PageHelper分页插件源码及原理剖析
PageHelper是一款好用的开源免费的Mybatis第三方物理分页插件，其实我并不想加上好用两个字，但是为了表扬插件作者开源免费的崇高精神，我毫不犹豫的加上了好用一词作为赞美。
原本以为分页插件，应该是很简单的，然而PageHelper比我想象的要复杂许多，它做的很强大，也很彻底，强大到使用者可能并不需要这么多功能，彻底到一参可以两用。但是，我认为，作为分页插件，完成物理分页任务是根本，其它的很多智能并不是必要的，保持它够傻够憨，专业术语叫stupid，简单就是美。
我们将简单介绍PageHelper的基本使用和配置参数的含义，重点分析PageHelper作为Mybatis分页插件的实现原理。
1. PageHelper的maven依赖及插件配置
<dependency>
<groupId>com.github.pagehelpergroupId>
<artifactId>pagehelperartifactId>
<version>4.1.6version>
dependency>PageHelper除了本身的jar包外，它还依赖了一个叫jsqlparser的jar包，使用时，我们不需要单独指定jsqlparser的maven依赖，maven的间接依赖会帮我们引入。
<plugin interceptor="com.github.pagehelper.PageHelper">
<property name="dialect" value="mysql" />
<property name="offsetAsPageNum" value="false" />
<property name="rowBoundsWithCount" value="true" />
<property name="reasonable" value="true" />
plugin>上面是PageHelper官方给的配置和注释，虽然写的很多，不过确实描述的很明白。
dialect：标识是哪一种数据库，设计上必须。
offsetAsPageNum：将RowBounds第一个参数offset当成pageNum页码使用，这就是上面说的一参两用，个人觉得完全没必要，offset = pageSize * pageNum就搞定了，何必混用参数呢？
rowBoundsWithCount：设置为true时，使用RowBounds分页会进行count查询，个人觉得完全没必要，实际开发中，每一个列表分页查询，都配备一个count数量查询即可。
reasonable：value=true时，pageNum小于1会查询第一页，如果pageNum大于pageSize会查询最后一页 ，个人认为，参数校验在进入Mybatis业务体系之前，就应该完成了，不可能到达Mybatis业务体系内参数还带有非法的值。
这么一来，我们只需要记住 dialect = mysql 一个参数即可，其实，还有下面几个相关参数可以配置。
autoDialect：true or false，是否自动检测dialect。
autoRuntimeDialect：true or false，多数据源时，是否自动检测dialect。
closeConn：true or false，检测完dialect后，是否关闭Connection连接。
上面这3个智能参数，不到万不得已，我们不应该在系统中使用，我们只需要一个dialect = mysql 或者 dialect = oracle就够了，如果系统中需要使用，还是得问问自己，是否真的非用不可。
2. PageHelper源码分析
@Intercepts(@Signature(type = Executor.class, method = "query", args = {MappedStatement.class, Object.class, RowBounds.class, ResultHandler.class}))
public class PageHelper implements Interceptor {
//sql工具类
private SqlUtil sqlUtil;
//属性参数信息
private Properties properties;
//配置对象方式
private SqlUtilConfig sqlUtilConfig;
//自动获取dialect,如果没有setProperties或setSqlUtilConfig，也可以正常进行
private boolean autoDialect = true;
//运行时自动获取dialect
private boolean autoRuntimeDialect;
//多数据源时，获取jdbcurl后是否关闭数据源
private boolean closeConn = true;
//缓存
private Map urlSqlUtilMap = new ConcurrentHashMap();
private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
// ...
