mybatis源码-基础支持层-日志模块

1. 整体了解一下

引用一段话:

无论在开发测试环境中,还是在线上生产环境中,日志在整个系统中的地位都是非常重要的。良好的日志功能可以帮助开发人员和测试人员快速定位 Bug 代码,也可以帮助运维人员快速定位性能瓶颈等问题。目前的 Java 世界中存在很多优秀的日志框架,例如 Log4j、 Log4j2、Slf4j 等。

mybatis这么优秀的框架, 肯定也会提供比较比较详细的日志输出信息, 其主要的功能由日志模块提供, mybatis日志模块主要做两件事.

  • 集成常用的第三方日志框架
  • 用jdk代理的实现来打印sql执行的日志

那现在就让我们来啃一下日志模块相关的源码, 首选我们看一下logging包的结构


image.png

通过看包的结构, 我们发现, 大部分的代码主要对我们常用的日志框架做适配集成, 如我们最常用的slf4j, log4j和log4j2, 而jdbc包主要提供处理sql执行时的日志打印.

然后我们大概看下这些类的关系:


image.png

2. LogFactory类

org.apache.ibatis.logging.LogFactory, Log的工厂类

2.1 类的构造方法

  //支持标记的日志实现将使用的标记
  public static final String MARKER = "MYBATIS";
 //日志实现的构造器, 用于创建Log接口的对象
  private static Constructor logConstructor;

  static {
    //逐个尝试, 看那个日志实现能初始化logConstructor的就直接选那个
    //初始化的时候会判断非空, 如果已经初始化了是不会重复初始化的
    tryImplementation(LogFactory::useSlf4jLogging);
    tryImplementation(LogFactory::useCommonsLogging);
    tryImplementation(LogFactory::useLog4J2Logging);
    tryImplementation(LogFactory::useLog4JLogging);
    tryImplementation(LogFactory::useJdkLogging);
    tryImplementation(LogFactory::useNoLogging);
  }

  private LogFactory() {
    // disable construction
  }

静态代码块会从上往下尝试将logConstructor变量初始化, 按照slf4j, commons-logging, log2j2, log4j, jdk-logging,no-logging的顺序尝试, 如果没有日志组件, 默认会用jdk的logging(jdk自带的, 不会少), 如果实在是jdk的logging都没有, 就不打日志

  • tryImplementation(Runnable runnable)方法
private static void tryImplementation(Runnable runnable) {
    //判断如果logConstructor是空的情况下, 执行runnable的
    //这里保证了不会重复初始化
    if (logConstructor == null) {
      try {
        runnable.run();
      } catch (Throwable t) {
        // 忽略异常
      }
    }
  }

这里的Runnable是个函数接口, 可以接收jdk8的lamba表达式

  • useSlf4jLogging() 方法
public static synchronized void useSlf4jLogging() {
    //调用setImplementation, 并传入slf4j的Log的实现类
    setImplementation(org.apache.ibatis.logging.slf4j.Slf4jImpl.class);
}
  • 其他类同的方法, 这里就不多说了
public static synchronized void useCustomLogging(Class clazz) {
    setImplementation(clazz);
  }

  public static synchronized void useSlf4jLogging() {
    setImplementation(org.apache.ibatis.logging.slf4j.Slf4jImpl.class);
  }

  public static synchronized void useCommonsLogging() {
    setImplementation(org.apache.ibatis.logging.commons.JakartaCommonsLoggingImpl.class);
  }

  public static synchronized void useLog4JLogging() {
    setImplementation(org.apache.ibatis.logging.log4j.Log4jImpl.class);
  }

  public static synchronized void useLog4J2Logging() {
    setImplementation(org.apache.ibatis.logging.log4j2.Log4j2Impl.class);
  }

  public static synchronized void useJdkLogging() {
    setImplementation(org.apache.ibatis.logging.jdk14.Jdk14LoggingImpl.class);
  }

  public static synchronized void useStdOutLogging() {
    setImplementation(org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl.class);
  }

  public static synchronized void useNoLogging() {
    setImplementation(org.apache.ibatis.logging.nologging.NoLoggingImpl.class);
  }

