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  • MyBatis-动态SQL使用和原理

    参考:

    https://www.cnblogs.com/ysocean/p/7289529.html

    https://www.cnblogs.com/fangjian0423/p/mybaits-dynamic-sql-analysis.html

    mybatis 详解(五)------动态SQL


      前面几篇博客我们通过实例讲解了用mybatis对一张表进行的CRUD操作,但是我们发现写的 SQL 语句都比较简单,如果有比较复杂的业务,我们需要写复杂的 SQL 语句,往往需要拼接,而拼接 SQL ,稍微不注意,由于引号,空格等缺失可能都会导致错误。

      那么怎么去解决这个问题呢?这就是本篇所讲的使用 mybatis 动态SQL,通过 if, choose, when, otherwise, trim, where, set, foreach等标签,可组合成非常灵活的SQL语句,从而在提高 SQL 语句的准确性的同时,也大大提高了开发人员的效率。

      我们以 User 表为例来说明:

      

    1、动态SQL:if 语句

      根据 username 和 sex 来查询数据。如果username为空,那么将只根据sex来查询;反之只根据username来查询

      首先不使用 动态SQL 来书写

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    <select id="selectUserByUsernameAndSex"
            resultType="user" parameterType="com.ys.po.User">
        <!-- 这里和普通的sql 查询语句差不多,对于只有一个参数,后面的 #{id}表示占位符,里面不一定要写id,
                写啥都可以,但是不要空着,如果有多个参数则必须写pojo类里面的属性 -->
        select * from user where username=#{username} and sex=#{sex}
    </select>

      

      上面的查询语句,我们可以发现,如果 #{username} 为空,那么查询结果也是空,如何解决这个问题呢?使用 if 来判断

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    <select id="selectUserByUsernameAndSex" resultType="user" parameterType="com.ys.po.User">
        select * from user where
            <if test="username != null">
               username=#{username}
            </if>
             
            <if test="username != null">
               and sex=#{sex}
            </if>
    </select>

      这样写我们可以看到,如果 sex 等于 null,那么查询语句为 select * from user where username=#{username},但是如果usename 为空呢?那么查询语句为 select * from user where and sex=#{sex},这是错误的 SQL 语句,如何解决呢?请看下面的 where 语句

    2、动态SQL:if+where 语句

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    <select id="selectUserByUsernameAndSex" resultType="user" parameterType="com.ys.po.User">
        select * from user
        <where>
            <if test="username != null">
               username=#{username}
            </if>
             
            <if test="username != null">
               and sex=#{sex}
            </if>
        </where>
    </select>

      这个“where”标签会知道如果它包含的标签中有返回值的话,它就插入一个‘where’。此外,如果标签返回的内容是以AND 或OR 开头的,则它会剔除掉。

      

    3、动态SQL:if+set 语句

      同理,上面的对于查询 SQL 语句包含 where 关键字,如果在进行更新操作的时候,含有 set 关键词,我们怎么处理呢?

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    <!-- 根据 id 更新 user 表的数据 -->
    <update id="updateUserById" parameterType="com.ys.po.User">
        update user u
            <set>
                <if test="username != null and username != ''">
                    u.username = #{username},
                </if>
                <if test="sex != null and sex != ''">
                    u.sex = #{sex}
                </if>
            </set>
         
         where id=#{id}
    </update>

      这样写,如果第一个条件 username 为空,那么 sql 语句为:update user u set u.sex=? where id=?

          如果第一个条件不为空,那么 sql 语句为:update user u set u.username = ? ,u.sex = ? where id=?

    4、动态SQL:choose(when,otherwise) 语句

      有时候,我们不想用到所有的查询条件,只想选择其中的一个,查询条件有一个满足即可,使用 choose 标签可以解决此类问题,类似于 Java 的 switch 语句

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    <select id="selectUserByChoose" resultType="com.ys.po.User" parameterType="com.ys.po.User">
          select * from user
          <where>
              <choose>
                  <when test="id !='' and id != null">
                      id=#{id}
                  </when>
                  <when test="username !='' and username != null">
                      and username=#{username}
                  </when>
                  <otherwise>
                      and sex=#{sex}
                  </otherwise>
              </choose>
          </where>
      </select>

      也就是说,这里我们有三个条件,id,username,sex,只能选择一个作为查询条件

        如果 id 不为空,那么查询语句为:select * from user where  id=?

        如果 id 为空,那么看username 是否为空,如果不为空,那么语句为 select * from user where  username=?;

              如果 username 为空,那么查询语句为 select * from user where sex=?

