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MyBatis 学习笔记（七）---源码分析篇---SQL的执行过程（一）
前言
接上一篇，今天我们接着来分析MyBatis的源码。今天的分析的核心是SQL的执行过程。主要分为如下章节进行分析
- 代理类的生成
- SQL的执行过程
- 处理查询结果
mapper 接口的代理类的生成过程分析
首先我们来看看mapper 接口的代理类的生成过程，如下是一个MyBatis查询的调用实例。
StudentMapper mapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class);
List<Student> studentList = mapper.selectByName("点点");
上述方法sqlSession.getMapper(StudentMapper.class) 返回的其实是StudentMapper的代理类。
接着我们来看看调用的时序图。
如上时序图我们可知，接口的代理类（MapperProxy）最终由MapperProxyFactory通过JDK动态代理生成。接着我们一步步分析下。
//DefaultSqlSession
@Override
public <T> T getMapper(Class<T> type) {
//最后会去调用MapperRegistry.getMapper
return configuration.<T>getMapper(type, this);
}
如上，DefaultSqlSession直接请求抛给Configuration。
//Configuration
public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {
return mapperRegistry.getMapper(type, sqlSession);
}
同样，Configuration也是一个甩手掌柜，将请求直接抛给了MapperRegistry 这个接盘侠。
接下来我们来看看接盘侠MapperRegistry。
//*MapperRegistry
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);
}
}
如上，在MapperRegistry的getMapper的方法中，首先根据配置的Mapper 获取其对应的MapperProxyFactory。接着调用newInstance方法返回MapperProxy。最后我们来看看MapperProxyFactory
//*MapperProxyFactory
protected T newInstance(MapperProxy<T> mapperProxy) {
//用JDK自带的动态代理生成映射器
return (T) Proxy.newProxyInstance(mapperInterface.getClassLoader(), new Class[] { mapperInterface }, mapperProxy);
}
public T newInstance(SqlSession sqlSession) {
final MapperProxy<T> mapperProxy = new MapperProxy<T>(sqlSession, mapperInterface, methodCache);
return newInstance(mapperProxy);
}
如上，通过JDK自带的动态代理生成映射器，PS： JDK 动态代理需要接口。
分析完了MapperProxy的生成过程，接下来我们来分析下SQL的执行过程。
SQL的执行过程
SQL 的执行过程是从MapperProxy的invoke方法开始。按照惯例我们还是先看看相关的时序图。
如上图，在MapperProxy的invoke方法里调用了MapperMethod的execute方法，该方法是真正执行SQL，返回结果的方法。接下来我们来看看。
//*MapperProxy
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
//代理以后，所有Mapper的方法调用时，都会调用这个invoke方法
//并不是任何一个方法都需要执行调用代理对象进行执行，如果这个方法是Object中通用的方法（toString、hashCode等）无需执行
if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
try {
return method.invoke(this, args);
} catch (Throwable t) {
throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
}
}
//这里优化了，去缓存中找MapperMethod
final MapperMethod mapperMethod = cachedMapperMethod(method);
//执行
return mapperMethod.execute(sqlSession, args);
}
如上，这里MyBatis做了个优化，如果缓存中有MapperMethod，则取缓存中的，如果没有则new一个MapperMethod实例。
//*MapperProxy
//去缓存中找MapperMethod
private MapperMethod cachedMapperMethod(Method method) {
MapperMethod mapperMethod = methodCache.get(method);
if (mapperMethod == null) {
//找不到才去new
mapperMethod = new MapperMethod(mapperInterface, method, sqlSession.getConfiguration());
methodCache.put(method, mapperMethod);
}
return mapperMethod;
}
我们接着来看看MapperMethod 中的execute方法，该方法主要是通过区分各种CURD操作（insert|update|delete|select），分别调用sqlSession中的4大类方法。源码如下：
public Object execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
Object result;
//可以看到执行时就是4种情况，insert|update|delete|select，分别调用SqlSession的4大类方法
if (SqlCommandType.INSERT == command.getType()) {
// 对用户传入的参数进行转换，下同
Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
// 执行插入操作，rowCountResult方法用于处理返回值
result = rowCountResult(sqlSession.insert(command.getName(), param));
} else if (SqlCommandType.UPDATE == command.getType()) {
Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
result = rowCountResult(sqlSession.update(command.getName(), param));
} else if (SqlCommandType.DELETE == command.getType()) {
Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
result = rowCountResult(sqlSession.delete(command.getName(), param));
}
// 根据目标返回方法的返回类型进行相应的查询操作。
else if (SqlCommandType.SELECT == command.getType()) {
if (method.returnsVoid() && method.hasResultHandler()) {
/*
如果方法返回值为void，但参数列表中包含ResultHandler,
想通过ResultHandler的方式获取查询结果，而非通过返回值获取结果
* */
executeWithResultHandler(sqlSession, args);
result = null;
} else if (method.returnsMany()) {
//如果结果有多条记录
result = executeForMany(sqlSession, args);
} else if (method.returnsMap()) {
//如果结果是map
result = executeForMap(sqlSession, args);
} else {
//否则就是一条记录
Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
result = sqlSession.selectOne(command.getName(), param);
}
} else {
throw new BindingException("Unknown execution method for: " + command.getName());
}
// 如果方法的返回值是基本类型，而返回值却为null，此种情况下应抛出异常
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;
}
如上，代码注释比较详细。前面也说过了，不同的操作调用sqlSession中不同的方法。这里我重点分析下查询操作。查询的情况分为四种：
- 返回值为空
- 返回多条记录
- 返回map
- 返回单条记录。
返回值为空的情况下，直接返回 result 为null。其余几种情况内部都调用了sqlSession 中的selectList 方法。下面我就以返回单条记录为例进行分析。
//DefaultSqlSession
public <T> T selectOne(String statement, Object parameter) {
// Popular vote was to return null on 0 results and throw exception on too many.
