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  • Mybatis解析动态sql原理分析

    前言

    废话不多说,直接进入文章。
    我们在使用mybatis的时候,会在xml中编写sql语句。
    比如这段动态sql代码:

    <update id="update" parameterType="org.format.dynamicproxy.mybatis.bean.User">
        UPDATE users
        <trim prefix="SET" prefixOverrides=",">
            <if test="name != null and name != ''">
                name = #{name}
            </if>
            <if test="age != null and age != ''">
                , age = #{age}
            </if>
            <if test="birthday != null and birthday != ''">
                , birthday = #{birthday}
            </if>
        </trim>
        where id = ${id}
    </update>
    

    mybatis底层是如何构造这段sql的?
    这方面的知识网上资料不多,于是就写了这么一篇文章。
    下面带着这个疑问,我们一步一步分析。

    介绍MyBatis中一些关于动态SQL的接口和类

    SqlNode接口,简单理解就是xml中的每个标签,比如上述sql的update,trim,if标签:

    public interface SqlNode {
      boolean apply(DynamicContext context);
    }
    

    SqlSource Sql源接口,代表从xml文件或注解映射的sql内容,主要就是用于创建BoundSql,有实现类DynamicSqlSource(动态Sql源),StaticSqlSource(静态Sql源)等:

    public interface SqlSource {
      BoundSql getBoundSql(Object parameterObject);
    }
    

    BoundSql类,封装mybatis最终产生sql的类,包括sql语句,参数,参数源数据等参数:

    XNode,一个Dom API中的Node接口的扩展类。

    BaseBuilder接口及其实现类(属性,方法省略了,大家有兴趣的自己看),这些Builder的作用就是用于构造sql:

    下面我们简单分析下其中4个Builder:

    1 XMLConfigBuilder

    解析mybatis中configLocation属性中的全局xml文件,内部会使用XMLMapperBuilder解析各个xml文件。

    2 XMLMapperBuilder

    遍历mybatis中mapperLocations属性中的xml文件中每个节点的Builder,比如user.xml,内部会使用XMLStatementBuilder处理xml中的每个节点。

    3 XMLStatementBuilder

    解析xml文件中各个节点,比如select,insert,update,delete节点,内部会使用XMLScriptBuilder处理节点的sql部分,遍历产生的数据会丢到Configuration的mappedStatements中。

    4 XMLScriptBuilder

    解析xml中各个节点sql部分的Builder。

    LanguageDriver接口及其实现类(属性,方法省略了,大家有兴趣的自己看),该接口主要的作用就是构造sql:

    简单分析下XMLLanguageDriver(处理xml中的sql,RawLanguageDriver处理静态sql):

    XMLLanguageDriver内部会使用XMLScriptBuilder解析xml中的sql部分。

    ok, 大部分比较重要的类我们都已经介绍了,下面源码分析走起。

    源码分析走起

    Spring与Mybatis整合的时候需要配置SqlSessionFactoryBean,该配置会加入数据源和mybatis xml配置文件路径等信息:

    <bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
        <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
        <property name="configLocation" value="classpath:mybatisConfig.xml"/>
    	<property name="mapperLocations" value="classpath*:org/format/dao/*.xml"/>
    </bean>
    

    我们就分析这一段配置背后的细节:

    SqlSessionFactoryBean实现了Spring的InitializingBean接口,InitializingBean接口的afterPropertiesSet方法中会调用buildSqlSessionFactory方法

    buildSqlSessionFactory方法内部会使用XMLConfigBuilder解析属性configLocation中配置的路径,还会使用XMLMapperBuilder属性解析mapperLocations属性中的各个xml文件。

    部分源码如下:

    由于XMLConfigBuilder内部也是使用XMLMapperBuilder,我们就看看XMLMapperBuilder的解析细节。

    我们关注一下,增删改查节点的解析。

    XMLStatementBuilder的解析:

    默认会使用XMLLanguageDriver创建SqlSource(Configuration构造函数中设置)。

    XMLLanguageDriver创建SqlSource:

    XMLScriptBuilder解析sql:

    得到SqlSource之后,会放到Configuration中,有了SqlSource,就能拿BoundSql了,BoundSql可以得到最终的sql。

    实例分析

    我以以下xml的解析大概说下parseDynamicTags的解析过程:

    <update id="update" parameterType="org.format.dynamicproxy.mybatis.bean.User">
        UPDATE users
        <trim prefix="SET" prefixOverrides=",">
            <if test="name != null and name != ''">
                name = #{name}
            </if>
            <if test="age != null and age != ''">
                , age = #{age}
            </if>
            <if test="birthday != null and birthday != ''">
                , birthday = #{birthday}
            </if>
        </trim>
        where id = ${id}
    </update>
    

    在看这段解析之前,请先了解dom相关的知识,xml dom知识, dom博文

    parseDynamicTags方法的返回值是一个List,也就是一个Sql节点集合。SqlNode本文一开始已经介绍,分析完解析过程之后会说一下各个SqlNode类型的作用。

    1 首先根据update节点(Node)得到所有的子节点,分别是3个子节点

    (1)文本节点 UPDATE users

    (2)trim子节点 ...

