阿里面试：Mybatis中方法和SQL是怎么关联起来的呢？
本文：3126字 | 阅读时长：4分10秒
今天是Mybatis源码分析第四篇，也是最后一篇。
老规矩，先上案例代码：
public class MybatisApplication {
public static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/mblog";
public static final String USER = "root";
public static final String PASSWORD = "123456";
public static void main(String[] args) {
String resource = "mybatis-config.xml";
InputStream inputStream = null;
SqlSession sqlSession = null;
try {
inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
//下面这行代码就是今天的重点
User user = userMapper.selectById(1));
System.out.println(user);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
inputStream.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
sqlSession.close();
}
}
已经分享了三篇Mybatis源码分析文章，从 Mybatis的配置文件解析 到 获取SqlSession，再到 获取UserMapper接口的代理对象。
今天我们来分析，userMapper中的方法和UserMapper.xml中的SQL是怎么关联的，以及怎么执行SQL的。
我们的故事从这一行代码开始：
User user = userMapper.selectById(1));
这一行代码背后源码搞完，也就代表着我们Mybatis源码搞完（主干部分）。
下面我们继续开撸。
在上一篇中我们知道了userMapper是JDK动态代理对象，所以调用这个代理对象的任意方法都是执行触发管理类MapperProxy的invoke()方法。
由于篇幅较长，为了更好阅读，这里把文章分成两个部分：
- 第一部分：MapperProxy.invoke()到Executor.query。
- 第二部分：Executor.query到JDBC中的SQL执行。
第一部分流程图：
MapperProxy.invoke()
开篇已经说过了，调用userMapper的方法就是调用MapperProxy的invoke()方法，所以我们就从这invoke()方法开始。
如果对于Mybatis源码不是很熟悉的话，建议先看看前面的文章。
//MapperProxy类
@Override
public Object invoke(....) throws Throwable {
try {
//首先判断是否为Object本身的方法，是则不需要去执行SQL，
//比如：toString()、hashCode()、equals()等方法。
if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
return method.invoke(this, args);
} else if (method.isDefault()) {
//判断是否JDK8及以后的接口默认实现方法。
return invokeDefaultMethod(proxy, method, args);
}
} catch (Throwable t) {
throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
}
//<3>
final MapperMethod mapperMethod = cachedMapperMethod(method);
//<4>
return mapperMethod.execute(sqlSession, args);
}
<3>处是从缓存获取MapperMethod，这里加入了缓存主要是为了提升MapperMethod的获取速度。缓存的使用在Mybatis中也是非常之多。
private final Map<Method, MapperMethod> methodCache;
private MapperMethod cachedMapperMethod(Method method) {
return methodCache.computeIfAbsent(method, k -> new MapperMethod(mapperInterface, method, sqlSession.getConfiguration()));
}
Map的computeIfAbsent方法：根据key获取值，如果值为null，则把后面的Object的值付给key。
继续看MapperMethod这个类，定义了两个属性command和method，两个属性与之相对应的两个静态内部类。
public class MapperMethod {
private final SqlCommand command;
private final MethodSignature method;
public static class SqlCommand {
private final String name;
private final SqlCommandType type;
public SqlCommand(...) {
final String methodName = method.getName();
final Class<?> declaringClass = method.getDeclaringClass();
//获得 MappedStatement 对象
MappedStatement ms = resolveMappedStatement(...);
// <2> 找不到 MappedStatement
if (ms == null) {
// 如果有 @Flush 注解，则标记为 FLUSH 类型
if (method.getAnnotation(Flush.class) != null) {
name = null;
type = SqlCommandType.FLUSH;
} else {
// 抛出 BindingException 异常，如果找不到 MappedStatement
//（开发中容易见到的错误）说明该方法上，没有对应的 SQL 声明。
throw new BindingException("Invalid bound statement (not found): "+ mapperInterface.getName() + "." + methodName);
}
} else {
// 获得 name
//id=com.tian.mybatis.mapper.UserMapper.selectById
name = ms.getId();
// 获得 type=SELECT
type = ms.getSqlCommandType();
//如果type=UNKNOWN
// 抛出 BindingException 异常，如果是 UNKNOWN 类型
if (type == SqlCommandType.UNKNOWN) {
throw new BindingException("Unknown execution method for: " + name);
}
}
}
private MappedStatement resolveMappedStatement(...) {
// 获得编号
//com.tian.mybatis.mapper.UserMapper.selectById
String statementId = mapperInterface.getName() + "." + methodName;
//如果有，获得 MappedStatement 对象，并返回
if (configuration.hasStatement(statementId)) {
//mappedStatements.get(statementId);
//解析配置文件时候创建并保存Map<String, MappedStatement> mappedStatements中
return configuration.getMappedStatement(statementId);
// 如果没有，并且当前方法就是 declaringClass 声明的，则说明真的找不到
} else if (mapperInterface.equals(declaringClass)) {
return null;
}
// 遍历父接口，继续获得 MappedStatement 对象
for (Class<?> superInterface : mapperInterface.getInterfaces()) {
if (declaringClass.isAssignableFrom(superInterface)) {
MappedStatement ms = resolveMappedStatement(...);
if (ms != null) {
return ms;
}
}
}
// 真的找不到，返回 null
return null;
}
//....
