淺談MyBatis 如何執行一條 SQL語句
Mybatis 是 Java 開發中比較常用的 ORM 框架。在日常工作中，我們都是直接通過 Spring Boot 自動配置，并直接使用，但是卻不知道 Mybatis 是如何執行一條 SQL 語句的，而這篇文章就是來揭開 Mybatis 的神秘面紗。
基礎組件我們要理解 Mybatis 的執行過程，就必須先了解 Mybatis 中都有哪一些重要的類，這些類的職責都是什么？
SqlSession
我們都很熟悉，它對外提供用戶和數據庫之間交互需要使用的方法，隱藏了底層的細節。它默認是實現類是 DefaultSqlSession
Executor
這個是執行器，SqlSession 中對數據庫的操作都是委托給它。它有多個實現類，可以使用不同的功能。
Configuration
它是一個很重要的配置類，它包含了 Mybatis 的所有有用信息，包括 xml 配置，動態 sql 語句等等，我們到處都可以看到這個類的身影。
MapperProxy
這是一個很重要的代理類，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 SqlSessionFactory 對象，該對象的作用是可以獲取 SqlSession 對象。
// 讀取配置InputStream resourceAsStream = Resources.getResourceAsStream('config.xml');SqlSessionFactoryBuilder sqlSessionFactoryBuilder = new SqlSessionFactoryBuilder();// 創建一個 SqlSessionFactory 對象SqlSessionFactory sqlSessionFactory = sqlSessionFactoryBuilder.build(resourceAsStream);
當我們得到一個 SqlSessionFactory 對象之后，就可以通過它的 openSession 方法得到一個 SqlSession 對象。
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession(true);
最后，我們通過 SqlSession 對象獲取 Mapper ，從而可以從數據庫獲取數據。
// 獲取 Mapper 對象HeroMapper mapper = sqlSession.getMapper(HeroMapper.class);// 執行方法，從數據庫中獲取數據Hero hero = mapper.selectById(1);詳細流程獲取 MapperProxy 對象
我們現在主要關注的就是 getMapper 方法，該方法為我們創建一個代理對象，該代理對象為我們執行 SQL 語句提供了重要的支持。
// SqlSession 對象@Overridepublic <T> T getMapper(Class<T> type) { return configuration.getMapper(type, this);}
getMapper 方法里面委托 Configuration 對象去獲取對應的 Mapper 代理對象，之前說過 Configuration 對象里面包含了 Mybatis 中所有重要的信息，其中就包括我們需要的 Mapper 代理對象，而這些信息都是在讀取配置信息的時候完成的，也就是執行sqlSessionFactoryBuilder.build 方法。
// Configuration 對象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 代理對象的操作委托給了 MapperRegistry 對象（擱著俄羅斯套娃呢？），這個 MapperRegistry 對象里面就存放了我們想要的 Mapper 代理對象，如果你這么想，就錯了，實際上，它存放的并不是我們想要的 Mapper 代理對象，而是 Mapper 代理對象的工廠，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 對象，我們通過名稱可以得出這是一個 Mapper 代理對象工廠，但是我們是要得到一個 MapperProxy 對象，而不是一個工廠對象，我們再來看 getMapper 方法，它通過 mapperProxyFactory.newInstance 來創建代理對象。
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);}
創建了一個 MapperProxy 對象，并且通過 Proxy.newProxyInstance 方法（不會還有人不知道這是 JDK 動態代理吧），創建一個代理對象處理，這個代理對象就是我們想要的結果。這里沒有體現出來代理了哪個對象??？其實 mapperInterface 這是一個成員變量，它引用了需要被代理的對象。而這個成員變量實在創建 MapperProxyFactory 對象的時候賦值的，所以我們每一個需要被代理的接口，在 Mybatis 中都會為它生成一個 MapperProxyFactory 對象，該對象的作用就是為了創建所需要的代理對象。
當我們獲取到代理對象 mapper 之后，就可以執行它里面的方法。這里使用一個例子：
// Myabtis 所需要的接口public interface HeroMapper { Hero selectById(Integer id);}
// HeroMapper 接口所對應的 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 resultType='test.Hero'>select * from hero where id = #{id} </select></mapper>
我們執行 selectById 方法，獲取一個用戶的信息。
// 獲取 Mapper 對象HeroMapper mapper = sqlSession.getMapper(HeroMapper.class);// 執行方法，從數據庫中獲取數據Hero hero = mapper.selectById(1);
通過上面的解析已經知道，這里的 mapper 是一個代理對象的引用，而這個代理類則是 MapperProxy，所以我們主要是去了解 MapperProxy 這個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); } }}
代理對象執行方法時都是直接執行 invoke() 方法，在這個方法中，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，它的參數是 Method 類型，所以這個 method 表示的就是我們執行的方法 HeroMapper.selectById，它首先從緩存中獲取是否之前已經創建過一個該方法的方法執行器 PlainMethodInvoker 對象，其實這只是一個包裝類，可有可無，在工程上來說，有了這個包裝類，會更加易于維護。而這個執行器里面只有一個成員對象，這個成員對象就是 MapperMethod，并且這個 MapperMethod 的構造函數中需要傳遞 HeroMapper、HeroMapper.selectById、Cofiguration 這三個參數。