    (3)文本节点 where id = #{id}

    2 遍历各个子节点

    (1) 如果节点类型是文本或者CDATA,构造一个TextSqlNode或StaticTextSqlNode

    (2) 如果节点类型是元素,说明该update节点是个动态sql,然后会使用NodeHandler处理各个类型的子节点。这里的NodeHandler是XMLScriptBuilder的一个内部接口,其实现类包括TrimHandler、WhereHandler、SetHandler、IfHandler、ChooseHandler等。看类名也就明白了这个Handler的作用,比如我们分析的trim节点,对应的是TrimHandler;if节点,对应的是IfHandler...

    这里子节点trim被TrimHandler处理,TrimHandler内部也使用parseDynamicTags方法解析节点

    3 遇到子节点是元素的话,重复以上步骤

    trim子节点内部有7个子节点,分别是文本节点、if节点、是文本节点、if节点、是文本节点、if节点、文本节点。文本节点跟之前一样处理,if节点使用IfHandler处理

    遍历步骤如上所示,下面我们看下几个Handler的实现细节。

    IfHandler处理方法也是使用parseDynamicTags方法,然后加上if标签必要的属性。

    private class IfHandler implements NodeHandler {
        public void handleNode(XNode nodeToHandle, List<SqlNode> targetContents) {
          List<SqlNode> contents = parseDynamicTags(nodeToHandle);
          MixedSqlNode mixedSqlNode = new MixedSqlNode(contents);
          String test = nodeToHandle.getStringAttribute("test");
          IfSqlNode ifSqlNode = new IfSqlNode(mixedSqlNode, test);
          targetContents.add(ifSqlNode);
        }
    }
    

    TrimHandler处理方法也是使用parseDynamicTags方法,然后加上trim标签必要的属性。

    private class TrimHandler implements NodeHandler {
        public void handleNode(XNode nodeToHandle, List<SqlNode> targetContents) {
          List<SqlNode> contents = parseDynamicTags(nodeToHandle);
          MixedSqlNode mixedSqlNode = new MixedSqlNode(contents);
          String prefix = nodeToHandle.getStringAttribute("prefix");
          String prefixOverrides = nodeToHandle.getStringAttribute("prefixOverrides");
          String suffix = nodeToHandle.getStringAttribute("suffix");
          String suffixOverrides = nodeToHandle.getStringAttribute("suffixOverrides");
          TrimSqlNode trim = new TrimSqlNode(configuration, mixedSqlNode, prefix, prefixOverrides, suffix, suffixOverrides);
          targetContents.add(trim);
        }
    }
    

    以上update方法最终通过parseDynamicTags方法得到的SqlNode集合如下:

    trim节点:

    由于这个update方法是个动态节点,因此构造出了DynamicSqlSource。

    DynamicSqlSource内部就可以构造sql了:

    DynamicSqlSource内部的SqlNode属性是一个MixedSqlNode。

    然后我们看看各个SqlNode实现类的apply方法

    下面分析一下两个SqlNode实现类的apply方法实现:

    MixedSqlNode:

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

    MixedSqlNode会遍历调用内部各个sqlNode的apply方法。

    StaticTextSqlNode:

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

    直接append sql文本。

    IfSqlNode:

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

    这里的evaluator是一个ExpressionEvaluator类型的实例,内部使用了OGNL处理表达式逻辑。

    TrimSqlNode:

    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());
    }
    
    private void applyPrefix(StringBuilder sql, String trimmedUppercaseSql) {
      if (!prefixApplied) {
        prefixApplied = true;
        if (prefixesToOverride != null) {
          for (String toRemove : prefixesToOverride) {
            if (trimmedUppercaseSql.startsWith(toRemove)) {
              sql.delete(0, toRemove.trim().length());
              break;
            }
          }
        }
        if (prefix != null) {
          sql.insert(0, " ");
          sql.insert(0, prefix);
        }
      }
    }
    

    TrimSqlNode的apply方法也是调用属性contents(一般都是MixedSqlNode)的apply方法,按照实例也就是7个SqlNode,都是StaticTextSqlNode和IfSqlNode。 最后会使用FilteredDynamicContext过滤掉prefix和suffix。

    总结

    大致讲解了一下mybatis对动态sql语句的解析过程,其实回过头来看看不算复杂,还算蛮简单的。 之前接触mybaits的时候遇到刚才分析的那一段动态sql的时候总是很费解。

    <update id="update" parameterType="org.format.dynamicproxy.mybatis.bean.User">
        UPDATE users
        <trim prefix="SET" prefixOverrides=",">
            <if test="name != null and name != ''">
                name = #{name}
            </if>
            <if test="age != null and age != ''">
                , age = #{age}
            </if>
            <if test="birthday != null and birthday != ''">
                , birthday = #{birthday}
            </if>
        </trim>
        where id = ${id}
    </update>
    

    想搞明白这个trim节点的prefixOverrides到底是什么意思(从字面上理解就是前缀覆盖),而且官方文档上也没这方面知识的说明。我将这段xml改成如下:

    <update id="update" parameterType="org.format.dynamicproxy.mybatis.bean.User">
        UPDATE users
        <trim prefix="SET" prefixOverrides=",">
            <if test="name != null and name != ''">
                , name = #{name}
            </if>
            <if test="age != null and age != ''">
                , age = #{age}
            </if>
            <if test="birthday != null and birthday != ''">
                , birthday = #{birthday}
            </if>
        </trim>
        where id = ${id}
    </update>
    

    (第二段第一个if节点多了个逗号) 结果我发现这2段xml解析的结果是一样的,非常迫切地想知道这到底是为什么,然后这也促使了我去看源码的决心。最终还是看下来了。

    文章有点长,而且讲的也不是非常直观,希望对有些人有帮助。

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