Mybatis动态sql实现分析

liuxiaocheng
251 阅读8分钟

Mybatis动态sql实现分析

例子

  1. Mybatis的配置文件

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE configuration
  PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
  "file:D:\ideaProject\mybatis-3-master\src\main\java\org\apache\ibatis\builder\xml\mybatis-3-config.dtd">
<configuration>

  <settings>
    <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
    <setting name="lazyLoadingEnabled" value="false"/>
    <setting name="aggressiveLazyLoading" value="false"/>
    <setting name="multipleResultSetsEnabled" value="true"/>
    <setting name="mapUnderscoreToCamelCase" value="true"/>
    <setting name="useColumnLabel" value="true"/>
    <setting name="useGeneratedKeys" value="true"/>
    <setting name="autoMappingBehavior" value="PARTIAL"/>
    <setting name="defaultExecutorType" value="REUSE"/>
    <setting name="defaultStatementTimeout" value="60"/>
    <setting name="logImpl" value="STDOUT_LOGGING"/>
  </settings>


  <environments default="develop">
    <environment id="develop">
      <transactionManager type="JDBC"/>
      <!-- 配置数据库连接信息 -->
      <dataSource type="POOLED">
        <property name="driver" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>
        <property name="url" value="jdbc:mysql://"/>
        <property name="username" value="root"/>
        <property name="password" value="123456"/>
      </dataSource>
    </environment>
  </environments>

  <mappers>
    <mapper resource="mapper/StudentMapper.xml"/>
  </mappers>
</configuration>

  2. Mapper

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">

<mapper namespace="com.lc.simple.StudentMapper">

  <resultMap id="studentResultMap" type="com.lc.simple.Student">
    <result property="name" column="name"/>
    <result property="age" column="age"/>
    <result property="id" column="id"/>
  </resultMap>


  <sql id="test">
    select * from t_student
  </sql>

  <select id="getStudentForTest" resultType="com.lc.simple.Student">
    <include refid="test"/>
    <where>
      <if test="name != null">
        name = #{name}
      </if>
      <if test="age != null">
        and age = #{age}
      </if>
    </where>
  </select>
   <!-- 用来测试动态sql和静态sql的，之后会有说明 -->  
  <select id="listAllStudent" resultMap="studentResultMap">
    <include refid="test"/> WHERE ${id}
  </select>
</mapper>

  3. 实体类

    1. mapper

      public interface StudentMapper {
  List<Student> listAllStudent(String id);

  Student getStudentForTest(StudentQuery studentQuery);
}

    2. 实体对象

      package com.lc.simple;

public class Student {
  private Integer id;
  private String name;
  private Integer age;

  public Integer getId() {
    return id;
  }

  public void setId(Integer id) {
    this.id = id;
  }

  public String getName() {
    return name;
  }

  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }

  public Integer getAge() {
    return age;
  }

  public void setAge(Integer age) {
    this.age = age;
  }

  @Override
  public String toString() {
    return "Student{" +
      "id=" + id +
      ", name='" + name + '\'' +
      ", age=" + age +
      '}';
  }
}

  4. 测试

    public class MainTest {
  public static void main(String[] args) throws IOException {
    SqlSessionFactoryBuilder sqlSessionFactoryBuilder = new SqlSessionFactoryBuilder();
    SqlSessionFactory sqlSessionFactory = sqlSessionFactoryBuilder.build(Resources.getResourceAsStream("mybatis.xml"));
    SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
    StudentMapper mapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class);
    List<Student> students = mapper.listAllStudent("1 = 1");

    StudentQuery studentQuery = new StudentQuery();
    studentQuery.setAge(123);
    studentQuery.setName("测试");
    Student studentForTest = mapper.getStudentForTest(studentQuery);
    students.forEach(System.out::println);
  }
}

