Mybatis源码解析(九)：插件机制

Mybatis源码系列文章

手写源码（了解源码整体流程及重要组件）

Mybatis源码解析(一)：环境搭建

Mybatis源码解析(二)：全局配置文件的解析

Mybatis源码解析(三)：映射配置文件的解析

Mybatis源码解析(四)：sql语句及#{}、${}的解析

Mybatis源码解析(五)：SqlSession会话的创建

Mybatis源码解析(六)：缓存执行器操作流程

Mybatis源码解析(七)：查询数据库主流程

Mybatis源码解析(八)：Mapper代理原理

Mybatis源码解析(九)：插件机制

Mybatis源码解析(十)：一级缓存和二级缓存

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前言

什么是Mybatis插件？有什么作用？

• 一般开源框架都会提供扩展点，让开发者自行扩展，从而完成逻辑的增强
• 基于插件机制可以实现了很多有用的功能，比如说分页，字段加密，监控等功能，这种通用的功能，就如同AOP一样
• 通过Mybatis插件可以实现对框架的扩展，来实现自定义功能，并且对于用户是无感知的

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一、Mybatis插件介绍

• Mybatis插件本质上来说就是一个拦截器，它体现了JDK动态代理和责任链设计模式的综合运用
• Mybatis中针对四大组件提供了扩展机制，这四个组件分别是：
  
• 允许拦截的方法如下：
  • Executor 【SQL执行器】【update,query,commit,rollback】
  • StatementHandler 【Sql语法构建器对象】【prepare,parameterize,batch,update,query等】
  • ParameterHandler 【参数处理器】【getParameterObject,setParameters等】
  • ResultSetHandler 【结果集处理器】【handleResultSets,handleOuputParameters等】

二、自定义插件

1、自定义插件注解和接口

注解

• @Intercepts注解-标记为拦截器类(插件类)

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface Intercepts {
  Signature[] value();
}

• @Signature注解-标记拦截器拦截哪个类的哪个方法
• 可以设置多个拦截器，所有可以配置多个@Signature

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({})
public @interface Signature {
  Class<?> type();

  String method();

  Class<?>[] args();
}

接口

• 拦截后要干什么就需要实现 Intercetor#intercept 方法

public interface Interceptor {

  // 真正方法被拦截执行的逻辑
  Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable;

  // 生成目标对象的代理对象
  default Object plugin(Object target) {
    return Plugin.wrap(target, this);
  }

  // 可以拦截器设置一些属性
  default void setProperties(Properties properties) {

  }
}

2、代码示例

• 使用@Intercepts注解拦截四大对象之一的sql语句处理器的prepare方法
• 执行流程
  • setProperties()：先执行 xml中配置此插件时候可以添加自定义参数，这里可以获取
  • plugin()：再执行 如果确认正在创建的对象为拦截对象，则再套一次，jdk动态代理
  • intercept()：最后执行 上一步动态代理的invoke方法就是执行此方法，拦截方法后的增强逻辑
• invocation对象包含拦截的对象、拦截的对象方法、方法参数
• 本拦截器是拦截StatementHandler对象，所有invocation.getTarget()即使此对象
• invocation.proceed()：放行；执行后面的拦截器或对应的拦截方法，否则将返回，不再往后执行

@Intercepts({
    @Signature(type = StatementHandler.class,
               method = "prepare",
               args = {Connection.class,Integer.class})
})
public class MyPlugin implements Interceptor {

  /**
   * 拦截方法：每次执行目标方法时，都会进入到intercept方法中
   * @param invocation ：多个参数的封装类
   */
  @Override
  public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
    // 增强逻辑:将执行的sql进行记录（打印）
    StatementHandler statementHandler = (StatementHandler) invocation.getTarget();
    BoundSql boundSql = statementHandler.getBoundSql();
    String sql = boundSql.getSql();

