手把手教你开发 MyBatis 插件

2023-05-19 13:16:39
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小伙伴们元宵节快乐，记得吃元宵哦～

在日常开发中，小伙伴们多多少少都有用过 MyBatis 插件，無名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，今天無名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：

<plugins>
    <plugin interceptor="org.javaboy.mybatis03.plugin.CamelInterceptor">
        <property name="xxx" value="xxx"/>
    </plugin>
</plugins>

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;

  <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey cacheKey, BoundSql boundSql) throws SQLException;

  <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException;

  <E> Cursor<E> queryCursor(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds) throws SQLException;

  List<BatchResult> 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 {

  <E> List<E> handleResultSets(Statement stmt) throws SQLException;

  <E> Cursor<E> 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;

  <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler)
 throws SQLException;

  <E> Cursor<E> 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：

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

然后在 XML 文件中定义相关 SQL：

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3

<select id="getAllUsersByPage" resultType="org.javaboy.mybatis03.model.User">
    select * from user
</select>

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<User> 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，这里無名带大家自定义 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<String, Object> additionalParameters = (Map<String, Object>) 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<String> keySet = additionalParameters.keySet();
                for (String key : keySet) {
                    countBoundSql.setAdditionalParameter(key, additionalParameters.get(key));
                }
                List<Object> 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<String> 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<Long> 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，涉及到的知识点無名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。無名在 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：

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<plugins>
    <plugin interceptor="org.javaboy.mybatis03.plugin.PageInterceptor"></plugin>
</plugins>

接下来我们在 Mapper 中定义查询接口：

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

接下来定义 UserMapper.xml，如下：

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<select id="getAllUsersByPage" resultType="org.javaboy.mybatis03.model.User">
    select * from user
</select>

最后我们进行测试：

@Test
public void test3() {
    UserMapper userMapper = sqlSessionFactory.openSession().getMapper(UserMapper.class);
    List<User> 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：

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<User> 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。

Flame

Hello world!

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