如果有自定义的日志实现, 调用useCustomLogging(Class clazz)来实现

  • setImplementation(Class implClass) 方法
  private static void setImplementation(Class implClass) {
    try {
      //获取日志实现的构造方法, 构造方法带了一个字符串参数
      Constructor candidate = implClass.getConstructor(String.class);
      //尝试创建Log对象
      Log log = candidate.newInstance(LogFactory.class.getName());
      if (log.isDebugEnabled()) {
        log.debug("Logging initialized using '" + implClass + "' adapter.");
      }
      //如果创建成功, 初始化logConstructor变量
      logConstructor = candidate;
    } catch (Throwable t) {
      throw new LogException("Error setting Log implementation.  Cause: " + t, t);
    }
  }

2.2 getLog(String logger)方法

  public static Log getLog(String logger) {
    try {
      //用构造器创建Log的实例返回
      return logConstructor.newInstance(logger);
    } catch (Throwable t) {
      throw new LogException("Error creating logger for logger " + logger + ".  Cause: " + t, t);
    }
  }

2.3 getLog(Class aClass)方法

public static Log getLog(Class aClass) {
    //调用上面的```getLog(String logger)```
    return getLog(aClass.getName());
  }

3. Log接口

org.apache.ibatis.logging.Log, mybatis所有的日志打印都是通过Log这接口来使用的. 接口很简单

public interface Log {
  boolean isDebugEnabled();
  boolean isTraceEnabled();
  void error(String s, Throwable e);
  void error(String s);
  void debug(String s);
  void trace(String s);
  void warn(String s);
}

它的实现类比较多, 我们挑一个说一下, 其他类同

3.1 Slf4jImpl 类

public class Slf4jImpl implements Log {

  private Log log;

  public Slf4jImpl(String clazz) {
    Logger logger = LoggerFactory.getLogger(clazz);

    //如果logger 是 LocationAwareLogger
    if (logger instanceof LocationAwareLogger) {
      try {
        // check for slf4j >= 1.6 method signature
        //根据指定参数尝试获取log的方法, 如果不报错则可以创建Slf4jLocationAwareLoggerImpl
        logger.getClass().getMethod("log", Marker.class, String.class, int.class, String.class, Object[].class, Throwable.class);
        log = new Slf4jLocationAwareLoggerImpl((LocationAwareLogger) logger);
        return;
      } catch (SecurityException | NoSuchMethodException e) {
        //如果创建不成功, 退回用Slf4jLoggerImpl
      }
    }

    // Logger is not LocationAwareLogger or slf4j version < 1.6
    log = new Slf4jLoggerImpl(logger);
  }

  @Override
  public boolean isDebugEnabled() {
    return log.isDebugEnabled();
  }

  @Override
  public boolean isTraceEnabled() {
    return log.isTraceEnabled();
  }

  @Override
  public void error(String s, Throwable e) {
    log.error(s, e);
  }

  @Override
  public void error(String s) {
    log.error(s);
  }

  @Override
  public void debug(String s) {
    log.debug(s);
  }

  @Override
  public void trace(String s) {
    log.trace(s);
  }

  @Override
  public void warn(String s) {
    log.warn(s);
  }

}
  • 在构造方法里, 会根据不同的slf4j的版本来选择不同的实现接口

4 BaseJdbcLogger类

  • 这个类是执行sql日志的基类, 通过它我们可以了解到mybatis是如何打印sql, 参数和返回值的

4.1 构造实现

/**
   * 缓存所有set方法的名称
   */
  protected static final Set SET_METHODS;
  /**
   * 存所有执行sql的方法
   */
  protected static final Set EXECUTE_METHODS = new HashSet<>();

  /**
   * 保存sql的参数名和参数值
   */
  private final Map columnMap = new HashMap<>();

