MyBatis精通之路之分页功能的实现（数组分页、sql分页、拦截器，RowBounds分页）
前言：学习hibernate & mybatis等持久层框架的时候，不外乎对数据库的增删改查操作。而使用最多的当是数据库的查找操作， 而当数据库数据过多时，符合查找条件的数据可能也会是很庞大的数据。往往在这个时候，我们都不会希望一次性的将所有的数据一起性读取出来，并且显示在UI界面上。常用的操作，就是对查找到的数据进行分页，每次处理小部分数据。这样每次处理的数据量就会在可控的范围，UI的展示也会很协调。
问题：面对上面的问题，今天我们就来进行基于mybatis和MySql进行分页功能的实现。常见的数据分页有哪几种实现？？基于数组的分页实现？基于sql语句的分页实现？还是通过拦截器进行数据分页功能？还是通过RowBounds参数进行物理分页？几种都是常用的分页实现原理，接下来就按照数组、sql语句，拦截器和RowBounds的方式介绍分页功能。
一.借助数组进行分页
原理：进行数据库查询操作时，获取到数据库中所有满足条件的记录，保存在应用的临时数组中，再通过List的subList方法，获取到满足条件的所有记录。
实现：
首先在dao层，创建StudentMapper接口，用于对数据库的操作。在接口中定义通过数组分页的查询方法，如下所示：
List<Student> queryStudentsByArray();方法很简单，就是获取所有的数据，通过list接收后进行分页操作。
创建StudentMapper.xml文件，编写查询的sql语句：
<select id="queryStudentsByArray" resultMap="studentmapper">
select * from student
select>可以看出再编写sql语句的时候，我们并没有作任何分页的相关操作。这里是查询到所有的学生信息。
接下来在service层获取数据并且进行分页实现：
定义IStuService接口，并且定义分页方法：
List queryStudentsByArray(int currPage, int pageSize); 通过接收currPage参数表示显示第几页的数据，pageSize表示每页显示的数据条数。
创建IStuService接口实现类StuServiceIml对方法进行实现，对获取到的数组通过currPage和pageSize进行分页：
@Override
public List queryStudentsByArray(int currPage, int pageSize) {
List students = studentMapper.queryStudentsByArray();
// 从第几条数据开始
int firstIndex = (currPage - 1) * pageSize;
// 到第几条数据结束
int lastIndex = currPage * pageSize;
return students.subList(firstIndex, lastIndex);
} 通过subList方法，获取到两个索引间的所有数据。
最后在controller中创建测试方法：
@ResponseBody
@RequestMapping("/student/array/{currPage}/{pageSize}")
public List getStudentByArray(@PathVariable("currPage") int currPage, @PathVariable("pageSize") int pageSize) {
List student = StuServiceIml.queryStudentsByArray(currPage, pageSize);
return student;
} 通过用户传入的currPage和pageSize获取指定数据。
测试：
首先我们来获取再没实现分页效果前获取到的所有数据，如下所示：
接下来在浏览器输入http://localhost:8080/student/student/array/1/2测试实现了分页后的数据。获取第一页的数据，每页显示两条数据。
结果如下：
输出的是指定的从第0-2条数据，可见我们通过数组分页的功能是成功的。（这里因为用到了关联查询，所以看起来数据可能比较多）
缺点：数据库查询并返回所有的数据，而我们需要的只是极少数符合要求的数据。当数据量少时，还可以接受。当数据库数据量过大时，每次查询对数据库和程序的性能都会产生极大的影响。
二.借助Sql语句进行分页
在了解到通过数组分页的缺陷后，我们发现不能每次都对数据库中的所有数据都检索。然后在程序中对获取到的大量数据进行二次操作，这样对空间和性能都是极大的损耗。所以我们希望能直接在数据库语言中只检索符合条件的记录，不需要在通过程序对其作处理。这时，Sql语句分页技术横空出世。
实现：通过sql语句实现分页也是非常简单的，只是需要改变我们查询的语句就能实现了，即在sql语句后面添加limit分页语句。
首先还是在StudentMapper接口中添加sql语句查询的方法，如下：
List<Student> queryStudentsBySql(Map<String,Object> data);然后在StudentMapper.xml文件中编写sql语句通过limiy关键字进行分页：
<select id="queryStudentsBySql" parameterType="map" resultMap="studentmapper">
select * from student limit #{currIndex} , #{pageSize}
select>接下来还是在IStuService接口中定义方法，并且在StuServiceIml中对sql分页实现。
List queryStudentsBySql(int currPage, int pageSize); @Override
public List<Student> queryStudentsBySql(int currPage, int pageSize) {
Map<String, Object> data = new HashedMap();
data.put("currIndex", (currPage-1)*pageSize);
data.put("pageSize", pageSize);
return studentMapper.queryStudentsBySql(data);
}sql分页语句如下：select * from table limit index, pageSize;