主要思想

  1. 在扫描Mybatis的配置文件的时候，获取到Mapper的信息，加载Mapper，解析Mapper，在解析Mapper的时候针对mapper做操作（本文旨在分析动态sql的实现，所以，Mapper里面的resultMap，cache-ref,cache,parameterMap在这里就不涉及了，相关的代码在XMLMapperBuilder#configurationElement(XNode)方法里面）。

image-20220212110805412.png

下面会主要分析sql和select,其余的insert|update|delete本质都差不多

  1. 在解析Mapper的时候，会通过XMLMapperBuilder来帮助解析，他继承于BaseBuilder,在Mybatis中,BaseBuilder是一个抽象类，大多数的Builder都继承于他，他主要是有三个基本的属性

image-20220212113823047.png

回来再看，XMLMapperBuilder，作为一个Mapper的构建者来说，因为Mapper文件是xml文件，在他里面就需要通过XPathParser来解析xml文件，还得保留一个Mapper文件的路径，还有一个MapperBuilderAssistant，他是XMLMapperBuilder的属性，他是帮助XMLMapperBuilder来构建的，在他里面主要判断操作和判断nameSpace和cache还有一些对象的创建。

image-20220212114543807.png

  1. 上面说的XMLMapperBuilder是用来构建Mapper文件的，但是对于Select这种的，有专门对应的XMLStatementBuilder来构建。对应的代码在XMLStatementBuilder#parseStatementNode()中，在这个方法里面会解析Select里面的东西。

    • 主要是看当前的databaseId如果设置了，是否符合。
    • 是否要刷新缓存和使用缓存，Select操作就不需要刷新缓存但是会使用缓存，这里说的是二级缓存。
    • 处理sql语句中的include标签。
    • 确定参数类型，返回类型，ResultMap，等等。
    • 解析<selectKey>标签。
    • 确定KeyGenerator
    • 处理sql
    • 将上述的这些封装为MappedStatement添加到Configuration里面去。

加载mapper时候，解析动态sql

动态sql的处理是在XMLStatementBuilder中进行的，主要就是下面的两行代码。先创建LanguageDriver在通过他来创建SqlSource，如果在标签中不指定lang属性，默认的为XMLLanguageDriver。

image-20220212134612875.png

要记住这里是还是解析Mapper文件，在解析加载Mapper文件的时候，确定动态还是静态的SqlSource，如果是动态，不会组装sql，等真正运行的时候在通过参数来组装最后的sql，如果是静态的sql，在创建SqlSource的时候就确定好了， 在运行的时候就只是填充值就好了。在构建sql的时候也有对应的XMLScriptBuilder,具体的代码在XMLScriptBuilder#parseScriptNode()

问题

  1. 动态sql和非动态sql怎么区分？

    如果有mybatis规定的那些标签，或者语句中包含${}的，就是动态的sql。注意#{}的不是动态sql。

    代码的实现在TextSqlNode#isDynamic()中。因为本质都是Xml文件，就可以解析xml文件，或者xml文件中的各个节点，对应的就是各个标签，文本也是一个节点，对于非文本的标签（这可以通过xml中规定的节点的类型来判断），那肯定就是一个动态，文本标签里面的内容如果有的话，就需要获取文本的内容来判断是否有{}的话，就需要获取文本的内容来判断是否有{}。这对于之后的我们的学习也是有帮助的，这里介绍一下Mybatis是怎么做的。有两个类，解析器和处理器，解析器就是专门来解析文本中的规定字符串的，对应的就是,处理器来处理{},处理器来处理{a}里面的a，也就是解析器解析到的值。对应的是GenericTokenParser和TokenHandler。要注意TokenHandler，的填充值也是他来做的，对应的是‘BindingTokenParser‘,都知道，{}的填充值也是他来做的，对应的是`BindingTokenParser`,都知道，{}会有sql注入的问题的，就是通过sql拼接的方法来实现的。

