mybatis 动态SQL 源码解析

摘要

mybatis是个人最新喜欢的半自动ORM框架，它实现了SQL和业务逻辑的完美分割，今天我们来讨论一个问题，mybatis 是如何动态生成SQL

SqlSessionManager sqlSessionManager;
DataSource dataSource = new PooledDataSource(driver,url,username,pass);
TransactionFactory transactionFactory = new JdbcTransactionFactory();
Environment environment = new Environment("development", transactionFactory, dataSource);
Configuration configuration = new Configuration(environment);

//设定解析mpper.xml位置
String resource = "mybatis/ApplicationMapper.xml";
InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
XMLMapperBuilder mapperParser = new XMLMapperBuilder(inputStream, configuration, resource, configuration.getSqlFragments());
mapperParser.parse();

// 解析 ****mapper.xml中SQL入口（这里偷懒懒，直接组装好configuration啦）
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(configuration);
// 执行SQL的入口方法 步骤①:获取参数，②：拼接SQL，③：执行
BizApp bizApp = sqlSessionFactory.openSession().getMapper(ApplicationMapper.class).queryByAppid("1000002715");

　　mybatis 解析mpper.xml中内容，动态生成SQL由2部分组成

　　　　①：解析动态SQL 解析xml 保存各种信息到XMLMapperBuilder和Configuration属性中，主要xml 节点保存在以下属性中

　　　　sql 解析  保存位置XmlMapperBuilderMap<String, XNode> sqlFragments
     　　 　　resultMap 解析 保存位置 XmlMapperBuilder类属性Configuration Map<String, ResultMap> resultMaps = new StrictMap<ResultMap>("Result Maps collection");
      　　　　select/update/insert/delete 解析 保存位置 XmlMapperBuilder类属性Configuration Map<String, MappedStatement> mappedStatements = new StrictMap<MappedStatement>("Mapped Statements collection");

　　　　②：执行前，拼接动态SQL

　　听起来很简单，但是mybatis源码看起来还是相当复杂的，很佩服mybatis 的源码开发人员（膜拜）

mybatis解析方法

　 mybatis 中之所以存在动态SQL，最主要的原因是因为，mybatis给大家提供了动态标签，这个给大家使用Mybatis 带来了很大的便利，但是这个也大大提高了解析xml中SQL的难度

• if
• choose (when, otherwise)
• trim (where, set)
• foreach

　　mybatis 主要采用OGNL+组合模式来完成解析的，我们直接上手源码看一下

如：解析以下ApplicationMapper.xml中的SQL，mybatis流程什么样的 ？？？

　<sql id="Base_Column_List">
     id,biz_code,appid,appname,domain,sort,isactive, inserttime, updatetime
    </sql>

　　／／要解析的SQL SQL_TEST 开始
    <select id="queryByAppid" resultMap="BaseResultMap">
        select
        <include refid="Base_Column_List"/>
        from application
        where isactive=1
        <if test="appid!=null">
            and  appid=#{appid}
        </if>
    </select>
    //SQL_TEST 结束

  //解析ApplicationMapper.xml入口方法

　　SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build（InputStream inputStream）
　　　　--->parser.parse()
　　　　--->parseConfiguration(parser.evalNode("/configuration"))
　　　　--->mapperElement(root.evalNode("mappers"));
　　　　--->mapperParser.parse();
　　　　--->configurationElement(parser.evalNode("/mapper"));

//最终解析ApplicationMapper.xml方法处
　　private void configurationElement(XNode context) {
　　　　try {
　　　　　　String namespace = context.getStringAttribute("namespace");
　　　　　　if (namespace == null || namespace.equals("")) {
　　　　　　　　throw new BuilderException("Mapper's namespace cannot be empty");
　　　　　　}
　　　　builderAssistant.setCurrentNamespace(namespace);
　　　　cacheRefElement(context.evalNode("cache-ref"));
　　　　cacheElement(context.evalNode("cache"));
　　　　parameterMapElement(context.evalNodes("/mapper/parameterMap"));
　　　　resultMapElements(context.evalNodes("/mapper/resultMap"));
　　　　sqlElement(context.evalNodes("/mapper/sql"));

//动态标签解析处，最终调用方法parseStatementNode
　　　　buildStatementFromContext(context.evalNodes("select|insert|update|delete"));

　　} catch (Exception e) {
　　　　throw new BuilderException("Error parsing Mapper XML. The XML location is '" + resource + "'. Cause: " + e, e);
　　}
}

实际代码解析处

public void parseStatementNode() {
省略.....