所以在service中计算出currIndex：要开始查询的第一条记录的索引。
测试：
在浏览器输入http://localhost:8080/student/student/sql/1/2获取第一页的数据，每页显示两条数据。
结果：
从输出结果可以看出和数组分页的结果是一致的，因此sql语句的分页也是没问题的。
缺点：虽然这里实现了按需查找，每次检索得到的是指定的数据。但是每次在分页的时候都需要去编写limit语句，很冗余。而且不方便统一管理，维护性较差。所以我们希望能够有一种更方便的分页实现。
三.拦截器分页
上面提到的数组分页和sql语句分页都不是我们今天讲解的重点，今天需要实现的是利用拦截器达到分页的效果。自定义拦截器实现了拦截所有以ByPage结尾的查询语句，并且利用获取到的分页相关参数统一在sql语句后面加上limit分页的相关语句，一劳永逸。不再需要在每个语句中单独去配置分页相关的参数了。。
首先我们看一下拦截器的具体实现，在这里我们需要拦截所有以ByPage结尾的所有查询语句，因此要使用该拦截器实现分页功能，那么再定义名称的时候需要满足它拦截的规则（以ByPage结尾），如下所示：
package com.cbg.interceptor;
import org.apache.ibatis.executor.Executor;
import org.apache.ibatis.executor.parameter.ParameterHandler;
import org.apache.ibatis.executor.resultset.ResultSetHandler;
import org.apache.ibatis.executor.statement.StatementHandler;
import org.apache.ibatis.mapping.MappedStatement;
import org.apache.ibatis.plugin.*;
import org.apache.ibatis.reflection.MetaObject;
import org.apache.ibatis.reflection.SystemMetaObject;
import java.sql.Connection;
import java.util.Map;
import java.util.Properties;
/**
* Created by chenboge on 2017/5/7.
*
* Email:[email protected]
*
* description:
*/
/**
* @Intercepts 说明是一个拦截器
* @Signature 拦截器的签名
* type 拦截的类型 四大对象之一( Executor,ResultSetHandler,ParameterHandler,StatementHandler)
* method 拦截的方法
* args 参数
*/
@Intercepts({@Signature(type = StatementHandler.class, method = "prepare", args = {Connection.class, Integer.class})})
public class MyPageInterceptor implements Interceptor {
//每页显示的条目数
private int pageSize;
//当前现实的页数
private int currPage;
private String dbType;
@Override
public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
//获取StatementHandler，默认是RoutingStatementHandler
StatementHandler statementHandler = (StatementHandler) invocation.getTarget();
//获取statementHandler包装类
MetaObject MetaObjectHandler = SystemMetaObject.forObject(statementHandler);
//分离代理对象链
while (MetaObjectHandler.hasGetter("h")) {
Object obj = MetaObjectHandler.getValue("h");
MetaObjectHandler = SystemMetaObject.forObject(obj);
}
while (MetaObjectHandler.hasGetter("target")) {
Object obj = MetaObjectHandler.getValue("target");
MetaObjectHandler = SystemMetaObject.forObject(obj);
}
//获取连接对象
//Connection connection = (Connection) invocation.getArgs()[0];
//object.getValue("delegate"); 获取StatementHandler的实现类
//获取查询接口映射的相关信息
MappedStatement mappedStatement = (MappedStatement) MetaObjectHandler.getValue("delegate.mappedStatement");
String mapId = mappedStatement.getId();
//statementHandler.getBoundSql().getParameterObject();
//拦截以.ByPage结尾的请求，分页功能的统一实现
if (mapId.matches(".+ByPage$")) {
//获取进行数据库操作时管理参数的handler
ParameterHandler parameterHandler = (ParameterHandler) MetaObjectHandler.getValue("delegate.parameterHandler");
//获取请求时的参数
Map paraObject = (Map) parameterHandler.getParameterObject();
//也可以这样获取
//paraObject = (Map) statementHandler.getBoundSql().getParameterObject();
