手把手教你开发 MyBatis 分页插件

2024年 3月 6日 32.9k 0

在日常开发中,小伙伴们多多少少都有用过 MyBatis 插件,松哥猜测大家用的最多的就是 MyBatis 的分页插件!不知道小伙伴们有没有想过有一天自己也来开发一个 MyBatis 插件?

其实自己动手撸一个 MyBatis 插件并不难,今天松哥就把手带大家撸一个 MyBatis 插件!

1.MyBatis 插件接口

即使你没开发过 MyBatis 插件,估计也能猜出来,MyBatis 插件是通过拦截器来起作用的,MyBatis 框架在设计的时候,就已经为插件的开发预留了相关接口,如下:

public interface Interceptor {

  Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable;

  default Object plugin(Object target) {
    return Plugin.wrap(target, this);
  }

  default void setProperties(Properties properties) {
    // NOP
  }

}

这个接口中就三个方法,第一个方法必须实现,后面两个方法都是可选的。三个方法作用分别如下:

  • intercept:这个就是具体的拦截方法,我们自定义 MyBatis 插件时,一般都需要重写该方法,我们插件所完成的工作也都是在该方法中完成的。
  • plugin:这个方法的参数 target 就是拦截器要拦截的对象,一般来说我们不需要重写该方法。Plugin.wrap 方法会自动判断拦截器的签名和被拦截对象的接口是否匹配,如果匹配,才会通过动态代理拦截目标对象。
  • setProperties:这个方法用来传递插件的参数,可以通过参数来改变插件的行为。我们定义好插件之后,需要对插件进行配置,在配置的时候,可以给插件设置相关属性,设置的属性可以通过该方法获取到。插件属性设置像下面这样:
  • 
        
            
        
    

    2.MyBatis 拦截器签名

    拦截器定义好了后,拦截谁?

    这个就需要拦截器签名来完成了!

    拦截器签名是一个名为 @Intercepts 的注解,该注解中可以通过 @Signature 配置多个签名。@Signature 注解中则包含三个属性:

    • type: 拦截器需要拦截的接口,有 4 个可选项,分别是:Executor、ParameterHandler、ResultSetHandler 以及 StatementHandler。
    • method: 拦截器所拦截接口中的方法名,也就是前面四个接口中的方法名,接口和方法要对应上。
    • args: 拦截器所拦截方法的参数类型,通过方法名和参数类型可以锁定唯一一个方法。

    一个简单的签名可能像下面这样:

    @Intercepts(@Signature(
            type = ResultSetHandler.class,
            method = "handleResultSets",
            args = {Statement.class}
    ))
    public class CamelInterceptor implements Interceptor {
        //...
    }

    3.被拦截的对象

    根据前面的介绍,被拦截的对象主要有如下四个:

    Executor

    public interface Executor {
    
      ResultHandler NO_RESULT_HANDLER = null;
    
      int update(MappedStatement ms, Object parameter) throws SQLException;
    
       List query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey cacheKey, BoundSql boundSql) throws SQLException;
    
       List query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException;
    
       Cursor queryCursor(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds) throws SQLException;
    
      List flushStatements() throws SQLException;
    
      void commit(boolean required) throws SQLException;
    
      void rollback(boolean required) throws SQLException;
    
      CacheKey createCacheKey(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, BoundSql boundSql);
    
      boolean isCached(MappedStatement ms, CacheKey key);
    
      void clearLocalCache();
    
      void deferLoad(MappedStatement ms, MetaObject resultObject, String property, CacheKey key, Class targetType);
    
      Transaction getTransaction();
    
      void close(boolean forceRollback);
    
      boolean isClosed();
    
      void setExecutorWrapper(Executor executor);
    
    }

    各方法含义分别如下:

    • update:该方法会在所有的 INSERT、 UPDATE、 DELETE 执行时被调用,如果想要拦截这些操作,可以通过该方法实现。
    • query:该方法会在 SELECT 查询方法执行时被调用,方法参数携带了很多有用的信息,如果需要获取,可以通过该方法实现。
    • queryCursor:当 SELECT 的返回类型是 Cursor 时,该方法会被调用。
    • flushStatements:当 SqlSession 方法调用 flushStatements 方法或执行的接口方法中带有 @Flush 注解时该方法会被触发。
    • commit:当 SqlSession 方法调用 commit 方法时该方法会被触发。
    • rollback:当 SqlSession 方法调用 rollback 方法时该方法会被触发。
    • getTransaction:当 SqlSession 方法获取数据库连接时该方法会被触发。
    • close:该方法在懒加载获取新的 Executor 后会被触发。
    • isClosed:该方法在懒加载执行查询前会被触发。

    ParameterHandler

    public interface ParameterHandler {
    
      Object getParameterObject();
    
      void setParameters(PreparedStatement ps) throws SQLException;
    