// Include Fragments before parsing
XMLIncludeTransformer includeParser = new XMLIncludeTransformer(configuration, builderAssistant);
includeParser.applyIncludes(context.getNode());

// Parse selectKey after includes and remove them.
processSelectKeyNodes(id, parameterTypeClass, langDriver);

// Parse the SQL (pre: <selectKey> and <include> were parsed and removed)
/**
重点代码，
①:调用XMLLanguageDriver的createSqlSource
②:builder.parseScriptNode(); 解析具体SQL内容，具体请看下面分析

**/
SqlSource sqlSource = langDriver.createSqlSource(configuration, context, parameterTypeClass);
String resultSets = context.getStringAttribute("resultSets");
String keyProperty = context.getStringAttribute("keyProperty");
String keyColumn = context.getStringAttribute("keyColumn");
KeyGenerator keyGenerator;
String keyStatementId = id + SelectKeyGenerator.SELECT_KEY_SUFFIX;
省略......
}

解析XML内容，并分解SQL

XMLScriptBuilder builder = new XMLScriptBuilder(configuration, script, parameterType);
builder.parseScriptNode();

public SqlSource parseScriptNode() {
    //这句话就是解析上面SQL_TEST结果
    //后面拼接完整SQL就靠它啦，具体怎么玩，后面分析
    MixedSqlNode rootSqlNode = parseDynamicTags(context);
   

    SqlSource sqlSource = null;
    if (isDynamic) {
      //只要XML中有动态标签就选择DynamicSqlSource
          //DynamicSqlSource和RawSqlSource 不同点在于只有在执行前才知道完整预编译的SQL
      sqlSource = new DynamicSqlSource(configuration, rootSqlNode);
    } else {
      sqlSource = new RawSqlSource(configuration, rootSqlNode, parameterType);
    }
    return sqlSource;
  }

以上是mybatis解析动态SQL完整流程，只将动态SQL分解啦，其他什么都没做

下面是执行前拼接动态SQL的完整流程

 //执行方法，sqlSessionFactory.openSession().getMapper(ApplicationMapper.class).queryByAppid("1000002715","appName"); 
 //执行上述方法,其实这是一个动态代理的过程，最终调用MapperProxy.invoke方法
 @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    try {
      if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
        return method.invoke(this, args);
      } else if (isDefaultMethod(method)) {
        return invokeDefaultMethod(proxy, method, args);
      }
    } catch (Throwable t) {
      throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
    }
    //参数名称解析
      //主要如何定义参数名称和设置值，方法queryByAppid("1000002715","appName"); 
   final MapperMethod mapperMethod = cachedMapperMethod(method);

    //方法执行
     return mapperMethod.execute(sqlSession, args);
  }

 //参数名称源码分析
 private MapperMethod cachedMapperMethod(Method method) {
    MapperMethod mapperMethod = methodCache.get(method);
    if (mapperMethod == null) {
      mapperMethod = new MapperMethod(mapperInterface, method, sqlSession.getConfiguration());
      methodCache.put(method, mapperMethod);
    }
    return mapperMethod;
  }

  public MapperMethod(Class<?> mapperInterface, Method method, Configuration config) {
    this.command = new SqlCommand(config, mapperInterface, method);
    this.method = new MethodSignature(config, mapperInterface, method);
  }

   public MethodSignature(Configuration configuration, Class<?> mapperInterface, Method method) {
      //省略.... 
          //重点代码
      this.paramNameResolver = new ParamNameResolver(configuration, method);
    }

//最终解析方法名处
public ParamNameResolver(Configuration config, Method method) {
    //参数数组
    final Class<?>[] paramTypes = method.getParameterTypes();
     //每个参数前注解数组
    final Annotation[][] paramAnnotations = method.getParameterAnnotations();
    //参数名存放地点
    final SortedMap<Integer, String> map = new TreeMap<Integer, String>();
    int paramCount = paramAnnotations.length;
    // get names from @Param annotations
    for (int paramIndex = 0; paramIndex < paramCount; paramIndex++) {
      if (isSpecialParameter(paramTypes[paramIndex])) {
        // skip special parameters
        continue;
      }
      String name = null;
      for (Annotation annotation : paramAnnotations[paramIndex]) {
        //如果参数前有有Param注解，参数名为注解中value值
        if (annotation instanceof Param) {
          hasParamAnnotation = true;
          name = ((Param) annotation).value();
          break;
        }
      }
      if (name == null) {
        // @Param was not specified.
        