//参数名称和在service中设置到map中的名称一致
currPage = (int) paraObject.get("currPage");
pageSize = (int) paraObject.get("pageSize");
String sql = (String) MetaObjectHandler.getValue("delegate.boundSql.sql");
//也可以通过statementHandler直接获取
//sql = statementHandler.getBoundSql().getSql();
//构建分页功能的sql语句
String limitSql;
sql = sql.trim();
limitSql = sql + " limit " + (currPage - 1) * pageSize + "," + pageSize;
//将构建完成的分页sql语句赋值个体'delegate.boundSql.sql'，偷天换日
MetaObjectHandler.setValue("delegate.boundSql.sql", limitSql);
}
//调用原对象的方法，进入责任链的下一级
return invocation.proceed();
}
//获取代理对象
@Override
public Object plugin(Object o) {
//生成object对象的动态代理对象
return Plugin.wrap(o, this);
}
//设置代理对象的参数
@Override
public void setProperties(Properties properties) {
//如果项目中分页的pageSize是统一的，也可以在这里统一配置和获取，这样就不用每次请求都传递pageSize参数了。参数是在配置拦截器时配置的。
String limit1 = properties.getProperty("limit", "10");
this.pageSize = Integer.valueOf(limit1);
this.dbType = properties.getProperty("dbType", "mysql");
}
}
上面即是拦截器功能的实现，在intercept方法中获取到select标签和sql语句的相关信息，拦截所有以ByPage结尾的select查询，并且统一在查询语句后面添加limit分页的相关语句，统一实现分页功能。
重点详解：
StatementHandler是一个接口，而我们在代码中通过StatementHandler statementHandler = (StatementHandler) invocation.getTarget();获取到的是StatementHandler默认的实现类RoutingStatementHandler。而RoutingStatementHandler只是一个中间代理，他不会提供具体的方法。那你可能会纳闷了，拦截器中基本上是依赖statementHandler获取各种对象和属性的，没有具体属性和方法怎么行？？接着看下面代码：
private final StatementHandler delegate;
public RoutingStatementHandler(Executor executor, MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) {
switch(RoutingStatementHandler.SyntheticClass_1.$SwitchMap$org$apache$ibatis$mapping$StatementType[ms.getStatementType().ordinal()]) {
case 1:
this.delegate = new SimpleStatementHandler(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
break;
case 2:
this.delegate = new PreparedStatementHandler(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
break;
case 3:
this.delegate = new CallableStatementHandler(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
break;
default:
throw new ExecutorException("Unknown statement type: " + ms.getStatementType());
}
}原来它是通过不同的MappedStatement创建不同的StatementHandler实现类对象处理不同的情况。这里的到的StatementHandler实现类才是真正服务的。看到这里，你可能就会明白MappedStatement mappedStatement = (MappedStatement) MetaObjectHandler.getValue("delegate.mappedStatement");中delegate的来源了吧。至于为什么要这么去获取，后面我们会说道。
拿到statementHandler后，我们会通过MetaObject MetaObjectHandler = SystemMetaObject.forObject(statementHandler);去获取它的包装对象，通过包装对象去获取各种服务。
MetaObject：mybatis的一个工具类，方便我们有效的读取或修改一些重要对象的属性。四大对象（ResultSetHandler，ParameterHandler，Executor和statementHandler）提供的公共方法很少，要想直接获取里面属性的值很困难，但是可以通过MetaObject利用一些技术（内部反射实现）很轻松的读取或修改里面的数据。
接下来说说：MappedStatement mappedStatement = (MappedStatement) MetaObjectHandler.getValue("delegate.mappedStatement");
上面提到为什么要这么去获取MappedStatement对象？？在RoutingStatementHandler中delegate是私有的（private final StatementHandler delegate;），有没有共有的方法去获取。所以这里只有通过反射来获取啦。