    System.out.println("拦截方法，记录Sql：" + sql);

    return invocation.proceed();
  }

  /**
   * 将目标对象生成代理对象，添加到拦截器链中
   * @param target ：目标对象
   */
  @Override
  public Object plugin(Object target) {
    // wrap 将目标对象，基于JDK动态代理生成代理对象
    return Plugin.wrap(target,this);
  }

  /**
   * 设置属性
   */
  @Override
  public void setProperties(Properties properties) {
    System.out.println("插件配置的初始化参数：" + properties);

  }
}

将插件注册到全局配置文件中

<configuration>
	...
    <plugins>
        <plugin interceptor="com.xc.interceptor.MyPlugin">
            <property name="username" value="zhangsan"/>
        plugin>
    plugins>
    ...
configuration>

执行结果

已连接到目标 VM, 地址: ''127.0.0.1:51955'，传输: '套接字''
插件配置的初始化参数：{username=zhangsan}
拦截方法，记录Sql：SELECT id,username FROM  user WHERE id = ?
与目标 VM 断开连接, 地址为: ''127.0.0.1:51955'，传输: '套接字''

进程已结束,退出代码0

核心思想

• 使用JDK动态代理的方式，对这四个对象进行包装增强
• 创建一个类实现Mybatis的拦截器接口，并且加入到拦截器链(拦截器集合)
• 在创建四大对象的时候，不直接返回，而是遍历拦截器链，把每一个拦截器都作用于四大对象中
• 这么一来，Mybatis创建的四大对象其实都是代理对象，都是被包装过的

三、源码分析-插件

1、加载解析拦截器

• 插件配置在核心配置文件xml中，所以插件的解析也在这里
• Mybatis源码解析(二)：全局配置文件的解析，进入标签的子标签的解析

进入标签的解析方法

• 可以配置多个拦截器，这里就是遍历多个标签
• child.getStringAttribute(“interceptor”)：获取到的拦截器类的全限定类路径(“com.xc.interceptor.MyPlugin”)，反射获取自定义拦截器对象
• interceptorInstance.setProperties：这里就是调用自定义拦截器的属性初始化方法，xml中配置属性，可以在自定义拦截器中获取
• addInterceptor：添加到拦截器链(拦截器集合)

private void pluginElement(XNode parent) throws Exception {
  if (parent != null) {
    for (XNode child : parent.getChildren()) {
      // 获取拦截器
      String interceptor = child.getStringAttribute("interceptor");
      // 获取配置的Properties属性
      Properties properties = child.getChildrenAsProperties();
      // 根据配置文件中配置的插件类的全限定名 进行反射初始化
      Interceptor interceptorInstance = (Interceptor) resolveClass(interceptor).getDeclaredConstructor().newInstance();
      // 将属性添加到Intercepetor对象
      interceptorInstance.setProperties(properties);
      // 添加到配置类的InterceptorChain属性，InterceptorChain类维护了一个List
      configuration.addInterceptor(interceptorInstance);
    }
  }
}

添加到拦截器链

• InterceptorChain：拦截器链对象，核心属性就是interceptors-拦截器对象集合

public void addInterceptor(Interceptor interceptor) {
  interceptorChain.addInterceptor(interceptor);
}

public class InterceptorChain {

  private final List<Interceptor> interceptors = new ArrayList<>();
  ...
  public void addInterceptor(Interceptor interceptor) {
    interceptors.add(interceptor);
  }
  ...
}

2、拦截器包装四大对象

• 上面说到拦截器就是为四大对象创建代理对象

查看执行器对象的创建的源码

• 先创建批量、重用或简单执行器
• 默认开启缓存，则执行器外添加一层缓存执行器(装饰者模式)
• 上面说到，自定义拦截器会添加到拦截器链interceptorChain中，查看pluginAll

public Executor newExecutor(Transaction transaction, ExecutorType executorType) {
  executorType = executorType == null ? defaultExecutorType : executorType;
  executorType = executorType == null ? ExecutorType.SIMPLE : executorType;
  Executor executor;
  if (ExecutorType.BATCH == executorType) {
    executor = new BatchExecutor(this, transaction);
  } else if (ExecutorType.REUSE == executorType) {
    executor = new ReuseExecutor(this, transaction);
  } else {
    executor = new SimpleExecutor(this, transaction);
  }
  // 如果允许缓存，会通过CachingExecutor 去代理一层
  if (cacheEnabled) {
    executor = new CachingExecutor(executor);
  }
  // 拦截器插件
  executor = (Executor) interceptorChain.pluginAll(executor);
  return executor;
}

