深入理解执行器的设计理念

会飞的鱼酱86056
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深入理解执行器的设计理念

JDBC执行过程

  1. 获取连接:Connection

    从配置文件读取连接所需的配置参数：url,driver,username,password

  2. 预编译SQL:PrepareStatement

    设置参数

  3. 执行SQL

    获的ResultSet对象

  4. 读取结果

    结果封装为Java Bean

三种Statement（依次继承）
1.简单Statement
  • 基本功能：执行静态SQL
  • 传输相关：发送与接收
    • 批处理：addBatch()，一次性向数据库发送多条SQL或参数，批处理操作，将多个SQL合并在一起，最后调用executeBatch 一起发送至数据库执行
    • 设置从数据库每次读取的数量单位：setFetchSize() 该举措是为了防止一次性从数据库加载数据过多，导致内存溢出。
2.预处理PrepareStatement
  • 扩展了Statement，提供SQL参数预编译处理，防止SQL注入，针对不同的参数类型提供不同的setxxx()方法
  • SQL防注入：与Statement发送多条静态SQL(参数已写入SQL，不会转义)不同，PrepareStatement是向数据库发送SQL语句加参数组，参数会在数据库进行转义
3.与存储过程相关的CallableStatement
  • 设置出参，读取入参
Mybatis执行过程（SqlSession-->Executor-->StatementHandler-->DB）
1.SqlSession接口

  • 基本API：增删改查 insert()、delete()、update()、select()；select()方法有多个重载，分别有不同的参数，但总共只有4种参数，返回的结果类型有Object，Map，List，Cursor游标，void

    • String statement: @param statement Unique identifier matching the statement to use. //statement唯一标识符

    • Object parameter //sql参数

    • RowBounds rowBounds: @param rowBounds RowBound instance to limit the query results.//限制返回的结果条数，用于分页

    • ResultHandler handler: @param handler ResultHandler that will handle each retrieved row. //结果处理器

    • SqlSession的select()方法运用了门面模式，为不同需求提供多种选择，而不需要关心实现细节.

  • 辅助API：提交、回滚、关闭会话连接以及清除会话缓存。(只会回滚更新、删除和新增操作)

    • void clearCache();//清除本地会话缓存
void commit();
void commit(boolean force);//是否强制提交
void rollback();
void rollback(boolean force);//是否强制回滚
List<BatchResult> flushStatements();//刷新批处理的Statement。进行批处理时，加载了所有Statement后需要调用此方法刷新后批处理才会生效。类似于io流的flush方法。
2.Executor执行器根接口

  • 基本API：改、查、缓存维护

    • <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey cacheKey, BoundSql boundSql) throws SQLException;//查询方法，其中的BoundSql对象是用于预编译的动态sql对象，动态处理参数映射关系

int update(MappedStatement ms, Object parameter) throws SQLException;//修改，包括了更新，删除和新增

CacheKey createCacheKey(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, BoundSql boundSql);//创建缓存，CachingExecutor重写了该方法，实际为二级缓存

void setExecutorWrapper(Executor executor);//CachingExecutor重写了该方法，执行完二级缓存的逻辑后委托(delegate)给其它执行器

  • 辅助API：提交、关闭执行器，批处理刷新

  • Executor的实现类：

    • BaseExecutor:
      • BaseExecutor是抽象类，除了继承实现Executor的基础方法外，还另外定义了一些doXXX()的模板方法供子类实现，do开头的方法一般都是真正干活的，所以可以猜测，在BatchExecutor，ReuseExecutor和SimpleExecutor中的doXX方法应该是真正类执行具体操作的。
      • 有一个localCache属性，这个属性其实就是一级缓存所在。这个属性是PerpetualCache(永久缓存)类型的，而PerpetualCache类内部维护了一个HashMap类型的属性cache，所以这就是最终二级缓存存在的形式。
      • 在构造方法中会new一个id为LocalCache的PerpetualCache对象，赋值给localCache，因此一级缓存的作用域是SqlSession，而且是默认开启的，因为每一次创建sqlSession时都会创建Executor。
      • 当执行update、commit、rollback方法时会调用clearLocalCache()方法， 清除缓存。
    • BatchExecutor
      • 批处理执行器，批量修改操作等。不一定会用到JDBC Statement的addBatch功能，只有当请求的sql完全相同时才会重用一个Statement。否则是按照请求的顺序去创建新的Statement，保证sql执行的顺序。
    • ReuseExecutor
      • 可重用执行器，在这个类中有一个属性叫statementMap，这个map用sql为key，statement为value 。这样下次执行相同的SQL时就不用再创建新的statement。
    • SimpleExecutor
      • 简单执行器，每次执行都会创建一个新的PreparedStatement。
3.StatementHandler声明处理器接口