  /**
   * 保存sql的参数名
   */
  private final List columnNames = new ArrayList<>();
  /**
   * 保存执行sql的参数值
   */
  private final List columnValues = new ArrayList<>();

  /**
   * Log日志实例
   */
  protected final Log statementLog;
  /**
   * 目前主要发现它是用于控制prefix的=号的长度, 默认是1
   */
  protected final int queryStack;

 //默认的构造器, 如果queryStack不传, 则默认给1
  public BaseJdbcLogger(Log log, int queryStack) {
    this.statementLog = log;
    if (queryStack == 0) {
      this.queryStack = 1;
    } else {
      this.queryStack = queryStack;
    }
  }

  static {
    //初始化所有set方法的名称, 只要PreparedStatement方法下, 以set开头, 且参数个数大于1的方法名
    //这里的方法跟Statement的也一样
    SET_METHODS = Arrays.stream(PreparedStatement.class.getDeclaredMethods())
            .filter(method -> method.getName().startsWith("set"))
            .filter(method -> method.getParameterCount() > 1)
            .map(Method::getName)
            .collect(Collectors.toSet());
    //初始化 要执行sql的方法名
    EXECUTE_METHODS.add("execute");
    EXECUTE_METHODS.add("executeUpdate");
    EXECUTE_METHODS.add("executeQuery");
    EXECUTE_METHODS.add("addBatch");
  }

  • 这里主要做一些初始化操作

4.2 setColumn(Object key, Object value) 方法

  • 主要用于缓存列名和列值
  protected void setColumn(Object key, Object value) {
    columnMap.put(key, value);
    columnNames.add(key);
    columnValues.add(value);
  }

4.3 getParameterValueString() 方法

  • 将所有参数值拼接成字符串, 除了null之外的其他值都加上类开信息, 如: null,1(Integer),abc(String)
  protected String getParameterValueString() {
    List typeList = new ArrayList<>(columnValues.size());
    for (Object value : columnValues) {
      //如果是null, 则加一个'null'字符串
      if (value == null) {
        typeList.add("null");
      } else {
        //非null, 则在值的后面加上类型
        typeList.add(objectValueString(value) + "(" + value.getClass().getSimpleName() + ")");
      }
    }
    //toString()的结果是"[null,1(Integer),abc(String)]"
    final String parameters = typeList.toString();
    //截掉[], 变成"null,1(Integer),abc(String)"
    return parameters.substring(1, parameters.length() - 1);
  }

4.3 objectValueString(Object value) 方法

  • 如果值是数组类型, 返回[1,2]之类的值
  protected String objectValueString(Object value) {
    if (value instanceof Array) {
      try {
        //如果是数据组, 则用数组的打印方式toString
        return ArrayUtil.toString(((Array) value).getArray());
      } catch (SQLException e) {
        return value.toString();
      }
    }
    return value.toString();
  }

4.4 objectValueString(Object value) 方法

  • 主要用于清空缓存, 因为一个PreparedStatement对象可以执行多次sql
  protected void clearColumnInfo() {
    columnMap.clear();
    columnNames.clear();
    columnValues.clear();
  }

4.5 removeBreakingWhitespace(String original) 方法

  • 将original字符串中的" \t\n\r\f"这些字符替换成" "空串, 这里将sql处理成长长的一行
  protected String removeBreakingWhitespace(String original) {
    StringTokenizer whitespaceStripper = new StringTokenizer(original);
    StringBuilder builder = new StringBuilder();
    while (whitespaceStripper.hasMoreTokens()) {
      builder.append(whitespaceStripper.nextToken());
      builder.append(" ");
    }
    return builder.toString();
  }