查看拦截器链的pluginAll方法

• 遍历拦截器链的自定义拦截器
• 调用拦截器的plugin方法，这个方法就是自己创建自定义拦截器中的plugin方法(创建代理对象)
  

public Object pluginAll(Object target) {
  for (Interceptor interceptor : interceptors) {
    target = interceptor.plugin(target);
  }
  return target;
}

查看Plugin的wrap方法

• Map对象signatureMap
  • key：拦截的四大对象对应的Class对象
  • value：拦截的四大对象的方法
• getAllInterfaces方法：判断目标类对象是否是拦截的对象，是，则添加到interfaces中
• 判断interfaces，不为0，表示拦截器对象与目标对象一致，则通过JDK动态代理创建代理类返回
• 第三个参数new Plugin()，肯定是InvocationHandler的实现类，invoke方法则是增强方法

public static Object wrap(Object target, Interceptor interceptor) {
  // 1.解析该拦截器所拦截的所有接口及对应拦截接口的方法
  Map<Class<?>, Set<Method>> signatureMap = getSignatureMap(interceptor);
  Class<?> type = target.getClass();
  // 2.获取目标对象实现的所有被拦截的接口
  Class<?>[] interfaces = getAllInterfaces(type, signatureMap);
  // 3.目标对象有实现被拦截的接口，生成代理对象并返回
  if (interfaces.length > 0) {
    // 通过JDK动态代理的方式实现
    return Proxy.newProxyInstance(
        type.getClassLoader(),
        interfaces,
        new Plugin(target, interceptor, signatureMap));
  }
  // 目标对象没有实现被拦截的接口，直接返回原对象
  return target;
}

查看Plugin的invoke方法

• interceptor.intercept：这里即时调用自己创建的拦截器的实现方法
  
• Invocation：目标对象、方法、参数则是这里new对象传入自定义拦截器的intercept方法

@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
  try {
    // 获取被拦截的方法 key:拦截的组件对象 value:拦截的组件对象的方法
    Set<Method> methods = signatureMap.get(method.getDeclaringClass());
    // 如果当前执行的方法属于拦截方法，那就执行代理对象的方法intercept
    if (methods != null && methods.contains(method)) {
      return interceptor.intercept(new Invocation(target, method, args));
    }
    // 如果没有方法被代理，则调用原方法
    return method.invoke(target, args);
  } catch (Exception e) {
    throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(e);
  }
}

查看自定义插件intercept方法的invocation.proceed()

• method：目标方法也是拦截方法
• 此时拦截方法的增强逻辑已完成，接下来执行目标方法的原始逻辑

public Object proceed() throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
  return method.invoke(target, args);
}

3、代理对象生成时序图

• 同一个组件对象的同一个方法可以被多个拦截器进行拦截
• 配置在最前面的拦截器最先被代理，但是执行的时候却是最外层的先执行
• 执行流程：
  • 假如依次定义了三个插件： 插件1、插件2、插件3
  • 包装代理类顺序：插件1、插件2、插件3
  • 执行代理对象的invoke方法顺序：插件3、插件2、插件1
    

四、四大对象拦截位置

• 创建执行器对象方法

• 创建参数处理器对象方法

• 创建返回值处理器对象方法

• 创建sql语句执行器对象方法

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总结

• Mybatis插件就是为四大对象创建代理类
• 拦截四大对象中的方法，invoke添加增强的内容，之后再执行四大对象的原始方法