Mybatis源码分析（六）Mapper的接口代理
目录
- 一 DefaultSqlSession的解析
- 二 Mapper类动态执行Sql
- 三 SqlCommand的创建过程
- 四 MethodSignature的创建过程
- 五 MapperMethod的execute方法
官网：mybatis – MyBatis 3 | 简介
参考书籍：《通用源码阅读指导书：MyBatis源码详解》 易哥
参考文章：
- Mybatis源码解析
在Mapper文件的对sql语句的解析过程中，我们发现MapperRegistry.addMapper其实就是获取当前映射文件的命名空间，并获取其Class，也就是获取每个Mapper接口，然后为每个Mapper接口创建一个代理类工厂，new MapperProxyFactory(type)，并放进 knownMappers 这个HashMap中，我们来看看这个MapperProxyFactory。下面我们来看看为啥我们可以直接调用接口的方法？
// 第二阶段：数据读写阶段
try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
// 找到接口对应的实现
UserMapper userMapper = session.getMapper(UserMapper.class);
// 组建查询参数
User userParam = new User();
userParam.setSchoolname("Sunny School");
// 调用接口展开数据库操作
List<User> userList = userMapper.queryAllByLimit(userParam);
// 打印查询结果
for (User user : userList) {
System.out.println("name : " + user.getName() + " ; email : " + user.getEmail());
}
}
一 DefaultSqlSession的解析
DefaultSqlSession 是 MyBatis 的一个默认实现类。它继承自 SqlSession 接口，并实现了 SqlSession 接口的所有方法。SqlSession 接口是 MyBatis 中的一个核心接口，用于执行映射的 SQL 语句，它的实例可以通过 SqlSessionFactory 的 openSession() 方法创建。
DefaultSqlSession 实现了 SqlSession 接口的所有方法，包括对数据库的增删改查、事务管理等功能。使用 DefaultSqlSession 可以方便地进行数据库操作，而无需直接使用 JDBC API。
public class DefaultSqlSession implements SqlSession {
// 配置信息，前面的流程解析的信息全部存储到Configuration中
private final Configuration configuration;
// 执行器，执行器，默认SimpleExecutor
private final Executor executor;
// 是否自动提交
private final boolean autoCommit;
// 缓存是否已经被污染
private boolean dirty;
// 游标列表
private List<Cursor<?>> cursorList;
// 构造方法
public DefaultSqlSession(Configuration configuration, Executor executor, boolean autoCommit) {
this.configuration = configuration;
this.executor = executor;
this.dirty = false;
this.autoCommit = autoCommit;
}
public DefaultSqlSession(Configuration configuration, Executor executor) {
this(configuration, executor, false);
}
}
- 首先我们来看看session.getMapper（）方法
@Override
public <T> T getMapper(Class<T> type) {
return configuration.getMapper(type, this);
}
// mapper注册机中获取代理的对象
public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {
return mapperRegistry.getMapper(type, sqlSession);
}
/**
* 找到指定映射接口的映射文件，并根据映射文件信息为该映射接口生成一个代理实现
* @param type 映射接口
* @param sqlSession sqlSession
* @param 映射接口类型
* @return 代理实现对象
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {
// 找出指定映射接口的代理工厂
final MapperProxyFactory<T> mapperProxyFactory = (MapperProxyFactory<T>) knownMappers.get(type);
if (mapperProxyFactory == null) {
throw new BindingException("Type " + type + " is not known to the MapperRegistry.");
}
try {
// 通过mapperProxyFactory给出对应代理器的实例
return mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession);
} catch (Exception e) {
throw new BindingException("Error getting mapper instance. Cause: " + e, e);
}
}
- 接下里这有个疑问？很明显是从knownMappers获取的对象信息，他是何时注册到系统中的呢？我们仔细看看Mapper文件的解析过程，对Sql文件的解析过程？
public void parse() {
// 该节点是否被解析过
if (!configuration.isResourceLoaded(resource)) {
// 处理mapper节点
configurationElement(parser.evalNode("/mapper"));
// 加入到已经解析的列表，防止重复解析
configuration.addLoadedResource(resource);
// 将mapper注册给Configuration
bindMapperForNamespace();
}
// 下面分别用来处理失败的、、SQL语句
parsePendingResultMaps();
parsePendingCacheRefs();
parsePendingStatements();
}
private void bindMapperForNamespace() {
// 获取映射文件的命名空间
String namespace = builderAssistant.getCurrentNamespace();
if (namespace != null) {
Class<?> boundType = null;
try {
// 根据命名空间解析 mapper 类型
boundType = Resources.classForName(namespace);
} catch (ClassNotFoundException e) {
}
if (boundType != null) {
// 检测当前 mapper 类是否被绑定过
if (!configuration.hasMapper(boundType)) {