} 上面是官方源码以及源码所带的注释，我们再补充一下。
SqlUtil：数据库类型专用sql工具类，一个数据库url对应一个SqlUtil实例，SqlUtil内有一个Parser对象，如果是mysql，它是MysqlParser，如果是oracle，它是OracleParser，这个Parser对象是SqlUtil不同实例的主要存在价值。执行count查询、设置Parser对象、执行分页查询、保存Page分页对象等功能，均由SqlUtil来完成。
SqlUtilConfig：Spring Boot中使用，忽略。
autoRuntimeDialect：多个数据源切换时，比如mysql和oracle数据源同时存在，就不能简单指定dialect，这个时候就需要运行时自动检测当前的dialect。
Map
ReentrantLock lock：这个lock对象是比较有意思的现象，urlSqlUtilMap明明是一个同步ConcurrentHashMap，又搞了一个lock出来同步ConcurrentHashMap做什么呢？是否是画蛇添足？在《Java并发编程实战》一书中有详细论述，简单的说，ConcurrentHashMap可以保证put或者remove方法一定是线程安全的，但它不能保证put、get、remove的组合操作是线程安全的，为了保证组合操作也是线程安全的，所以使用了lock。
com.github.pagehelper.PageHelper.java源码。
// Mybatis拦截器方法
public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
if (autoRuntimeDialect) {
// 多数据源
SqlUtil sqlUtil = getSqlUtil(invocation);
return sqlUtil.processPage(invocation);
} else {
// 单数据源
if (autoDialect) {
initSqlUtil(invocation);
}
// 指定了dialect
return sqlUtil.processPage(invocation);
}
}
public synchronized void initSqlUtil(Invocation invocation) {
if (this.sqlUtil == null) {
this.sqlUtil = getSqlUtil(invocation);
if (!autoRuntimeDialect) {
properties = null;
sqlUtilConfig = null;
}
autoDialect = false;
}
}
public void setProperties(Properties p) {
checkVersion();
//多数据源时，获取jdbcurl后是否关闭数据源
String closeConn = p.getProperty("closeConn");
//解决#97
if(StringUtil.isNotEmpty(closeConn)){
this.closeConn = Boolean.parseBoolean(closeConn);
}
//初始化SqlUtil的PARAMS
SqlUtil.setParams(p.getProperty("params"));
//数据库方言
String dialect = p.getProperty("dialect");
String runtimeDialect = p.getProperty("autoRuntimeDialect");
if (StringUtil.isNotEmpty(runtimeDialect) && runtimeDialect.equalsIgnoreCase("TRUE")) {
this.autoRuntimeDialect = true;
this.autoDialect = false;
this.properties = p;
} else if (StringUtil.isEmpty(dialect)) {
autoDialect = true;
this.properties = p;
} else {
autoDialect = false;
sqlUtil = new SqlUtil(dialect);
sqlUtil.setProperties(p);
}
}
public SqlUtil getSqlUtil(Invocation invocation) {
MappedStatement ms = (MappedStatement) invocation.getArgs()[0];
//改为对dataSource做缓存
DataSource dataSource = ms.getConfiguration().getEnvironment().getDataSource();
String url = getUrl(dataSource);
if (urlSqlUtilMap.containsKey(url)) {
return urlSqlUtilMap.get(url);
}
try {
lock.lock();
if (urlSqlUtilMap.containsKey(url)) {
return urlSqlUtilMap.get(url);
}
if (StringUtil.isEmpty(url)) {
throw new RuntimeException("无法自动获取jdbcUrl，请在分页插件中配置dialect参数!");
}
String dialect = Dialect.fromJdbcUrl(url);
if (dialect == null) {
throw new RuntimeException("无法自动获取数据库类型，请通过dialect参数指定!");
}
SqlUtil sqlUtil = new SqlUtil(dialect);
if (this.properties != null) {
sqlUtil.setProperties(properties);
} else if (this.sqlUtilConfig != null) {
sqlUtil.setSqlUtilConfig(this.sqlUtilConfig);
}
urlSqlUtilMap.put(url, sqlUtil);
return sqlUtil;
} finally {
lock.unlock();
}
}autoRuntimeDialect：多数据源，会创建多个SqlUtil。
autoDialect：单数据源，只会创建1个SqlUtil。单数据源时，也可以当做多数据源来使用。
指定了dialect：只会创建1个SqlUtil。
3. PageSqlSource
public abstract class PageSqlSource implements SqlSource {
/**
* 获取正常的BoundSql
*
* @param parameterObject
* @return
*/
protected abstract BoundSql getDefaultBoundSql(Object parameterObject);
/**
* 获取Count查询的BoundSql
*
* @param parameterObject
* @return
*/
protected abstract BoundSql getCountBoundSql(Object parameterObject);
/**
* 获取分页查询的BoundSql
*
* @param parameterObject
* @return
*/
protected abstract BoundSql getPageBoundSql(Object parameterObject);
/**
* 获取BoundSql
*
* @param parameterObject
* @return
*/
@Override
public BoundSql getBoundSql(Object parameterObject) {
Boolean count = getCount();
if (count == null) {
return getDefaultBoundSql(parameterObject);
} else if (count) {
return getCountBoundSql(parameterObject);
} else {
return getPageBoundSql(parameterObject);
}
}
}getDefaultBoundSql：获取原始的未经改造的BoundSql。
getCountBoundSql：不需要写count查询，插件根据分页查询sql，智能的为你生成的count查询BoundSql。
getPageBoundSql：获取分页查询的BoundSql。
举例：
DefaultBoundSql：select stud_id as studId , name, email, dob, phone from students
CountBoundSql：select count(0) from students --由PageHelper智能完成
PageBoundSql：select stud_id as studId , name, email, dob, phone from students limit ?, ?