//转而去调用selectList,很简单的，如果得到0条则返回null，得到1条则返回1条，得到多条报TooManyResultsException错
// 特别需要主要的是当没有查询到结果的时候就会返回null。因此一般建议在mapper中编写resultType的时候使用包装类型
//而不是基本类型，比如推荐使用Integer而不是int。这样就可以避免NPE
List<T> list = this.<T>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;
}
}
如果所示，如果selectList查询返回1条，则直接返回，如果返回多条则抛出异常，否则直接返回null。我们接着往下看.
//DefaultSqlSession
public <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds) {
try {
//根据statement id找到对应的MappedStatement
MappedStatement ms = configuration.getMappedStatement(statement);
//转而用执行器来查询结果,注意这里传入的ResultHandler是null
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();
}
}
如上，在selectList 内部最终调用的是SimpleExecutor (执行器)的query方法来执行查询结果。我们接着往下找
根据类图我们不难发现SimpleExecutor是BaseExecutor类的子类。在BaseExecutor 类中我们找到了query 方法。
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
//得到绑定sql
BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameter);
//创建缓存Key
CacheKey key = createCacheKey(ms, parameter, rowBounds, boundSql);
//查询
return query(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}
该方法主要有两步，
- 得到绑定的SQL，
- 调用其重载query方法。
绑定SQL的过程，我们稍后分析。我们接着来看看其重载的query方法。
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException {
····· 省略部分代码
try {
//加一,这样递归调用到上面的时候就不会再清局部缓存了
queryStack++;
//先根据cachekey从localCache去查
list = resultHandler == null ? (List<E>) localCache.getObject(key) : null;
if (list != null) {
//若查到localCache缓存，处理localOutputParameterCache
handleLocallyCachedOutputParameters(ms, key, parameter, boundSql);
} else {
//从数据库查
list = queryFromDatabase(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}
···· 省略部分代码
}
return list;
}
该方法核心的步骤是，首先根据cacheKey 从localCache 中去查，如果不为空的话则直接取缓存的，否则查询数据库。我们主要看看查询数据库的queryFromDatabase方法。
//BaseExecutor
//从数据库查
private <E> List<E> queryFromDatabase(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException {
List<E> list;
//先向缓存中放入占位符
localCache.putObject(key, EXECUTION_PLACEHOLDER);
try {
// 调用doQuery进行查询
list = doQuery(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
} finally {
//最后删除占位符
localCache.removeObject(key);
}
//加入缓存
localCache.putObject(key, list);
//如果是存储过程，OUT参数也加入缓存
if (ms.getStatementType() == StatementType.CALLABLE) {
localOutputParameterCache.putObject(key, parameter);
}
return list;
}
//query-->queryFromDatabase-->doQuery
protected abstract <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql)
throws SQLException;
此处doQuery方法是抽象方法，定义了模板供子类实现。此处用到了模板模式。
首先，此方法首先调用doQuery方法执行查询，然后将查询的结果放入缓存中。
接着我们再来看看SimpleExcutor中的doQuery方法。
//*SimpleExcutor
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();
//新建一个StatementHandler
//这里看到ResultHandler传入了
StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(wrapper, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
//准备语句
stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
//StatementHandler.query（实际调用的是PreparedStatementHandler）
return handler.<E>query(stmt, resultHandler);
} finally {
// 关闭statement
closeStatement(stmt);
}
}
如上，该方法主要有三步：
- 新建一个StatementHandler
- 获取Statement
- StatementHandler.query（实际调用的是PreparedStatementHandler）获取查询结果。
第一步比较简单，我们首先来看看第二步
//*SimpleExcutor
private Statement prepareStatement(StatementHandler handler, Log statementLog) throws SQLException {
Statement stmt;
// 获取数据库连接
Connection connection = getConnection(statementLog);
//创建Statement
stmt = handler.prepare(connection);
//为Statement设置IN参数
handler.parameterize(stmt);
return stmt;
}
对于prepareStatement方法里的相关步骤，相信大家都不会陌生。获取数据库连接，创建Statement; 为Statement设置IN参数。都是我们非常熟悉的。我们接着看看第三步。
public <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
PreparedStatement ps = (PreparedStatement) statement;
// 执行SQL
ps.execute();
// 处理执行结果
return resultSetHandler.<E> handleResultSets(ps);
}
这一步到了最终的执行链。还是先执行SQL，然后处理执行结果。限于篇幅，在此不展开分析了。
总结
本文通过两个时序图，为主线来展开分析了Mapper接口代理类的生成过程，以及SQL的执行过程。希望对大家有所帮助。
作者：码农飞哥
微信公众号：码农飞哥
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