    解析操作不难，指定开头字符串，和结尾字符串，剩下的就是在文本中找到开头的字符串，从0开始截取到当前位置，在找到末尾，同样截取，就可以获取到了。

下面来具体说说动态sql的具体解析操作

动态sql的具体解析操作

上面说了，在解析sql的时候也会有对应的builder，XMLScriptBuilder就是用来做这个操作的。先看看他长什么样子。

image-20220212141518470.png

上面的红框是他的内部类，下面的是属性，对于sql文件来说，在Mybatis中，sql是由每一部分来组装起来的，一个逆向的语法树，解析sql的时候，比如说，碰到了where标签，对应的就是where节点，比如遇到了一个什么都标签都没有写的sql，就是一个文本节点，Mybatis用SqlNode来表示节点，在解析的时候不同的标签有不同节点类型。

image-20220212142043204.png

此外，这只是表示，不同的节点得不同的处理方式吧，他叫做NodeHandler.

image-20220212143450714.png

得重点说一下MixedSqlNode,他有一个SqlNode的集合，在调用的时候会循环调用SqlNode集合，这样做是因为要支持标签的嵌套，比如说在where标签里面有if标签，if标签里面有forEach标签。forEach里面有正常的sql，正常的sql就是StaticTextSqlNode，forEach里面的就是MixedSqlNode,同样的对于where标签也是MixedSqlNode。建议重点看XMLScriptBuilder#parseDynamicTags(XNode)结合对应的NodeHandler一块看，便于理解。下面举个例子来分析分析，分析的例子是一开始举得例子中的getStudentForTest(StudentQuery)方法。

举例子分析

1.image-20220212144719954.png

一上来，发现是文本节点，并且文本里面的内容是select * from t_student没有${}，将他封装为StaticTextSqlNode,此外还扽注意，这个方法最后的返回值都是MixedSqlNode

  1. image-20220212144942524.png

    到了下一次的循环，通过节点类型判断，发现不是文本节点，获取对应的Handle来处理，可以发现这里对应的是org.apache.ibatis.scripting.xmltags.XMLScriptBuilder$WhereHandler，注意传递给他的contents是一个sqlNode的列表。下面来看看org.apache.ibatis.scripting.xmltags.XMLScriptBuilder$WhereHandler是怎么处理的。

image-20220212145358179.png

他上来先调用parseDynamicTags，由掉回去了。因为在where里面我写了if，在走一遍上面的流程，就到了org.apache.ibatis.scripting.xmltags.XMLScriptBuilder$IfHandler。

image-20220212145529673.png

在他里面也是先调用parseDynamicTags来处理if标签快里面的东西，对于普通的文本就是TextSqlNode。

来看看if里面操作了什么事情，拿到了if标签里面的test，和之前的MixedSqlNode一块封装为IfSqlNode,添加到传递进来的List<SqlNode>里面去。

对于WhereHandler也是。同样的操作。

到这里，加载mapper文件，解析动态sql的操作已经分析完了

运行的时候，通过参数组装最终的sql

上面只是准备好了语法树，在运行的时候对于动态sql来说，需要判断不同的条件来组装不同的sql。所以，真正的sql是在运行的时候组装好的。

上面说了，sql的表示是SqlSource，通过调用他的BoundSql getBoundSql(Object)创建真正的sql，并且将参数的绑定等等信息封装为BoundSql对象。并且一个Mapper对应的是MapperStatement，所以，调用SqlSource#getBoundSql（Object）的地方一定是MapperStatement。这个内容在之前的Mybatis中说过。对应的代码在MappedStatement#getBoundSql(Object)里面。这里主要说的是DynamicSqlSource。

主要步骤

  1. 通过Configuration和传递进来的Object（参数）封装为DynamicContext,此外，在他里面还有StringJoiner用来拼接sql，ContextMap用来表示参数。