以上步驟都執行完成之后，接下來我們可以看到執行了 PlainMethodInvoker 的 invoke 方法，而它又將真正的操作委托給了 MapperMethod，執行 MapperMethod 下的 execute 方法，這個方法就是本文章的重點所在。
從上面的解析可以知道，最后會執行到這個方法之中。
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; }
這個方法中，我們可以看到熟悉的幾個關鍵字：select、update、delete、insert，這個就是為了找到執行方式，我們因為是 select 語句，所以分支會走向 select，并且最終會執行到 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 對象中。在這個方法中，首先會構造參數，也就是我們看到的 convertArgsToSqlCommandParam 方法，它的內部執行方式是按照如下方式來轉換參數的：
使用 @param 自定義命名amethod(@Param int a, @Param int b) 則會構造 map -> [{'a', a_arg}, {'b', b_arg}, {'param1', a_arg}, {'param2', b_arg}]，a 和 param1 是對參數 a 的命名，a_arg 是傳遞的實際的值。雖然只有兩個參數，但是最后卻會在 Map 存在四個鍵值對，因為 Mybatis 最后自己會生成以 param 為前綴的參數名稱，名稱按照參數的位置進行命名。
不使用 @param
amethod(int a, int b)，則會構造 map -> [{'arg0', a_arg}, {'arg1', b_arg}, {'param1', a_arg}, {'param2', b_arg}]，因為沒有對參數進行自定義命名，所以 Myabtis 就對參數取了一個默認的名稱，以 arg 為前綴，位置為后綴進行命名。
在參數只有一個，并且參數為集合的情況下，會存放多個鍵值對：
amethod(Collection<Integer> a)，這種情況下，會構造 map -> [{'arg0', a_arg}, {'collection', a_arg}] amethod(List<Integer> a)，這種情況下，會構造 map -> [{'arg0', a_arg}, {'collection', a_arg}, {'list', a_arg}] amethod(Integer[] a)，這種情況下，會構造 map -> [{'arg0', a_arg}, {'array', a_arg}] 但是，如果有兩個參數，那么就不會這么存放，而是按照常規的方式： amethod(List<Integer> a，List<Integer> b) 則會構造 map -> [{'arg0', a_arg}, {'arg1', b_arg}, {'param1', a_arg}, {'param2', b_arg}] amethod(List<Integer> a，int b) 則會構造 map -> [{'arg0', a_arg}, {'arg1', b_arg}, {'param1', a_arg}, {'param2', b_arg}]不會作為參數的對象在 Mybatis 中有兩個特殊的對象：RowBounds、ResultHandler，這兩個對象如果作為參數則不會放入到 map 中，但是會占據位置。
amethod(int a，RowBounds rb, int b)，這種情況下，會構造 map -> [{'arg0', a_arg}, {'arg2', b_arg}, {'param1', a_arg}, {'param2', b_arg}]
注意這里的 b 參數的命名分別是 arg2 和 param2，arg2 是因為它的位置在參數的第 3 位，而 param2 則是因為它是第 2 個有效參數。
獲取需要執行的 SQL 對象參數構造完成之后，我們就需要尋找需要執行的 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，它是一個尋找對應 MapperStatement 對象的名稱，在我們的例子中，它就是 test.HeroMapper.selectById ，Mybatis 通過這個名稱可以尋找到包含了 SQL 語句的對象。
我們跟蹤代碼的執行，最后會來到下面這個方法，這是一個包含三個參數的重載方法。
@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 對象中獲取了一個 MapperStatement 對象， MapperStatement 對象包含的信息是由 <select>、<update>、<delete> 、<insert> 元素提供的，我們在這些元素中定義的信息都會保存在該對象中，如：Sql 語句、resultMap、fetchSize 等等。
執行 SQL 語句獲取到包含 SQL 語句信息的對象之后，就會交給 Execute 執行器對象去執行后續的處理，也就是 executor.query 方法。
@Overridepublic <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，然后創建一個緩存使用的 key，用于二級緩存。
@Overridepublic <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException { // .... // 跟緩存有關，如果緩存中存在數據，則直接從緩存中返回，否則從數據庫中查詢 list = queryFromDatabase(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql); return list;}
最后會執行到一個 doQuery 方法
@Overridepublic <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); }}
這段代碼創建了一個 Statement 對象的處理器 StatementHandler，這個處理器主要的工作就是完成 JDBC 中 PrepareStatement 對象的一些準備工作，包括：創建 PrepareStatement 對象，設置需要執行的 sql 語句，為 sql 語句中的參數賦值。完成這些工作之后，就開始從數據庫獲取數據了。
@Overridepublic <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException { PreparedStatement ps = (PreparedStatement) statement; ps.execute(); return resultSetHandler.handleResultSets(ps);}
第四行代碼即執行對應的 Sql 查詢，后續則是對結果進行處理。
總結Mybatis 通過 MapperProxy 代理了我們的 Dao 接口類，以此來幫助我們執行預定義的 Sql 語句，通過 Cache 來緩存對應的執行結果，通過 StatementHandler 創建 PrepareStatement 對象，通過 jdbc 執行 SQL 操作。
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