MappedStatement是保存了xxMapper.xml中一个sql语句节点的所有信息的包装类，可以通过它获取到节点中的所有信息。在示例中我们拿到了id值，也就是方法的名称，通过名称区拦截所有需要分页的请求。
通过StatementHandler的包装类，不光能拿到MappedStatement，还可以拿到下面的数据：
public abstract class BaseStatementHandler implements StatementHandler {
protected final Configuration configuration;
protected final ObjectFactory objectFactory;
protected final TypeHandlerRegistry typeHandlerRegistry;
protected final ResultSetHandler resultSetHandler;
protected final ParameterHandler parameterHandler;
protected final Executor executor;
protected final MappedStatement mappedStatement;
protected final RowBounds rowBounds;
protected BoundSql boundSql;
protected BaseStatementHandler(Executor executor, MappedStatement mappedStatement, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) {
this.configuration = mappedStatement.getConfiguration();
this.executor = executor;
this.mappedStatement = mappedStatement;
this.rowBounds = rowBounds;
this.typeHandlerRegistry = this.configuration.getTypeHandlerRegistry();
this.objectFactory = this.configuration.getObjectFactory();
if(boundSql == null) {
this.generateKeys(parameterObject);
boundSql = mappedStatement.getBoundSql(parameterObject);
}
this.boundSql = boundSql;
this.parameterHandler = this.configuration.newParameterHandler(mappedStatement, parameterObject, boundSql);
this.resultSetHandler = this.configuration.newResultSetHandler(executor, mappedStatement, rowBounds, this.parameterHandler, resultHandler, boundSql);
}上面的所有数据都可以通过反射拿到。
几个重要的参数：
Configuration：所有配置的相关信息。
ResultSetHandler：用于拦截执行结果的组装。
ParameterHandler：拦截执行Sql的参数的组装。
Executor：执行Sql的全过程，包括组装参数、组装结果和执行Sql的过程。
BoundSql：执行的Sql的相关信息。
接下来我们通过如下代码拿到请求时的map对象（反射）。
//获取进行数据库操作时管理参数的handler
ParameterHandler parameterHandler = (ParameterHandler) MetaObjectHandler.getValue("delegate.parameterHandler");
//获取请求时的参数
Map<String, Object> paraObject = (Map<String, Object>) parameterHandler.getParameterObject();
//也可以这样获取
//paraObject = (Map) statementHandler.getBoundSql().getParameterObject(); 拿到我们需要的currPage和pageSize参数后，就是组装分页查询的sql语句’limitSql‘了。
最后通过MetaObjectHandler.setValue("delegate.boundSql.sql", limitSql);将原始的sql语句替换成我们新的分页语句，完成偷天换日的功能，接下来让代码继续执行。
编写好拦截器后，需要注册到项目中，才能发挥它的作用。在mybatis的配置文件中，添加如下代码：
<plugins>
<plugin interceptor="com.cbg.interceptor.MyPageInterceptor">
<property name="limit" value="10"/>
<property name="dbType" value="mysql"/>
plugin>
plugins>如上所示，还能在里面配置一些属性，在拦截器的setProperties方法中可以获取配置好的属性值。如项目分页的pageSize参数的值固定，我们就可以配置在这里了，以后就不需要每次传入pageSize了，读取方式如下：
//读取配置的代理对象的参数
@Override
public void setProperties(Properties properties) {
String limit1 = properties.getProperty("limit", "10");
this.pageSize = Integer.valueOf(limit1);
this.dbType = properties.getProperty("dbType", "mysql");
}到这里，有关拦截器的相关知识就讲解的差不多了，接下来就需要测试，是否我们这样写真的有效？？