}
public static class MethodSignature {
private final boolean returnsMap;
private final Class<?> returnType;
private final Integer rowBoundsIndex;
//....
}
SqlCommand封装了statement ID，比如说：
com.tian.mybatis.mapper.UserMapper.selectById
和SQL类型。
public enum SqlCommandType {
UNKNOWN, INSERT, UPDATE, DELETE, SELECT, FLUSH;
}
另外，还有个属性MethodSignature方法签名，主要是封装的是返回值的类型和参数处理。这里我们debug看看这个MapperMethod对象返回的内容和我们案例中代码的关联。
妥妥的，故事继续，我们接着看MapperMethod中execute方法。
MapperMethod.execute
上面代码中<4>处，先来看看这个方法的整体逻辑：
public Object execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
Object result;
switch (command.getType()) {
case SELECT:
//部分代码省略....
Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
//本次是QUERY类型，所以这里是重点
result = sqlSession.selectOne(command.getName(), param);
if (method.returnsOptional()
&& (result == null || !method.getReturnType().equals(result.getClass()))) {
result = Optional.ofNullable(result);
}
break;
default:
throw new BindingException("Unknown execution method for: " + command.getName());
}
return result;
}
这个方法中，根据我们上面获得的不同的type(INSERT、UPDATE、DELETE、SELECT)和返回类型：
（本文是查询，所以这里的type=SELECT）
调用convertArgsToSqlCommandParam()将方法参数转换为SQL的参数。
2.调用selectOne()方法。这里的sqlSession就是DefaultSqlSession，所以我们继续回到DefaultSqlSession中selectOne方法中。
SqlSession.selectOne方法
继续DefaultSqlSession中的selectOne()方法：
//DefaultSqlSession中
@Override
public <T> T selectOne(String statement, Object parameter) {
//这是一种好的设计方法
//不管是执行多条查询还是单条查询，都走selectList方法（重点）
List<T> list = this.selectList(statement, parameter);
if (list.size() == 1) {
//如果只有一条就返回第一条
return list.get(0);
} else if (list.size() > 1) {
//(开发中常见错误)方法定义的是返回一条数据，结果查出了多条数据，就会报这个异常
throw new TooManyResultsException("Expected one result (or null) to be returned by selectOne(), but found: " + list.size());
} else {
//数据库中没有数据就返回null
return null;
}
}
这里调用的是本类中selectList方法。
@Override
public <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter) {
return this.selectList(statement, parameter, RowBounds.DEFAULT);
}
@Override
public <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds) {
try {
//从configuration获取MappedStatement
//此时的statement=com.tian.mybatis.mapper.UserMapper.selectById
MappedStatement ms = configuration.getMappedStatement(statement);
//调用执行器中的query方法
return executor.query(...);
} catch (Exception e) {
//.....
} finally {
ErrorContext.instance().reset();
}
}
在这个方法里是根据statement从configuration对象中获取MappedStatement对象。
MappedStatement ms = configuration.getMappedStatement(statement);
在configuration中getMappedStatement方法：
//存放在一个map中的
//key是statement=com.tian.mybatis.mapper.UserMapper.selectById，value是MappedStatement
protected final Map<String, MappedStatement> mappedStatements = new StrictMap<MappedStatement>();
public MappedStatement getMappedStatement(String id) {
return this.getMappedStatement(id, true);
}
public MappedStatement getMappedStatement(String id, boolean validateIncompleteStatements) {
return mappedStatements.get(id);
}
而MappedStatement里面有xml中增删改查标签配置的所有属性，包括id、statementType、sqlSource、入参、返回值等。
到此，我们已经将UserMapper类中的方法和UserMapper.xml中的sql给彻底关联起来了。继续调用executor中query()方法：
executor.query(ms, wrapCollection(parameter), rowBounds, Executor.NO_RESULT_HANDLER);
这里调用的是执行器Executor中的query()方法。
第二部分流程：
Executor.query()方法
这里的Executor对象是在调用openSession()方法时创建的。关于这一点我们在前面的文章已经说过，这里就不再赘述了。
下面来看看调用执行器的query()放的整个流程：
我们股市继续，看看具体源码是如何实现的。
CachingExecutor.query()
在CachingExecutor中
@Override
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameterObject);
CacheKey key = createCacheKey(ms, parameterObject, rowBounds, boundSql);
return query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}
BoundSql中主要是SQL和参数：
既然是缓存，我们肯定想到key-value数据结构。
下面来看看这个key生成规则：
这个二级缓存是怎么构成的呢？并且还要保证在查询的时候必须是唯一。
也就说，构成key主要有：
方法相同、翻页偏移量相同、SQL相同、参数相同、数据源环境相同才会被认为是同一个查询。
这里能说到这个层面就已经阔以了。
如果向更深入的搞，就得把hashCode这些扯进来了，请看上面这个张图里前面的几个属性就知道和hashCode有关系了。
处理二级缓存
首先是从ms中取出cache对象，判断cache对象是否为null，如果为null，则没有查询二级缓存和写入二级缓存的流程。
有二级缓存，校验是否使用此二级缓存，再从事务管理器中获取二级缓存，存在缓存直接返回。不存在查数据库，写入二级缓存再返回。
@Override
public <E> List<E> query(....)