configuration.addLoadedResource("namespace:" + namespace);
// 绑定 mapper 类
configuration.addMapper(boundType);
}
}
}
}
// Configuration
public <T> void addMapper(Class<T> type) {
// 通过 MapperRegistry 绑定 mapper 类
mapperRegistry.addMapper(type);
}
// MapperRegistry
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 {
/*
* 将 type 和 MapperProxyFactory 进行绑定，MapperProxyFactory 可为 mapper 接口生成代理类
*/
knownMappers.put(type, new MapperProxyFactory<T>(type));
MapperAnnotationBuilder parser = new MapperAnnotationBuilder(config, type);
// 解析注解中的信息
parser.parse();
loadCompleted = true;
} finally {
if (!loadCompleted) {
knownMappers.remove(type);
}
}
}
}
- 在解析Mapper.xml的最后阶段，获取到Mapper.xml的namespace，然后利用反射，获取到namespace的Class,并创建一个MapperProxyFactory的实例，namespace的Class作为参数，最后将namespace的Class为key，MapperProxyFactory的实例为value存入knownMappers。
- 了解到了MapperProxyFactory是如何来到，我们来看看他是如何实例化的？
public class MapperProxyFactory<T> {
// 对应SQL的java接口类
private final Class<T> mapperInterface;
private final Map<Method, MapperMethod> methodCache = new ConcurrentHashMap<>();
/**
* MapperProxyFactory构造方法
* @param mapperInterface 映射接口
*/
public MapperProxyFactory(Class<T> mapperInterface) {
this.mapperInterface = mapperInterface;
}
public Class<T> getMapperInterface() {
return mapperInterface;
}
public Map<Method, MapperMethod> getMethodCache() {
return methodCache;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
protected T newInstance(MapperProxy<T> mapperProxy) {
// 三个参数分别是：
// 创建代理对象的类加载器、要代理的接口、代理类的处理器（即具体的实现）。
return (T) Proxy.newProxyInstance(mapperInterface.getClassLoader(), new Class[] { mapperInterface }, mapperProxy);
}
public T newInstance(SqlSession sqlSession) {
/*
* 创建 MapperProxy 对象，MapperProxy 实现了 InvocationHandler 接口，代理逻辑封装在此类中
* 将sqlSession传入MapperProxy对象中，第二个参数是Mapper的接口，并不是其实现类
*/
final MapperProxy<T> mapperProxy = new MapperProxy<>(sqlSession, mapperInterface, methodCache);
return newInstance(mapperProxy);
}
}
上面的代码首先创建了一个 MapperProxy 对象，该对象实现了 InvocationHandler 接口。然后将对象作为参数传给重载方法，并在重载方法中调用 JDK 动态代理接口为 Mapper接口 生成代理对象。
这里要注意一点，MapperProxy这个InvocationHandler 创建的时候，传入的参数并不是Mapper接口的实现类，我们以前是怎么创建JDK动态代理的？先创建一个接口，然后再创建一个接口的实现类，最后创建一个InvocationHandler并将实现类传入其中作为目标类，创建接口的代理类，然后调用代理类方法时会回调InvocationHandler的invoke方法，最后在invoke方法中调用目标类的方法，但是我们这里调用Mapper接口代理类的方法时，需要调用其实现类的方法吗？不需要，我们需要调用对应的配置文件的SQL，所以这里并不需要传入Mapper的实现类到MapperProxy中，那Mapper接口的代理对象是如何调用对应配置文件的SQL呢？下面我们来看看。
二 Mapper类动态执行Sql
在上面创建了MapperProxy对象，当然我们来看看这个类？Mybatis MapperProxy是Mybatis框架中的一个类，它实现了接口Mapper，代表了一个映射器对象，用于与数据库交互，通常情况下，我们不会直接使用MapperProxy，而是在Mybatis配置文件中配置映射器接口的实现类，然后通过SqlSession来调用映射器的方法，MapperProxy使用了Java的动态代理技术，在调用映射器的方法时会自动生成SQL语句并执行，从而实现对数据库的访问。
public class MapperProxy<T> implements InvocationHandler, Serializable {
private static final long serialVersionUID = -6424540398559729838L;
// DefaultSqlSession
private final SqlSession sqlSession;
// mapper 接口
private final Class<T> mapperInterface;
// 该Map的键为方法，值为MapperMethod对象。通过该属性，完成了MapperProxy内（即映射接口内）方法和MapperMethod的绑定
private final Map<Method, MapperMethod> methodCache;
public MapperProxy(SqlSession sqlSession, Class<T> mapperInterface, Map<Method, MapperMethod> methodCache) {
this.sqlSession = sqlSession;
this.mapperInterface = mapperInterface;
this.methodCache = methodCache;
}
// 真正的执行方法
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
// 如果方法是定义在 Object 类中的，则直接调用
if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
try {
return method.invoke(this, args);
} catch (Throwable var5) {
throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(var5);
}
} else {
