSession sqlSession = SqlSessionHelper.getSqlSession();
    Configuration configuration = sqlSession.getConfiguration();
    HashSet<MappedStatement> mappedStatements
        = new HashSet<MappedStatement>(configuration.getMappedStatements());
    //如果注釋下面替換步驟就會出錯
    for (MappedStatement ms : mappedStatements) {
      SimpleMapperHelper.changeMs(ms);
    }
    //替換后執行該方法
    CountryMapper mapper = sqlSession.getMapper(CountryMapper.class);
    Country query = new Country();
    //可以修改條件或者注釋條件查詢全部
    query.setCountrycode("CN");
    List<Country> countryList = mapper.select(query);
    for (Country country : countryList) {
      System.out.printf("%s - %s\n",
          country.getCountryname(),
          country.getCountrycode());
    }
    sqlSession.close();
  }
}

通過簡化版的處理過程應該可以和前面的內容聯系起來，從而理解通用 Mapper 的簡單處理過程。

完整代碼下載：simple-mapper_jb51.rar

最新的 ProviderSqlSource

早期的 ProviderSqlSource 有個缺點就是定義的方法要么沒有參數，要么只能是 Object parameterObject 參數，這個參數最終的形式在開發時也不容易一次寫對，因為不同形式的接口的參數會被 MyBatis 處理成不同的形式，可以參考 深入了解MyBatis參數。由于沒有提供接口和類型相關的參數，因此無法根據類型實現通用的方法。

在最新的 3.4.5 版本中，ProviderSqlSource 增加了一個額外可選的 ProviderContext 參數，這個類如下。

/**
 * The context object for sql provider method.
 *
 * @author Kazuki Shimizu
 * @since 3.4.5
 */
public final class ProviderContext {

 private final Class<?> mapperType;
 private final Method mapperMethod;

 /**
  * Constructor.
  *
  * @param mapperType A mapper interface type that specified provider
  * @param mapperMethod A mapper method that specified provider
  */
 ProviderContext(Class<?> mapperType, Method mapperMethod) {
  this.mapperType = mapperType;
  this.mapperMethod = mapperMethod;
 }

 /**
  * Get a mapper interface type that specified provider.
  *
  * @return A mapper interface type that specified provider
  */
 public Class<?> getMapperType() {
  return mapperType;
 }

 /**
  * Get a mapper method that specified provider.
  *
  * @return A mapper method that specified provider
  */
 public Method getMapperMethod() {
  return mapperMethod;
 }

}

有了這個參數后，就能獲取到接口和當前執行的方法信息，因此我們已經可以實現通用方法了。

下面是一個官方測試中的簡單例子，定義的通用接口如下。

public interface BaseMapper<T> {

 @SelectProvider(type= OurSqlBuilder.class, method= "buildSelectByIdProviderContextOnly")
 @ContainsLogicalDelete
 T selectById(Integer id);

 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
 @Target(ElementType.METHOD)
 @interface ContainsLogicalDelete {
  boolean value() default false;
 }

 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
 @Target(ElementType.TYPE)
 @interface Meta {
  String tableName();
 }
}

接口定義了一個簡單的根據 id 查詢的方法，定義了一個邏輯刪除的注解、還有一個表名的元注解。

下面是 方法的實現。

public String buildSelectByIdProviderContextOnly(ProviderContext context) {
 //獲取方法上的邏輯刪除注解
 final boolean containsLogicalDelete = context.getMapperMethod().
      getAnnotation(BaseMapper.ContainsLogicalDelete.class) != null;
 //獲取接口上的元注解（不是實體）
 final String tableName = context.getMapperType().
      getAnnotation(BaseMapper.Meta.class).tableName();
 return new SQL(){{
  SELECT("*");
  FROM(tableName);
  WHERE("id = #{id}");
  if (!containsLogicalDelete){
   WHERE("logical_delete = ${Constants.LOGICAL_DELETE_OFF}");
  }
 }}.toString();
}

這里相比之前，可以獲取到更多的信息，SQL 也不只是固定表的查詢，可以根據 @Meta 注解制定方法查詢的表名，和原來一樣的是，最終還是返回一個簡單的 SQL 字符串，仍然不支持動態 SQL 的標簽。

下面是實現的接口。

@BaseMapper.Meta(tableName = "users")
public interface Mapper extends BaseMapper<User> {

}

以上就是MyBatis中Mapper的實現原理是什么，小編相信有部分知識點可能是我們日常工作會見到或用到的。希望你能通過這篇文章學到更多知識。更多詳情敬請關注億速云行業資訊頻道。