  2. 组装动态sql。

  3. 通过SqlSourceBuilder将#{}替换为？，替换原来的SqlSource,并且创建ParameterMapping用来表示参数之间的映射关系。

    这里的替换是通过GenericTokenParser和TokenHandler的实现类（ParameterMappingTokenHandler）来做的。

  4. 重新调用SqlSource#getBoundSql(Object)方法。

下面结合例子来看看，例子还是一开头说的getStudentForTest（StudentQuery）方法。

举例子分析

image-20220212155420243.png

组装之后的就是这个样子，#{}还是存在的，下面就是通过SqlSourceBuilder来替换掉他，并且封装参数。重点看ParameterMappingTokenHandler里面的handleToken方法。我们知道，在原始的写sql的时候是由？的，比如select * from t_student where id = ?，之后通过jdbc来设置参数，执行，这里干的就是这个事情，将#{}替换为？，并且按需封装参数。

image-20220212155857430.png

从这就可以看到，已经处理完了，参数也搞好了。

到此，运行时通过参数来组装sql已经完成了。

到这里，Mybatis的动态sql的实现结束了。下面分析分析不同的SqlNode的实现逻辑。

SqlNode的不同实现

ChooseSqlNode

和正常的switchCase差不多，没有匹配到，就走default

@Override
  public boolean apply(DynamicContext context) {
    for (SqlNode sqlNode : ifSqlNodes) {
      if (sqlNode.apply(context)) {
        return true;
      }
    }
    if (defaultSqlNode != null) {
      defaultSqlNode.apply(context);
      return true;
    }
    return false;
  }

VarDeclSqlNode

他是bind对应的SqlNode，bind标签会将value对应的属性值绑定在name对应的字段中，从而用在sql中，这里的expression就是value，从Ognl中获取值，放在DynamicContext中。

  @Override
  public boolean apply(DynamicContext context) {
    final Object value = OgnlCache.getValue(expression, context.getBindings());
    context.bind(name, value);
    return true;
  }

StaticTextSqlNode

最简单，最普通的一种了，理论上来说，这是真正存放sql的节点了，别的节点基本都是包装节点。

  @Override
  public boolean apply(DynamicContext context) {
    context.appendSql(text);
    return true;
  }

IfSqlNode

先通过参数和条件来计算条件是否满足，满足在操作，否则不

  public boolean apply(DynamicContext context) {
    if (evaluator.evaluateBoolean(test, context.getBindings())) {
      contents.apply(context);
      return true;
    }
    return false;
  }

TrimSqlNode

这是这里面比较复杂的一个了，创建FilteredDynamicContext来做代理，一上来还是正常的调用，在组装完了之后，会调用FilteredDynamicContext#applyAll()方法，在这个方法里面，会剔除指定的前缀和后缀，增加指定的前缀和后缀。剔除操作是通过字符串截取来做的。

  @Override
  public boolean apply(DynamicContext context) {
    FilteredDynamicContext filteredDynamicContext = new FilteredDynamicContext(context);
    boolean result = contents.apply(filteredDynamicContext);
    filteredDynamicContext.applyAll();
    return result;
  }

public void applyAll() {
      sqlBuffer = new StringBuilder(sqlBuffer.toString().trim());
      String trimmedUppercaseSql = sqlBuffer.toString().toUpperCase(Locale.ENGLISH);
      if (trimmedUppercaseSql.length() > 0) {
        applyPrefix(sqlBuffer, trimmedUppercaseSql);
        applySuffix(sqlBuffer, trimmedUppercaseSql);
      }
      delegate.appendSql(sqlBuffer.toString());
    }

MixedSqlNode

很简单，之前说过了，一个混合的SqlNode

  @Override
  public boolean apply(DynamicContext context) {
    contents.forEach(node -> node.apply(context));
    return true;
  }

ForEachSqlNode

 @Override
  public boolean apply(DynamicContext context) {
      //参数
    Map<String, Object> bindings = context.getBindings();
      