// 从缓存中获取 MapperMethod 对象，若缓存未命中，则创建 MapperMethod 对象
MapperMethod mapperMethod = this.cachedMapperMethod(method);
// 调用 execute执行器 方法执行 SQL
return mapperMethod.execute(this.sqlSession, args);
}
}
// 缓存中
private MapperMethod cachedMapperMethod(Method method) {
return methodCache.computeIfAbsent(method, k -> new MapperMethod(mapperInterface, method, sqlSession.getConfiguration()));
}
}
- Mybatis MapperProxy 的 invoke 方法是一个用来执行 SQL 语句的方法。它通过反射来调用接口中声明的方法，并将参数传递给 SQL 语句，然后执行该 SQL 语句并返回结果。 invoke 方法的作用是将接口方法的调用转化为对底层数据库的调用。
接下来我们来看看如何生成一个MapperMethod对象
public class MapperMethod {
// 记录了sql的名称和类型
private final SqlCommand command;
// 对应的方法签名
private final MethodSignature method;
// 参数： 方法所在的接口、方法、Configuration
/**
* MapperMethod的构造方法
* @param mapperInterface 映射接口
* @param method 映射接口中的具体方法
* @param config 配置信息Configuration
*/
public MapperMethod(Class<?> mapperInterface, Method method, Configuration config) {
this.command = new SqlCommand(config, mapperInterface, method);
this.method = new MethodSignature(config, mapperInterface, method);
}
}
三 SqlCommand的创建过程
MyBatis 的 SqlCommand 类是一个用于表示 SQL 语句的 Java 类。它用于封装 SQL 语句、设置参数值、以及执行该 SQL 语句的相关信息。
public static class SqlCommand {
// SQL语句的名称
private final String name;
// SQL语句的种类，一共分为以下六种：增、删、改、查、清缓存、未知
private final SqlCommandType type;
public SqlCommand(Configuration configuration, Class<?> mapperInterface, Method method) {
// 方法名称
final String methodName = method.getName();
// 方法所在的类。可能是mapperInterface，也可能是mapperInterface的子类
final Class<?> declaringClass = method.getDeclaringClass();
MappedStatement ms = resolveMappedStatement(mapperInterface, methodName, declaringClass,
configuration);
if (ms == null) {
if (method.getAnnotation(Flush.class) != null) {
name = null;
type = SqlCommandType.FLUSH;
} else {
throw new BindingException("Invalid bound statement (not found): "
+ mapperInterface.getName() + "." + methodName);
}
} else {
name = ms.getId();
type = ms.getSqlCommandType();
if (type == SqlCommandType.UNKNOWN) {
throw new BindingException("Unknown execution method for: " + name);
}
}
}
public String getName() {
return name;
}
public SqlCommandType getType() {
return type;
}
/**
* 找出指定接口指定方法对应的MappedStatement对象
* @param mapperInterface 映射接口
* @param methodName 映射接口中具体操作方法名
* @param declaringClass 操作方法所在的类。一般是映射接口本身，也可能是映射接口的子类
* @param configuration 配置信息
* @return MappedStatement对象
*/
private MappedStatement resolveMappedStatement(Class<?> mapperInterface, String methodName,
Class<?> declaringClass, Configuration configuration) {
// 数据库操作语句的编号是：接口名.方法名
String statementId = mapperInterface.getName() + "." + methodName;
// configuration保存了解析后的所有操作语句，去查找该语句
if (configuration.hasStatement(statementId)) {
// 从configuration中找到了对应的语句，返回
return configuration.getMappedStatement(statementId);
} else if (mapperInterface.equals(declaringClass)) {
// 说明递归调用已经到终点，但是仍然没有找到匹配的结果
return null;
}
// 从方法的定义类开始，沿着父类向上寻找。找到接口类时停止
for (Class<?> superInterface : mapperInterface.getInterfaces()) {
if (declaringClass.isAssignableFrom(superInterface)) {
MappedStatement ms = resolveMappedStatement(superInterface, methodName,
declaringClass, configuration);
if (ms != null) {
return ms;
}
}
}
return null;
}
}
通过拼接接口名和方法名，在configuration获取对应的MappedStatement，并设置设置 name 和 type 变量。
四 MethodSignature的创建过程
public static class MethodSignature {
// 返回类型是否为集合类型
private final boolean returnsMany;
// 返回类型是否是map
private final boolean returnsMap;
// 返回类型是否是空
private final boolean returnsVoid;
// 返回类型是否是cursor类型
private final boolean returnsCursor;
// 返回类型是否是optional类型
private final boolean returnsOptional;