4.6 prefix(boolean isInput) 方法

  • isInput这个控制着箭头的方向
  /**
   * 主要用于产生日志前缀, 如: ==>,<==
   * - ==> Parameters: 527(Long)
   * - <==    Updates: 1
   */
  private String prefix(boolean isInput) {
    char[] buffer = new char[queryStack * 2 + 2];
    Arrays.fill(buffer, '=');
    //最后面加个空格, queryStack * 2 + 1 相当于 buffer.length - 1
    buffer[queryStack * 2 + 1] = ' ';
    if (isInput) {
      buffer[queryStack * 2] = '>';
    } else {
      buffer[0] = '<';
    }
    return new String(buffer);
  }

下图的箭头的来源就是这个方法生成的:


image.png

4.7 debug(String text, boolean input) 方法

  • input这个参数代表是否输入
  • 打日志前都加个前缀箭头代表输入或输出
  • trace(String text, boolean input)方法类同, 这里就不展开了
  protected void debug(String text, boolean input) {
    if (statementLog.isDebugEnabled()) {
      //打印参数前, 加个前缀
      statementLog.debug(prefix(input) + text);
    }
  }

5 ConnectionLogger类

  • org.apache.ibatis.logging.jdbc.ConnectionLogger是 BaseJdbcLogger 的实现类, 并且实现了InvocationHandler接口
  • 这个类通过jdk代理的方式, 返回一个日志代理的Connection的代理对象

5.1 构造器

  //实际的Connection
  private final Connection connection;

 //私有构造器, 给当前类使用
  private ConnectionLogger(Connection conn, Log statementLog, int queryStack) {
    //调用 BaseJdbcLogger 的构造器
    super(statementLog, queryStack);
    this.connection = conn;
  }

5.2 invoke(Object proxy, Method method, Object[] params) 方法

  • 这是代理对象调用的方法
  • 这里在调用connetion的创建具体的Statement之后, 返回对应的日志代理类
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] params)
      throws Throwable {
    try {
      //忽略Object的方法, 不做处理, 直接调用
      if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
        return method.invoke(this, params);
      }
      //执行 prepareStatement 方法前, 如果是debug则打印一下sql, param[0]是sql字符串
      if ("prepareStatement".equals(method.getName())) {
        if (isDebugEnabled()) {
          debug(" Preparing: " + removeBreakingWhitespace((String) params[0]), true);
        }
        //执行方法, 获得真正的PreparedStatement
        PreparedStatement stmt = (PreparedStatement) method.invoke(connection, params);
        //返回有日志代理的PreparedStatement
        stmt = PreparedStatementLogger.newInstance(stmt, statementLog, queryStack);
        return stmt;
      } else if ("prepareCall".equals(method.getName())) {
        //执行 prepareCall 方法前, 如果是debug则打印一下sql, param[0]是sql字符串
        if (isDebugEnabled()) {
          debug(" Preparing: " + removeBreakingWhitespace((String) params[0]), true);
        }
        PreparedStatement stmt = (PreparedStatement) method.invoke(connection, params);
        //返回有日志代理的PreparedStatement
        stmt = PreparedStatementLogger.newInstance(stmt, statementLog, queryStack);
        return stmt;
      } else if ("createStatement".equals(method.getName())) {
        //同上
        Statement stmt = (Statement) method.invoke(connection, params);
        stmt = StatementLogger.newInstance(stmt, statementLog, queryStack);
        return stmt;
      } else {
        return method.invoke(connection, params);
      }
    } catch (Throwable t) {
      throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
    }
  }

5.3 newInstance(Connection conn, Log statementLog, int queryStack) 方法

  • 根据当前的Connection, 返回日志打印的代理对象
public static Connection newInstance(Connection conn, Log statementLog, int queryStack) {
    InvocationHandler handler = new ConnectionLogger(conn, statementLog, queryStack);
    ClassLoader cl = Connection.class.getClassLoader();
    return (Connection) Proxy.newProxyInstance(cl, new Class[]{Connection.class}, handler);
  }

6 PreparedStatementLogger 类

org.apache.ibatis.logging.jdbc.PreparedStatementLogger是PreparedStatement的日志代理封装类, 继成org.apache.ibatis.logging.jdbc.BaseJdbcLogger类的代理实现