    }

    各方法含义分别如下:

    • getParameterObject:在执行存储过程处理出参的时候该方法会被触发。
    • setParameters:设置 SQL 参数时该方法会被触发。

    ResultSetHandler

    public interface ResultSetHandler {
    
       List handleResultSets(Statement stmt) throws SQLException;
    
       Cursor handleCursorResultSets(Statement stmt) throws SQLException;
    
      void handleOutputParameters(CallableStatement cs) throws SQLException;
    
    }

    各方法含义分别如下:

    • handleResultSets:该方法会在所有的查询方法中被触发(除去返回值类型为 Cursor的查询方法),一般来说,如果我们想对查询结果进行二次处理,可以通过拦截该方法实现。
    • handleCursorResultSets:当查询方法的返回值类型为 Cursor时,该方法会被触发。
    • handleOutputParameters:使用存储过程处理出参的时候该方法会被调用。

    StatementHandler

    public interface StatementHandler {
    
      Statement prepare(Connection connection, Integer transactionTimeout)
          throws SQLException;
    
      void parameterize(Statement statement)
          throws SQLException;
    
      void batch(Statement statement)
          throws SQLException;
    
      int update(Statement statement)
          throws SQLException;
    
       List query(Statement statement, ResultHandler resultHandler)
          throws SQLException;
    
       Cursor queryCursor(Statement statement)
          throws SQLException;
    
      BoundSql getBoundSql();
    
      ParameterHandler getParameterHandler();
    
    }

    各方法含义分别如下:

    • prepare:该方法在数据库执行前被触发。
    • parameterize:该方法在 prepare 方法之后执行,用来处理参数信息。
    • batch:如果 MyBatis 的全剧配置中配置了 defaultExecutorType=”BATCH”,执行数据操作时该方法会被调用。
    • update:更新操作时该方法会被触发。
    • query:该方法在 SELECT 方法执行时会被触发。
    • queryCursor:该方法在 SELECT 方法执行时,并且返回值为 Cursor 时会被触发。

    在开发一个具体的插件时,我们应当根据自己的需求来决定到底拦截哪个方法。

    4.开发分页插件

    4.1 内存分页

    MyBatis 中提供了一个不太好用的内存分页功能,就是一次性把所有数据都查询出来,然后在内存中进行分页处理,这种分页方式效率很低,基本上没啥用,但是如果我们想要自定义分页插件,就需要对这种分页方式有一个简单了解。

    内存分页的使用方式如下,首先在 Mapper 中添加 RowBounds 参数,如下:

    public interface UserMapper {
        List getAllUsersByPage(RowBounds rowBounds);
    }

    然后在 XML 文件中定义相关 SQL:

    
        select * from user
    

    可以看到,在 SQL 定义时,压根不用管分页的事情,MyBatis 会查询到所有的数据,然后在内存中进行分页处理。

    Mapper 中方法的调用方式如下:

    @Test
    public void test3() {
        UserMapper userMapper = sqlSessionFactory.openSession().getMapper(UserMapper.class);
        RowBounds rowBounds = new RowBounds(1,2);
        List list = userMapper.getAllUsersByPage(rowBounds);
        for (User user : list) {
            System.out.println("user = " + user);
        }
    }

    构建 RowBounds 时传入两个参数,分别是 offset 和 limit,对应分页 SQL 中的两个参数。也可以通过 RowBounds.DEFAULT 的方式构建一个 RowBounds 实例,这种方式构建出来的 RowBounds 实例,offset 为 0,limit 则为 Integer.MAX_VALUE,也就相当于不分页。

    这就是 MyBatis 中提供的一个很不实用的内存分页功能。

    了解了 MyBatis 自带的内存分页之后,接下来我们就可以来看看如何自定义分页插件了。

    4.2 自定义分页插件

    首先要声明一下,这里松哥带大家自定义 MyBatis 分页插件,主要是想通过这个东西让小伙伴们了解自定义 MyBatis 插件的一些条条框框,了解整个自定义插件的流程,分页插件并不是我们的目的,自定义分页插件只是为了让大家的学习过程变得有趣一些而已。

    接下来我们就来开启自定义分页插件之旅。

    首先我们需要自定义一个 RowBounds,因为 MyBatis 原生的 RowBounds 是内存分页,并且没有办法获取到总记录数(一般分页查询的时候我们还需要获取到总记录数),所以我们自定义 PageRowBounds,对原生的 RowBounds 功能进行增强,如下:

    public class PageRowBounds extends RowBounds {
        private Long total;
    
        public PageRowBounds(int offset, int limit) {
            super(offset, limit);
        }
    
        public PageRowBounds() {
        }
    
        public Long getTotal() {
            return total;
        }
    
        public void setTotal(Long total) {
            this.total = total;
        }
    }