      // 通过collection去参数里面获取值
    final Iterable<?> iterable = evaluator.evaluateIterable(collectionExpression, bindings,
      Optional.ofNullable(nullable).orElseGet(configuration::isNullableOnForEach));
    if (iterable == null || !iterable.iterator().hasNext()) {
      return true;
    }
    boolean first = true;
     // 在sql中添加open属性的值
    applyOpen(context);
    int i = 0;
      // 开始遍历
    for (Object o : iterable) {
      DynamicContext oldContext = context;
        // 会用PrefixedContext来替换原来的DynamicContext，并且如果没有指定separator，默认的是""
      if (first || separator == null) {
        context = new PrefixedContext(context, "");
      } else {
        context = new PrefixedContext(context, separator);
      }
      int uniqueNumber = context.getUniqueNumber();
      // Issue #709
      if (o instanceof Map.Entry) {
          // 绑定值，这里的绑定值是直接放在DynamicContext中就好了，这里的key就是指定的item，value就是值，这里有一个问题，如果item一样话
          // 做为map来说，会覆盖掉，所以，这里的key是 "__frch_"前缀+item + 循环的下标值
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Map.Entry<Object, Object> mapEntry = (Map.Entry<Object, Object>) o;
        applyIndex(context, mapEntry.getKey(), uniqueNumber);
        applyItem(context, mapEntry.getValue(), uniqueNumber);
      } else {
        applyIndex(context, i, uniqueNumber);
        applyItem(context, o, uniqueNumber);
      }
        // 正常的调用，这里一上来不调用是因为可能forEach中有别的动态标签
      contents.apply(new FilteredDynamicContext(configuration, context, index, item, uniqueNumber));
      if (first) {
        first = !((PrefixedContext) context).isPrefixApplied();
      }
      context = oldContext;
      i++;
    }
      // 应用后缀
    applyClose(context);
      // 移除之前的item，要注意__frch_开头可没有移除掉
    context.getBindings().remove(item);
    context.getBindings().remove(index);
    return true;
  }

TextSqlNode

对应的是sql中的，会直接将sql中的{}，会直接将sql中的{}替换为传递的值

  @Override
  public boolean apply(DynamicContext context) {
    GenericTokenParser parser = createParser(new BindingTokenParser(context, injectionFilter));
    context.appendSql(parser.parse(text));
    return true;
  }
// 解析
private GenericTokenParser createParser(TokenHandler handler) {
    return new GenericTokenParser("${", "}", handler);
  }
// 处理
  private static class BindingTokenParser implements TokenHandler {

    private DynamicContext context;
    private Pattern injectionFilter;

    public BindingTokenParser(DynamicContext context, Pattern injectionFilter) {
      this.context = context;
      this.injectionFilter = injectionFilter;
    }

    @Override
    public String handleToken(String content) {
      Object parameter = context.getBindings().get("_parameter");
      if (parameter == null) {
        context.getBindings().put("value", null);
      } else if (SimpleTypeRegistry.isSimpleType(parameter.getClass())) {
        context.getBindings().put("value", parameter);
      }
        //获取值
      Object value = OgnlCache.getValue(content, context.getBindings());
      String srtValue = value == null ? "" : String.valueOf(value); // issue #274 return "" instead of "null"
      checkInjection(srtValue);
        //直接替换
      return srtValue;
    }
  }

补充说明

SqlNode这样套娃能干啥？为啥不出错。

  1. sqlNode这样套娃是为了多个标签互相嵌套使用，其实真正的存放sql的就是 StaticTextSqlNode。其余的都是基于StaticTextSqlNode来做一些处理，比如if，forEach等等， 所以，他这样一直调用apply才不会有问题。还有这样写很分明，节点是节点，节点的处理是节点的处理，并且将解析和真正的组装分开，在解析阶段围绕着XMLScriptBuilder#parseDynamicTags(XNode)来做处理解析组装MixedSqlNode。在运行节点通过根SqlNode调用他的apply方法来组装sql。sql是放在DynamicContext里面的。

到此，结束了。

关于博客这件事，我是把它当做我的笔记，里面有很多的内容反映了我思考的过程，因为思维有限，不免有些内容有出入，如果有问题，欢迎指出。一同探讨。谢谢

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