（Made In Intellij Idea IDE）
public class PageStaticSqlSource extends PageSqlSource {
private String sql;
private List<ParameterMapping> parameterMappings;
private Configuration configuration;
private SqlSource original;
@Override
protected BoundSql getDefaultBoundSql(Object parameterObject) {
String tempSql = sql;
String orderBy = PageHelper.getOrderBy();
if (orderBy != null) {
tempSql = OrderByParser.converToOrderBySql(sql, orderBy);
}
return new BoundSql(configuration, tempSql, parameterMappings, parameterObject);
}
@Override
protected BoundSql getCountBoundSql(Object parameterObject) {
// localParser指的就是MysqlParser或者OracleParser
// localParser.get().getCountSql(sql)，可以根据原始的sql，生成一个count查询的sql
return new BoundSql(configuration, localParser.get().getCountSql(sql), parameterMappings, parameterObject);
}
@Override
protected BoundSql getPageBoundSql(Object parameterObject) {
String tempSql = sql;
String orderBy = PageHelper.getOrderBy();
if (orderBy != null) {
tempSql = OrderByParser.converToOrderBySql(sql, orderBy);
}
// getPageSql可以根据原始的sql，生成一个带有分页参数信息的sql，比如 limit ?, ?
tempSql = localParser.get().getPageSql(tempSql);
// 由于sql增加了分页参数的？号占位符，getPageParameterMapping()就是在原有List基础上，增加两个分页参数对应的ParameterMapping对象，为分页参数赋值使用
return new BoundSql(configuration, tempSql, localParser.get().getPageParameterMapping(configuration, original.getBoundSql(parameterObject)), parameterObject);
}
}假设List
其他PageSqlSource，原理和PageStaticSqlSource一模一样。
解析sql，并增加分页参数占位符，或者生成count查询的sql，都依靠Parser来完成。
4. com.github.pagehelper.parser.Parser
（Made In Intellij Idea IDE）
public class MysqlParser extends AbstractParser {
@Override
public String getPageSql(String sql) {
StringBuilder sqlBuilder = new StringBuilder(sql.length() + 14);
sqlBuilder.append(sql);
sqlBuilder.append(" limit ?,?");
return sqlBuilder.toString();
}
@Override
public Map<String, Object> setPageParameter(MappedStatement ms, Object parameterObject, BoundSql boundSql, Page page) {
Map<String, Object> paramMap = super.setPageParameter(ms, parameterObject, boundSql, page);
paramMap.put(PAGEPARAMETER_FIRST, page.getStartRow());
paramMap.put(PAGEPARAMETER_SECOND, page.getPageSize());
return paramMap;
}
}我们可以清楚的看到，MysqlParser是如何添加分页占位符和分页参数的。
public abstract class AbstractParser implements Parser, Constant {
public String getCountSql(final String sql) {
return sqlParser.getSmartCountSql(sql);
}
}生成count sql，则是前文提到的jsqlparser工具包来完成的，是另外一个开源的sql解析工具包。
5. SqlUtil.doProcessPage()分页查询
// PageSqlSource装饰原SqlSource
public void processMappedStatement(MappedStatement ms) throws Throwable {
SqlSource sqlSource = ms.getSqlSource();
MetaObject msObject = SystemMetaObject.forObject(ms);
SqlSource pageSqlSource;
if (sqlSource instanceof StaticSqlSource) {
pageSqlSource = new PageStaticSqlSource((StaticSqlSource) sqlSource);
} else if (sqlSource instanceof RawSqlSource) {
pageSqlSource = new PageRawSqlSource((RawSqlSource) sqlSource);
} else if (sqlSource instanceof ProviderSqlSource) {
pageSqlSource = new PageProviderSqlSource((ProviderSqlSource) sqlSource);