6.1 invoke(Object proxy, Method method, Object[] params)方法

  • jdk代理的主要执行方法
@Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] params) throws Throwable {
    try {
      //忽略Object的方法, 不处理, 直接执行
      if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
        return method.invoke(this, params);
      }
      //如果准要调用执行sql的方法, 则打印一下参数
      if (EXECUTE_METHODS.contains(method.getName())) {
        if (isDebugEnabled()) {
          debug("Parameters: " + getParameterValueString(), true);
        }
        //将相关缓存清空, PreparedStatement是可以多次执行sql的
        clearColumnInfo();
        //如果是执行查询方法, 且ResultSet不为null则返回ResultSet的日志代理对象
        if ("executeQuery".equals(method.getName())) {
          ResultSet rs = (ResultSet) method.invoke(statement, params);
          return rs == null ? null : ResultSetLogger.newInstance(rs, statementLog, queryStack);
        } else {
          return method.invoke(statement, params);
        }
      } else if (SET_METHODS.contains(method.getName())) {
        //如果是set相关法, 则表明是绑定sql的参数值, 缓存相关的参数和值, 对null做'null'的处理
        if ("setNull".equals(method.getName())) {
          setColumn(params[0], null);
        } else {
          setColumn(params[0], params[1]);
        }
        return method.invoke(statement, params);
      } else if ("getResultSet".equals(method.getName())) {
        //返回ResultSet的日志代理对象
        ResultSet rs = (ResultSet) method.invoke(statement, params);
        return rs == null ? null : ResultSetLogger.newInstance(rs, statementLog, queryStack);
      } else if ("getUpdateCount".equals(method.getName())) {
        //如果是查询更新条数, 则直接打印
        int updateCount = (Integer) method.invoke(statement, params);
        if (updateCount != -1) {
          debug("   Updates: " + updateCount, false);
        }
        return updateCount;
      } else {
        return method.invoke(statement, params);
      }
    } catch (Throwable t) {
      throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
    }
  }

6.2 newInstance(PreparedStatement stmt, Log statementLog, int queryStack)方法

  • 同上, 创建PreparedStatement的日志代理对象

7 StatementLogger类

org.apache.ibatis.logging.jdbc.StatementLogger继承org.apache.ibatis.logging.jdbc.BaseJdbcLogger是Statement的日志代理类

7.1 invoke(Object proxy, Method method, Object[] params)方法

public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] params) throws Throwable {
    try {
      //忽略Object对象的方法, 
      if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
        return method.invoke(this, params);
      }
      if (EXECUTE_METHODS.contains(method.getName())) {
        if (isDebugEnabled()) {
          //执行查询前, 打印一下sql
          debug(" Executing: " + removeBreakingWhitespace((String) params[0]), true);
        }
        if ("executeQuery".equals(method.getName())) {
          //如果是查询, 则返回ResultSet的日志代理对象
          ResultSet rs = (ResultSet) method.invoke(statement, params);
          return rs == null ? null : ResultSetLogger.newInstance(rs, statementLog, queryStack);
        } else {
          return method.invoke(statement, params);
        }
      } else if ("getResultSet".equals(method.getName())) {
        //获取ResultSet时, 返回日志代理对象
        ResultSet rs = (ResultSet) method.invoke(statement, params);
        return rs == null ? null : ResultSetLogger.newInstance(rs, statementLog, queryStack);
      } else {
        return method.invoke(statement, params);
      }
    } catch (Throwable t) {
      throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
    }
  }

7.2 Statement newInstance(Statement stmt, Log statementLog, int queryStack)方法同上

8 ResultSetLogger类

org.apache.ibatis.logging.jdbc.ResultSetLogger继承org.apache.ibatis.logging.jdbc.BaseJdbcLogger, 是ResultSet的日志代理类

