MyBatis - 分页之四大方式（数组、SQL、拦截器，RowBounds）

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。

物理分页 & 逻辑分页：JavaWeb - 物理分页 & 逻辑分页

 

一、数组分页

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 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 * from student

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： 

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）

优缺点：

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、SQL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 queryStudentsBySql(Map 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 * from student limit #{currIndex} , #{pageSize}

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 queryStudentsBySql(int currPage, int pageSize) {
    Map 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。

优缺点：

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;

/**
 * @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 paraObject = (Map)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：

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 queryStudentsByPage(Map data);

// xml文件的select语句

    select * from student

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 queryStudentsByPage(int currPage,int pageSize);

// 实现
@Override
public List queryStudentsByPage(int currPage, int pageSize) {
    Map 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 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 - 拦截器分页（原理机制 + 功能进阶）

 

转自：https://blog.csdn.net/chenbaige/article/details/70846902#commentBox