} else if (sqlSource instanceof DynamicSqlSource) {
pageSqlSource = new PageDynamicSqlSource((DynamicSqlSource) sqlSource);
} else {
throw new RuntimeException("无法处理该类型[" + sqlSource.getClass() + "]的SqlSource");
}
msObject.setValue("sqlSource", pageSqlSource);
//由于count查询需要修改返回值，因此这里要创建一个Count查询的MS
msCountMap.put(ms.getId(), MSUtils.newCountMappedStatement(ms));
}
// 执行分页查询
private Page doProcessPage(Invocation invocation, Page page, Object[] args) throws Throwable {
//保存RowBounds状态
RowBounds rowBounds = (RowBounds) args[2];
//获取原始的ms
MappedStatement ms = (MappedStatement) args[0];
//判断并处理为PageSqlSource
if (!isPageSqlSource(ms)) {
processMappedStatement(ms);
}
//设置当前的parser，后面每次使用前都会set，ThreadLocal的值不会产生不良影响
((PageSqlSource)ms.getSqlSource()).setParser(parser);
try {
//忽略RowBounds-否则会进行Mybatis自带的内存分页
args[2] = RowBounds.DEFAULT;
//如果只进行排序 或 pageSizeZero的判断
if (isQueryOnly(page)) {
return doQueryOnly(page, invocation);
}
//简单的通过total的值来判断是否进行count查询
if (page.isCount()) {
page.setCountSignal(Boolean.TRUE);
//替换MS
args[0] = msCountMap.get(ms.getId());
//查询总数
Object result = invocation.proceed();
//还原ms
args[0] = ms;
//设置总数
page.setTotal((Integer) ((List) result).get(0));
if (page.getTotal() == 0) {
return page;
}
} else {
page.setTotal(-1l);
}
//pageSize>0的时候执行分页查询，pageSize<=0的时候不执行相当于可能只返回了一个count
if (page.getPageSize() > 0 &&
((rowBounds == RowBounds.DEFAULT && page.getPageNum() > 0)
|| rowBounds != RowBounds.DEFAULT)) {
//将参数中的MappedStatement替换为新的qs
page.setCountSignal(null);
BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(args[1]);
args[1] = parser.setPageParameter(ms, args[1], boundSql, page);
page.setCountSignal(Boolean.FALSE);
//执行分页查询
Object result = invocation.proceed();
//得到处理结果
page.addAll((List) result);
}
} finally {
((PageSqlSource)ms.getSqlSource()).removeParser();
}
//返回结果
return page;
}源码中注意关键的四点即可：
1、msCountMap.put(ms.getId(), MSUtils.newCountMappedStatement(ms))，创建count查询的MappedStatement对象，并缓存于msCountMap。
2、如果count=true，则执行count查询，结果total值保存于page对象中，继续执行分页查询。
3、执行分页查询，将查询结果保存于page对象中，page是一个ArrayList对象。
4、
args[2] = RowBounds.DEFAULT，改变Mybatis原有分页行为；
args[1] = parser.setPageParameter(ms, args[1], boundSql, page)，改变原有参数列表（增加分页参数）。
6. PageHelper的两种使用方式
第一种、直接通过RowBounds参数完成分页查询 。
List list = studentMapper.find(new RowBounds(0, 10));
Page page = ((Page) list; 第二种、PageHelper.startPage()静态方法
//获取第1页，10条内容，默认查询总数count
PageHelper.startPage(1, 10);
//紧跟着的第一个select方法会被分页
List list = studentMapper.find();
Page page = ((Page) list; 注：返回结果list，已经是Page对象，Page对象是一个ArrayList。
原理：使用ThreadLocal来传递和保存Page对象，每次查询，都需要单独设置PageHelper.startPage()方法。
public class SqlUtil implements Constant {
private static final ThreadLocal LOCAL_PAGE = new ThreadLocal();
}
本文中经常提到的count查询，其实是PageHelper帮助我们生成的一个MappedStatement内存对象，它可以免去我们在XXXMapper.xml内单独声明一个sql count查询，我们只需要写一个sql分页业务查询即可。
PageHelper使用建议（性能最好）：
1、明确指定dialect。2、明确编写sql分页业务和与它对应的count查询，别图省事。
版权提示：文章出自开源中国社区，若对文章感兴趣，可关注我的开源中国社区博客（http://my.oschina.net/zudajun）。（经过网络爬虫或转载的文章，经常丢失流程图、时序图，格式错乱等，还是看原版的比较好）
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