throws SQLException {
Cache cache = ms.getCache();
//判断是否有二级缓存
if (cache != null) {
flushCacheIfRequired(ms);
if (ms.isUseCache() && resultHandler == null) {
ensureNoOutParams(ms, boundSql);
@SuppressWarnings("unchecked")
List<E> list = (List<E>) tcm.getObject(cache, key);
if (list == null) {
list = delegate.query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
tcm.putObject(cache, key, list); // issue #578 and #116
}
return list;
}
}
return delegate.query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}
那么这个Cache对象是什么创建的呢？
在解析UserMapper.xml时候，在XMLMapperBuilder类中的cacheElement()方法里。
关于二级缓存相关这一块在前面文章已经说过，比如：
解析上面这些标签
创建Cache对象：
二级缓存处理完了，就来到BaseExecutor的query方法中。
BaseExecutor,query()
第一步，清空缓存
if (queryStack == 0 && ms.isFlushCacheRequired()) {
clearLocalCache();
}
queryStack用于记录查询栈，防止地柜查询重复处理缓存。
flushCache=true的时候，会先清理本地缓存（一级缓存）。
如果没有缓存会从数据库中查询
list = queryFromDatabase(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
在看看这个方法的逻辑：
private <E> List<E> queryFromDatabase(...) throws SQLException {
List<E> list;
//使用占位符的方式，先抢占一级缓存。
localCache.putObject(key, EXECUTION_PLACEHOLDER);
try {
list = doQuery(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
} finally {
//删除上面抢占的占位符
localCache.removeObject(key);
}
//放入一级缓存中
localCache.putObject(key, list);
return list;
}
先在缓存使用占位符占位，然后查询，移除占位符，将数据放入一级缓存中。
执行Executor的doQuery()方法，默认使用SimpleExecutor。
list = doQuery(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
下面就来到了SimpleExecutor中的doQuery方法。
SimpleExecutor.doQuery
@Override
public <E> List<E> doQuery(....) throws SQLException {
Statement stmt = null;
try {
//获取配置文件信息
Configuration configuration = ms.getConfiguration();
//获取handler
StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(....);
//获取Statement
stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
//执行RoutingStatementHandler的query方法
return handler.query(stmt, resultHandler);
} finally {
closeStatement(stmt);
}
}
创建StatementHandler
在configuration中newStatementHandler()里，创建了一个StatementHandler对象，先得到RoutingStatementHandler（路由）。
public StatementHandler newStatementHandler() {
StatementHandler statementHandler = new RoutingStatementHandler();
//执行StatementHandler类型的插件
statementHandler = (StatementHandler) interceptorChain.pluginAll(statementHandler);
return statementHandler;
}
RoutingStatementHandler创建的时候是就是创建基本的StatementHandler对象。
这里会根据MapperStament里面的statementType决定StatementHandler类型。默认是PREPARED。
StatementHandler里面包含了处理参数的ParameterHandler和处理结果集的ResultHandler。
上面说的这几个对象正式被插件拦截的四大对象，所以在创建的时都要用拦截器进行包装的方法。
对于插件相关的，请看之前已发的插件文章：插件原理分析。
我们故事继续：
创建Statement
创建对象后就会执行RoutingStatementHandler的query方法。
//RoutingStatementHandler中
@Override
public <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
//委派delegate=PreparedStatementHandler
return delegate.query(statement, resultHandler);
}
这里设计很有意思，所有的处理都要使用RoutingStatementHandler来路由，全部通过委托的方式进行调用。
执行SQL
然后执行到PreparedStatementHandler中的query方法。
@Override
public <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
PreparedStatement ps = (PreparedStatement) statement;
//JDBC的流程了
ps.execute();
//处理结果集，如果有插件代理ResultHandler，会先走到被拦截的业务逻辑中
return resultSetHandler.handleResultSets(ps);
}
看到了ps.execute(); 表示已经到JDBC层面了，这时候SQL就已经执行了。后面就是调用DefaultResultSetHandler类进行结果集处理。
到这里，SQL语句就执行完毕，并将结果集赋值并返回了。
总算搞完把Mybatis主干源码掠了一遍，松口气~，能看到这里，证明小伙伴也是蛮用心的，辛苦了。越努力越幸福！
建议抽时间，再次debug，还有就是画画类之间的关系图，还有就是Mybatis中设计模式好好回味回味。
总结
从调用userMapper的selectById()方法开始，到方法和SQL关联起来，参数处理，再到JDBC中SQL执行。
完整流程图：
感兴趣的小伙伴，可以对照着这张流程图就行一步一步的debug。
记着：努力的人，世界不会亏待你的。
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