// 返回类型
private final Class<?> returnType;
// 如果返回为map,这里记录所有的map的key
private final String mapKey;
// resultHandler参数的位置
private final Integer resultHandlerIndex;
// rowBounds参数的位置
private final Integer rowBoundsIndex;
// 引用参数名称解析器
private final ParamNameResolver paramNameResolver;
public MethodSignature(Configuration configuration, Class<?> mapperInterface, Method method) {
// 通过反射获取方法返回类型
Type resolvedReturnType = TypeParameterResolver.resolveReturnType(method, mapperInterface);
if (resolvedReturnType instanceof Class<?>) {
this.returnType = (Class<?>) resolvedReturnType;
} else if (resolvedReturnType instanceof ParameterizedType) {
this.returnType = (Class<?>) ((ParameterizedType) resolvedReturnType).getRawType();
} else {
this.returnType = method.getReturnType();
}
this.returnsVoid = void.class.equals(this.returnType);
// 检测返回值类型是否是 void、集合或数组、Cursor、Map 等
this.returnsMany = configuration.getObjectFactory().isCollection(this.returnType) || this.returnType.isArray();
this.returnsCursor = Cursor.class.equals(this.returnType);
this.returnsOptional = Optional.class.equals(this.returnType);
// 解析 @MapKey 注解，获取注解内容
this.mapKey = getMapKey(method);
this.returnsMap = this.mapKey != null;
/*
* 获取 RowBounds 参数在参数列表中的位置，如果参数列表中
* 包含多个 RowBounds 参数，此方法会抛出异常
*/
this.rowBoundsIndex = getUniqueParamIndex(method, RowBounds.class);
// 获取 ResultHandler 参数在参数列表中的位置
this.resultHandlerIndex = getUniqueParamIndex(method, ResultHandler.class);
// 解析参数列表
this.paramNameResolver = new ParamNameResolver(configuration, method);
}
}
五 MapperMethod的execute方法
/**
* 执行映射接口中的方法
* @param sqlSession sqlSession接口的实例，通过它可以进行数据库的操作
* @param args 执行接口方法时传入的参数
* @return 数据库操作结果
*/
public Object execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
Object result;
switch (command.getType()) { // 根据SQL语句类型，执行不同操作
case INSERT: { // 如果是插入语句
// 将参数顺序与实参对应好
Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
// 执行操作并返回结果
result = rowCountResult(sqlSession.insert(command.getName(), param));
break;
}
case UPDATE: { // 如果是更新语句
// 将参数顺序与实参对应好
Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
// 执行操作并返回结果
result = rowCountResult(sqlSession.update(command.getName(), param));
break;
}
case DELETE: { // 如果是删除语句MappedStatement
// 将参数顺序与实参对应好
Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
// 执行操作并返回结果
result = rowCountResult(sqlSession.delete(command.getName(), param));
break;
}
case SELECT: // 如果是查询语句
if (method.returnsVoid() && method.hasResultHandler()) { // 方法返回值为void，且有结果处理器
// 使用结果处理器执行查询
executeWithResultHandler(sqlSession, args);
result = null;
} else if (method.returnsMany()) { // 多条结果查询
result = executeForMany(sqlSession, args);
} else if (method.returnsMap()) { // Map结果查询
result = executeForMap(sqlSession, args);
} else if (method.returnsCursor()) { // 游标类型结果查询
result = executeForCursor(sqlSession, args);
} else { // 单条结果查询
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: // 清空缓存语句
result = sqlSession.flushStatements();
break;
default: // 未知语句类型，抛出异常
throw new BindingException("Unknown execution method for: " + command.getName());
}
if (result == null && method.getReturnType().isPrimitive() && !method.returnsVoid()) {
// 查询结果为null,但返回类型为基本类型。因此返回变量无法接收查询结果，抛出异常。
throw new BindingException("Mapper method '" + command.getName()
+ " attempted to return null from a method with a primitive return type (" + method.getReturnType() + ").");
}
return result;
}
MapperMethod的execute方法是一个用来执行映射操作的方法，它的作用是将输入的参数映射到对应的方法上，然后执行相应的操作，通常情况下，MapperMethod类会被用在Mybatis框架中，用来将SQL语句映射到相应的Java方法上。越来越接近真相，具体的执行流程我们后面来看。