  • 参数处理与结果处理，真正执行query和update的地方

  • 五种实现类

    • BaseStatementHandler 实现了一些公共方法，其它4种StatementHandler继承于BaseStatementHandler
    • SimpleStatementHandler 简单的StatementHandler，用于处理Statement
    • PrepareStatementHandler 预编译StatementHandler，用于处理PrepareStatement
    • CallableStatementHandler 存储过程StatementHandler，用于处理CallableStatement
    • RoutingStatementHandler 路由处理 ,根据Mapper文件或注解配置的 StatementType 路由到对应的其它3种StatementHandler，可以看成工厂模式的实现（传入statementType，返回对应的StatementHandler）
    Executor执行器体系

  • 顶层接口Executor

    • 直接实现类CachingExecutor，在这个地方处理完二级缓存的逻辑，根据缓存配置，选择使用或不使用二级缓存，该类的构造方法传入的是从SqlSession传过来的Executor，赋值给delegate(Executor)，然后调用setExecutorWrapper方法设置下一个Executor，执行下一环节，引用BaseExecutor。

    • 直接实现类BaseExecutor，公共方法的实现，设置一级缓存，获取数据库连接，执行查询或更新方法。上层调用的query方法实际调用的是BaseExecutor的doQuery方法，update调用的实际是doUpdate方法。

      • 子类SimpleExecutor：简单执行器，每次执行都会调用自身私有的prepareStatement方法创建新的预处理器PrepareStatement

        • @Override
  public <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) throws SQLException {
    Statement stmt = null;
    try {
      Configuration configuration = ms.getConfiguration();
      StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(wrapper, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
      stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
      return handler.query(stmt, resultHandler);
    } finally {
      closeStatement(stmt);
    }
  }

      • 子类ReuseExecutor：可重用执行器，会在一个Map中存放prepareStatement，相同的sql使用Map中的同一个prepareStatement

        • private final Map<String, Statement> statementMap = new HashMap<>();

private Statement prepareStatement(StatementHandler handler, Log statementLog) throws SQLException {
    Statement stmt;
    BoundSql boundSql = handler.getBoundSql();
    String sql = boundSql.getSql();
    //相同sql则使用同一个prepareStatement
    if (hasStatementFor(sql)) {
      stmt = getStatement(sql);
      applyTransactionTimeout(stmt);
    } else {
      Connection connection = getConnection(statementLog);
      stmt = handler.prepare(connection, transaction.getTimeout());
      putStatement(sql, stmt);
    }
    handler.parameterize(stmt);
    return stmt;
  }

//判断是否存在相同sql
private boolean hasStatementFor(String sql) {
    try {
      return statementMap.keySet().contains(sql) && !statementMap.get(sql).getConnection().isClosed();
    } catch (SQLException e) {
      return false;
    }
  }

  //get操作
  private Statement getStatement(String s) {
    return statementMap.get(s);
  }
 
  //put操作
  private void putStatement(String sql, Statement stmt) {
    statementMap.put(sql, stmt);
  }

}

      • BatchExecutor：批处理执行器，批量提交修改，必须先执行flushStatements()方法，刷新Statements才会生效

总结

在Mybatis整个执行过程中，最开始的SqlSession建立数据库连接，提供相关的API，但是它本身并没有实现这些功能，而是在生成session的时候根据配置创建相应的Executor，然后将请求转交给Executor执行器，执行器再调用StatementHandler去真正处理请求。

可以将SqlSession看成是星级餐厅中的服务员角色，Executor相当于大堂经理，StatementHandler相当于制作菜品的主厨，服务员给客户提供菜单，然后将菜单交给大堂经理，由大堂经理告诉主厨客户需要的菜品，最后是由主厨来制作菜品。

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