    可以看到,我们自定义的 PageRowBounds 中增加了 total 字段,用来保存查询的总记录数。

    接下来我们自定义拦截器 PageInterceptor,如下:

    @Intercepts(@Signature(
            type = Executor.class,
            method = "query",
            args = {MappedStatement.class, Object.class, RowBounds.class, ResultHandler.class}
    ))
    public class PageInterceptor implements Interceptor {
        @Override
        public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
            Object[] args = invocation.getArgs();
            MappedStatement ms = (MappedStatement) args[0];
            Object parameterObject = args[1];
            RowBounds rowBounds = (RowBounds) args[2];
            if (rowBounds != RowBounds.DEFAULT) {
                Executor executor = (Executor) invocation.getTarget();
                BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameterObject);
                Field additionalParametersField = BoundSql.class.getDeclaredField("additionalParameters");
                additionalParametersField.setAccessible(true);
                Map additionalParameters = (Map) additionalParametersField.get(boundSql);
                if (rowBounds instanceof PageRowBounds) {
                    MappedStatement countMs = newMappedStatement(ms, Long.class);
                    CacheKey countKey = executor.createCacheKey(countMs, parameterObject, RowBounds.DEFAULT, boundSql);
                    String countSql = "select count(*) from (" + boundSql.getSql() + ") temp";
                    BoundSql countBoundSql = new BoundSql(ms.getConfiguration(), countSql, boundSql.getParameterMappings(), parameterObject);
                    Set keySet = additionalParameters.keySet();
                    for (String key : keySet) {
                        countBoundSql.setAdditionalParameter(key, additionalParameters.get(key));
                    }
                    List countQueryResult = executor.query(countMs, parameterObject, RowBounds.DEFAULT, (ResultHandler) args[3], countKey, countBoundSql);
                    Long count = (Long) countQueryResult.get(0);
                    ((PageRowBounds) rowBounds).setTotal(count);
                }
                CacheKey pageKey = executor.createCacheKey(ms, parameterObject, rowBounds, boundSql);
                pageKey.update("RowBounds");
                String pageSql = boundSql.getSql() + " limit " + rowBounds.getOffset() + "," + rowBounds.getLimit();
                BoundSql pageBoundSql = new BoundSql(ms.getConfiguration(), pageSql, boundSql.getParameterMappings(), parameterObject);
                Set keySet = additionalParameters.keySet();
                for (String key : keySet) {
                    pageBoundSql.setAdditionalParameter(key, additionalParameters.get(key));
                }
                List list = executor.query(ms, parameterObject, RowBounds.DEFAULT, (ResultHandler) args[3], pageKey, pageBoundSql);
                return list;
            }
            //不需要分页,直接返回结果
            return invocation.proceed();
        }
    
        private MappedStatement newMappedStatement(MappedStatement ms, Class longClass) {
            MappedStatement.Builder builder = new MappedStatement.Builder(
                    ms.getConfiguration(), ms.getId() + "_count", ms.getSqlSource(), ms.getSqlCommandType()
            );
            ResultMap resultMap = new ResultMap.Builder(ms.getConfiguration(), ms.getId(), longClass, new ArrayList(0)).build();
            builder.resource(ms.getResource())
                    .fetchSize(ms.getFetchSize())
                    .statementType(ms.getStatementType())
                    .timeout(ms.getTimeout())
                    .parameterMap(ms.getParameterMap())
                    .resultSetType(ms.getResultSetType())
                    .cache(ms.getCache())
                    .flushCacheRequired(ms.isFlushCacheRequired())
                    .useCache(ms.isUseCache())
                    .resultMaps(Arrays.asList(resultMap));
            if (ms.getKeyProperties() != null && ms.getKeyProperties().length > 0) {
                StringBuilder keyProperties = new StringBuilder();
                for (String keyProperty : ms.getKeyProperties()) {
                    keyProperties.append(keyProperty).append(",");
                }
                keyProperties.delete(keyProperties.length() - 1, keyProperties.length());
                builder.keyProperty(keyProperties.toString());
            }
            return builder.build();
        }
    }