8.1 构造方法

  • static代码块主要对一些不可直接显示的类型进行初始化
  /**
   * 二进制类型或大对象类型列表
   */
  private static final Set BLOB_TYPES = new HashSet<>();
  /**
   * 是否第一行, 如果是则打印列名
   */
  private boolean first = true;
  /**
   * 记录查询结果的条数
   */
  private int rows;
  //代理的ResultSet
  private final ResultSet rs;
  /**
   * 记录二进制类型或大对象类型的索引, 用于打印具体列的值时用特殊字符代替
   */
  private final Set blobColumns = new HashSet<>();

  static {
    //初始化二进制类型或大对象类型列表
    BLOB_TYPES.add(Types.BINARY);
    BLOB_TYPES.add(Types.BLOB);
    BLOB_TYPES.add(Types.CLOB);
    BLOB_TYPES.add(Types.LONGNVARCHAR);
    BLOB_TYPES.add(Types.LONGVARBINARY);
    BLOB_TYPES.add(Types.LONGVARCHAR);
    BLOB_TYPES.add(Types.NCLOB);
    BLOB_TYPES.add(Types.VARBINARY);
  }

  private ResultSetLogger(ResultSet rs, Log statementLog, int queryStack) {
    super(statementLog, queryStack);
    this.rs = rs;
  }

8.2 invoke(Object proxy, Method method, Object[] params) 方法

  • 代理类的调用方法
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] params) throws Throwable {
    try {
      //忽略Object对象的方法
      if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
        return method.invoke(this, params);
      }
      //先执行方法
      Object o = method.invoke(rs, params);
     //如果执行的是next()方法, 直根据结果处理
      if ("next".equals(method.getName())) {
        if ((Boolean) o) {
          //如果next取到值, 行数加一
          rows++;
          //如果是trace级别的日志, 记录更加详细的日志
          if (isTraceEnabled()) {
            //获取元数据
            ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
            //获取列数
            final int columnCount = rsmd.getColumnCount();
            if (first) {
              //设置first为非第一行
              first = false;
              //第一行, 打印列名
              printColumnHeaders(rsmd, columnCount);
            }
            //打印列的值
            printColumnValues(columnCount);
          }
        } else {
          //最后一次获取不到值时, 打印sql总条数
          debug("     Total: " + rows, false);
        }
      }
      //这行不知道想干嘛, 对当前ResultSet的日志没影响
      clearColumnInfo();
      return o;
    } catch (Throwable t) {
      throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
    }
  }

8.3 printColumnHeaders(ResultSetMetaData rsmd, int columnCount)方法

  • 方法主要用逗号分割打印列名, 并且记录那些列是BLOB_TYPE类型
  private void printColumnHeaders(ResultSetMetaData rsmd, int columnCount) throws SQLException {
    StringJoiner row = new StringJoiner(", ", "   Columns: ", "");
    for (int i = 1; i <= columnCount; i++) {
      //记录当前i列是否是BLOB_TYPE类型
      if (BLOB_TYPES.contains(rsmd.getColumnType(i))) {
        blobColumns.add(i);
      }
      //将列表放到字符串中
      row.add(rsmd.getColumnLabel(i));
    }
    //打印
    trace(row.toString(), false);
  }

8.3 printColumnValues(int columnCount)方法

  private void printColumnValues(int columnCount) {
    StringJoiner row = new StringJoiner(", ", "       Row: ", "");
    for (int i = 1; i <= columnCount; i++) {
      try {
        //BLOB_TYPE类型的值不能显示, 用<>来显示
        if (blobColumns.contains(i)) {
          row.add("<>");
        } else {
          row.add(rs.getString(i));
        }
      } catch (SQLException e) {
        // generally can't call getString() on a BLOB column
        row.add("<>");
      }
    }
    trace(row.toString(), false);
  }

8.4 newInstance(ResultSet rs, Log statementLog, int queryStack)方法

  • 同上, 创建代理对象

你可能感兴趣的:(mybatis源码-基础支持层-日志模块)