首先还是添加dao层的方法和xml文件的sql语句配置，注意项目中拦截的是以ByPage结尾的请求，所以在这里，我们的方法名称也以此结尾：
方法
List<Student> queryStudentsByPage(Map<String,Object> data);
xml文件的select语句
<select id="queryStudentsByPage" parameterType="map" resultMap="studentmapper">
select * from student
</select>可以看出，这里我们就不需要再去手动配置分页语句了。
接下来是service层的接口编写和实现方法：
方法：
List<Student> queryStudentsByPage(int currPage,int pageSize);
实现：
@Override
public List<Student> queryStudentsByPage(int currPage, int pageSize) {
Map<String, Object> data = new HashedMap();
data.put("currPage", currPage);
data.put("pageSize", pageSize);
return studentMapper.queryStudentsByPage(data);
}这里我们虽然传入了currPage和pageSize两个参数，但是在sql的xml文件中并没有使用，直接在拦截器中获取到统一使用。
最后编写controller的测试代码：
@ResponseBody
@RequestMapping("/student/page/{currPage}/{pageSize}")
public List getStudentByPage(@PathVariable("currPage") int currPage, @PathVariable("pageSize") int pageSize) {
List student = StuServiceIml.queryStudentsByPage(currPage, pageSize);
return student;
}
测试：
在浏览器输入：http://localhost:8080/student/student/page/1/2
结果：
可见和上面两种分页的效果是一样的。
四.RowBounds实现分页
原理：通过RowBounds实现分页和通过数组方式分页原理差不多，都是一次获取所有符合条件的数据，然后在内存中对大数据进行操作，实现分页效果。只是数组分页需要我们自己去实现分页逻辑，这里更加简化而已。
存在问题：一次性从数据库获取的数据可能会很多，对内存的消耗很大，可能导师性能变差，甚至引发内存溢出。
适用场景：在数据量很大的情况下，建议还是适用拦截器实现分页效果。RowBounds建议在数据量相对较小的情况下使用。
简单介绍：这是代码实现上最简单的一种分页方式，只需要在dao层接口中要实现分页的方法中加入RowBounds参数，然后在service层通过offset（从第几行开始读取数据，默认值为0）和limit（要显示的记录条数，默认为java允许的最大整数：2147483647）两个参数构建出RowBounds对象，在调用dao层方法的时，将构造好的RowBounds传进去就能轻松实现分页效果了。
具体操作如下：
dao层接口方法：
//加入RowBounds参数
public List queryUsersByPage(String userName, RowBounds rowBounds); 然后在service层构建RowBounds，调用dao层方法：
@Override
@Transactional(isolation = Isolation.READ_COMMITTED, propagation = Propagation.SUPPORTS)
public List queryRolesByPage(String roleName, int start, int limit) {
return roleDao.queryRolesByPage(roleName, new RowBounds(start, limit));
} RowBounds就是一个封装了offset和limit简单类，如下所示：
public class RowBounds {
public static final int NO_ROW_OFFSET = 0;
public static final int NO_ROW_LIMIT = 2147483647;
public static final RowBounds DEFAULT = new RowBounds();
private int offset;
private int limit;
public RowBounds() {
this.offset = 0;
this.limit = 2147483647;
}
public RowBounds(int offset, int limit) {
this.offset = offset;
this.limit = limit;
}
public int getOffset() {
return this.offset;
}
public int getLimit() {
return this.limit;
}
}
只需要这两步操作，就能轻松实现分页效果了，是不是很神奇。但却不简单，内部是怎么实现的？？给大家提供一个简单的思路：RowBounds分页简单原理
结论：从上面四种sql分页的实现方式可以看出，通过RowBounds实现是最简便的，但是通过拦截器的实现方式是最优的方案。只需一次编写，所有的分页方法共同使用，还可以避免多次配置时的出错机率，需要修改时也只需要修改这一个文件，一劳永逸。而且是我们自己实现的，便于我们去控制和增加一些逻辑处理，使我们在外层更简单的使用。同时也不会出现数组分页和RowBounds分页导致的性能问题。当然，具体情况可以采取不同的解决方案。数据量小时，RowBounds不失为一种好办法。但是数据量大时，实现拦截器就很有必要了。
到这里，mybatis的分页原理和全部实现过程都完成了，还有不清楚的可以自己去看一下mybatis的源码，按照这个思路去阅读还是比较清晰的。这里只是对插件（拦截器）实现分页做了个简单的介绍，只是简单的分页功能，还很简陋。在下一遍博客我们将会实现一个封装好的、功能齐全的实用性插件。传送门：mybatis精通之路之插件分页（拦截器）进阶
最后，希望大家提出宝贵意见，共同学习。