    这是我们今天定义的核心代码,涉及到的知识点松哥来给大家一个一个剖析。

  • 首先通过 @Intercepts 注解配置拦截器签名,从 @Signature 的定义中我们可以看到,拦截的是 Executor#query 方法,该方法有一个重载方法,通过 args 指定了方法参数,进而锁定了重载方法(实际上该方法的另一个重载方法我们没法拦截,那个是 MyBatis 内部调用的,这里不做讨论)。
  • 将查询操作拦截下来之后,接下来我们的操作主要在 PageInterceptor#intercept 方法中完成,该方法的参数重包含了拦截对象的诸多信息。
  • 通过 invocation.getArgs() 获取拦截方法的参数,获取到的是一个数组,正常来说这个数组的长度为 4。数组第一项是一个 MappedStatement,我们在 Mapper.xml 中定义的各种操作节点和 SQL,都被封装成一个个的 MappedStatement 对象了;数组第二项就是所拦截方法的具体参数,也就是你在 Mapper 接口中定义的方法参数;数组的第三项是一个 RowBounds 对象,我们在 Mapper 接口中定义方法时不一定使用了 RowBounds 对象,如果我们没有定义 RowBounds 对象,系统会给我们提供一个默认的 RowBounds.DEFAULT;数组第四项则是一个处理返回值的 ResultHandler。
  • 接下来判断上一步提取到的 rowBounds 对象是否不为 RowBounds.DEFAULT,如果为 RowBounds.DEFAULT,说明用户不想分页;如果不为 RowBounds.DEFAULT,则说明用户想要分页,如果用户不想分页,则直接执行最后的 return invocation.proceed();,让方法继续往下走就行了。
  • 如果需要进行分页,则先从 invocation 对象中取出执行器 Executor、BoundSql 以及通过反射拿出来 BoundSql 中保存的额外参数(如果我们使用了动态 SQL,可能会存在该参数)。BoundSql 中封装了我们执行的 Sql 以及相关的参数。
  • 接下来判断 rowBounds 是否是 PageRowBounds 的实例,如果是,说明除了分页查询,还想要查询总记录数,如果不是,则说明 rowBounds 可能是 RowBounds 实例,此时只要分页即可,不用查询总记录数。
  • 如果需要查询总记录数,则首先调用 newMappedStatement 方法构造出一个新的 MappedStatement 对象出来,这个新的 MappedStatement 对象的返回值是 Long 类型的。然后分别创建查询的 CacheKey、拼接查询的 countSql,再根据 countSql 构建出 countBoundSql,再将额外参数添加进 countBoundSql 中。最后通过 executor.query 方法完成查询操作,并将查询结果赋值给 PageRowBounds 中的 total 属性。
  • 接下来进行分页查询,有了第七步的介绍之后,分页查询就很简单了,这里就不细说了,唯一需要强调的是,当我们启动了这个分页插件之后,MyBatis 原生的 RowBounds 内存分页会变成物理分页,原因就在这里我们修改了查询 SQL。
  • 最后将查询结果返回。
  • 在前面的代码中,我们一共在两个地方重新组织了 SQL,一个是查询总记录数的时候,另一个则是分页的时候,都是通过 boundSql.getSql() 获取到 Mapper.xml 中的 SQL 然后进行改装,有的小伙伴在 Mapper.xml 中写 SQL 的时候不注意,结尾可能加上了 ;,这会导致分页插件重新组装的 SQL 运行出错,这点需要注意。松哥在 GitHub 上看到的其他 MyBatis 分页插件也是一样的,Mapper.xml 中 SQL 结尾不能有 ;。

    如此之后,我们的分页插件就算是定义成功了。

    5.测试

    接下来我们对我们的分页插件进行一个简单测试。

    首先我们需要在全局配置中配置分页插件,配置方式如下:

    
        
    

    接下来我们在 Mapper 中定义查询接口:

    public interface UserMapper {
        List getAllUsersByPage(RowBounds rowBounds);
    }

    接下来定义 UserMapper.xml,如下:

    
        select * from user
    

    最后我们进行测试:

    @Test
    public void test3() {
        UserMapper userMapper = sqlSessionFactory.openSession().getMapper(UserMapper.class);
        List list = userMapper.getAllUsersByPage(new RowBounds(1,2));
        for (User user : list) {
            System.out.println("user = " + user);
        }
    }

    这里在查询时,我们使用了 RowBounds 对象,就只会进行分页,而不会统计总记录数。需要注意的时,此时的分页已经不是内存分页,而是物理分页了,这点我们从打印出来的 SQL 中也能看到,如下:

    图片图片

    可以看到,查询的时候就已经进行了分页了。

    当然,我们也可以使用 PageRowBounds 进行测试,如下:

    @Test
    public void test4() {
        UserMapper userMapper = sqlSessionFactory.openSession().getMapper(UserMapper.class);
        PageRowBounds pageRowBounds = new PageRowBounds(1, 2);
        List list = userMapper.getAllUsersByPage(pageRowBounds);
        for (User user : list) {
            System.out.println("user = " + user);
        }
        System.out.println("pageRowBounds.getTotal() = " + pageRowBounds.getTotal());
    }

    此时通过 pageRowBounds.getTotal() 方法我们就可以获取到总记录数。

    6.小结

    好啦,今天主要和小伙伴们分享了我们如何自己开发一个 MyBatis 插件,插件功能其实都是次要的,最主要是希望小伙伴们能够理解 MyBatis 的工作流程。

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