        // 木有@Param注解，则参数名为arg0,arg1......
        if (config.isUseActualParamName()) {
          name = getActualParamName(method, paramIndex);
        }
        if (name == null) {
          // use the parameter index as the name ("0", "1", ...)
          // gcode issue #71
          name = String.valueOf(map.size());
        }
      }
      map.put(paramIndex, name);
    }
    names = Collections.unmodifiableSortedMap(map);

  }

最终效果类似如下：names 中存放的值，key:参数位置，value:参数名称

//方法执源码分析
//①将参数名和参数值对应起来，
//②动态拼接SQL，
//③SQL执行
mapperMethod.execute(sqlSession, args);
public Object execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
    Object result;
    switch (command.getType()) {
      case INSERT: {
         省略.....
      }
      case UPDATE: {
        省略.....
      }
      case DELETE: {
        省略.....
      }
      case SELECT:
        if (method.returnsVoid() && method.hasResultHandler()) {
          executeWithResultHandler(sqlSession, args);
          result = null;
        } else if (method.returnsMany()) {
          result = executeForMany(sqlSession, args);
        } else if (method.returnsMap()) {
          result = executeForMap(sqlSession, args);
        } else if (method.returnsCursor()) {
          result = executeForCursor(sqlSession, args);
        } else {
          //将参数名和参数值对应起来，效果如下，param 存放的值

Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);

//具体拼接SQL和执行SQL，底层调用的BaseExecutor.query方法

result = sqlSession.selectOne(command.getName(), param);

        }
        break;
      case FLUSH:
        result = sqlSession.flushStatements();
        break;
      default:
        throw new BindingException("Unknown execution method for: " + command.getName());
    }
    if (result == null && method.getReturnType().isPrimitive() && !method.returnsVoid()) {
      throw new BindingException("Mapper method '" + command.getName()
          + " attempted to return null from a method with a primitive return type (" + method.getReturnType() + ").");
    }
    return result;
  }

  //BaseExecutor.query方法 
 @Override
  public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
     //具体拼接SQL
    BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameter);
    CacheKey key = createCacheKey(ms, parameter, rowBounds, boundSql);
    return query(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
 }

 public BoundSql getBoundSql(Object parameterObject) {
    BoundSql boundSql = sqlSource.getBoundSql(parameterObject);
     省略.....
    return boundSql;
  }

  //这里调用的是DynamicSqlSource.getBoundSql,因为xmL中有动态标签
  //这里采用经典组合模式+OGNL完成标签解析和拼接完整SQL，终于大结局啦

  @Override
  public BoundSql getBoundSql(Object parameterObject) {
    DynamicContext context = new DynamicContext(configuration, parameterObject);
    //组合模式，并将SQL拼接结果存放到context中　　
    rootSqlNode.apply(context);
    SqlSourceBuilder sqlSourceParser = new SqlSourceBuilder(configuration);
    Class<?> parameterType = parameterObject == null ? Object.class : parameterObject.getClass();
    SqlSource sqlSource = sqlSourceParser.parse(context.getSql(), parameterType, context.getBindings());
    BoundSql boundSql = sqlSource.getBoundSql(parameterObject);
    for (Map.Entry<String, Object> entry : context.getBindings().entrySet()) {
      boundSql.setAdditionalParameter(entry.getKey(), entry.getValue());
    }
    return boundSql;
  }

 这里的SQL 拼接，解释一下，首先这个rootSqlNode 为MixedSqlNode 类型，（不知道说的是啥，看前面的分解SQL内容贴的debug调试图）

@Override
public boolean apply(DynamicContext context) {
  for (SqlNode sqlNode : contents) {
    sqlNode.apply(context);
  }
  return true;
}

MixedSqlNode 这个类有一个集合属性List<SqlNode> contents，apply 就是遍历它，普通的文本为StaticTextSqlNode在组合模式中这个就是叶子节点，不需要任何转换直接拼接SQL

我们XML有IF动态标签，所以它会调用IfSqlNode.apply 方法

@Override
public boolean apply(DynamicContext context) {
  //调用OGNL解析if标签，test文本，是否满足条件<if test="appid!=null">
  if (evaluator.evaluateBoolean(test, context.getBindings())) {
    //符合条件，向下遍历
    contents.apply(context);
    return true;
  }
  return false;
}

 总结

mybatis动态SQL生成,它主要是通过遍历XML中每行语句（某个具体的语句），遇到纯文本，直接封装成StaticTextSqlNode节点（普通文本，叶子节点，可直接拼接SQL）

遇到动态标签,直接封装成IfSqlNode,TrimSqlNode......（树枝节点，需要靠OGNL来解析文本，视解析结果来拼接SQL），以及包含上述所有的节点的根节点

（MixedSqlNode），拼接SQL时，只要从根节点向下遍历即可拼接出完整SQL

    //SQL_TEST 结束

StaticTextSqlNode