      

    5、动态SQL:trim 语句

      trim标记是一个格式化的标记,可以完成set或者是where标记的功能

      ①、用 trim 改写上面第二点的 if+where 语句

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    <select id="selectUserByUsernameAndSex" resultType="user" parameterType="com.ys.po.User">
            select * from user
            <!-- <where>
                <if test="username != null">
                   username=#{username}
                </if>
                 
                <if test="username != null">
                   and sex=#{sex}
                </if>
            </where>  -->
            <trim prefix="where" prefixOverrides="and | or">
                <if test="username != null">
                   and username=#{username}
                </if>
                <if test="sex != null">
                   and sex=#{sex}
                </if>
            </trim>
        </select>

      prefix:前缀      

      prefixoverride:去掉第一个and或者是or

      ②、用 trim 改写上面第三点的 if+set 语句

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    <!-- 根据 id 更新 user 表的数据 -->
        <update id="updateUserById" parameterType="com.ys.po.User">
            update user u
                <!-- <set>
                    <if test="username != null and username != ''">
                        u.username = #{username},
                    </if>
                    <if test="sex != null and sex != ''">
                        u.sex = #{sex}
                    </if>
                </set> -->
                <trim prefix="set" suffixOverrides=",">
                    <if test="username != null and username != ''">
                        u.username = #{username},
                    </if>
                    <if test="sex != null and sex != ''">
                        u.sex = #{sex},
                    </if>
                </trim>
             
             where id=#{id}
        </update>

      suffix:后缀  

      suffixoverride:去掉最后一个逗号(也可以是其他的标记,就像是上面前缀中的and一样)

    6、动态SQL: SQL 片段

      有时候可能某个 sql 语句我们用的特别多,为了增加代码的重用性,简化代码,我们需要将这些代码抽取出来,然后使用时直接调用。

      比如:假如我们需要经常根据用户名和性别来进行联合查询,那么我们就把这个代码抽取出来,如下:

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    <!-- 定义 sql 片段 -->
    <sql id="selectUserByUserNameAndSexSQL">
        <if test="username != null and username != ''">
            AND username = #{username}
        </if>
        <if test="sex != null and sex != ''">
            AND sex = #{sex}
        </if>
    </sql>

      引用 sql 片段

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    <select id="selectUserByUsernameAndSex" resultType="user" parameterType="com.ys.po.User">
        select * from user
        <trim prefix="where" prefixOverrides="and | or">
            <!-- 引用 sql 片段,如果refid 指定的不在本文件中,那么需要在前面加上 namespace -->
            <include refid="selectUserByUserNameAndSexSQL"></include>
            <!-- 在这里还可以引用其他的 sql 片段 -->
        </trim>
    </select>

      注意:①、最好基于 单表来定义 sql 片段,提高片段的可重用性

         ②、在 sql 片段中最好不要包括 where 

        

    7、动态SQL: foreach 语句

      需求:我们需要查询 user 表中 id 分别为1,2,3的用户

      sql语句:select * from user where id=1 or id=2 or id=3

           select * from user where id in (1,2,3)

    ①、建立一个 UserVo 类,里面封装一个 List<Integer> ids 的属性

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    package com.ys.vo;
     
    import java.util.List;
     
    public class UserVo {
        //封装多个用户的id
        private List<Integer> ids;
     
        public List<Integer> getIds() {
            return ids;
        }
     
        public void setIds(List<Integer> ids) {
            this.ids = ids;
        }
     
    }  

    ②、我们用 foreach 来改写 select * from user where id=1 or id=2 or id=3

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    <select id="selectUserByListId" parameterType="com.ys.vo.UserVo" resultType="com.ys.po.User">
        select * from user
        <where>
            <!--
                collection:指定输入对象中的集合属性
                item:每次遍历生成的对象
                open:开始遍历时的拼接字符串
                close:结束时拼接的字符串
                separator:遍历对象之间需要拼接的字符串
                select * from user where 1=1 and (id=1 or id=2 or id=3)
              -->
            <foreach collection="ids" item="id" open="and (" close=")" separator="or">
                id=#{id}
            </foreach>
        </where>
    </select>

      测试:

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    //根据id集合查询user表数据
    @Test
    public void testSelectUserByListId(){
        String statement = "com.ys.po.userMapper.selectUserByListId";
        UserVo uv = new UserVo();
        List<Integer> ids = new ArrayList<>();
        ids.add(1);
        ids.add(2);
        ids.add(3);
        uv.setIds(ids);
        List<User> listUser = session.selectList(statement, uv);
        for(User u : listUser){
            System.out.println(u);
        }
        session.close();
    }

      

    ③、我们用 foreach 来改写 select * from user where id in (1,2,3)

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    <select id="selectUserByListId" parameterType="com.ys.vo.UserVo" resultType="com.ys.po.User">
            select * from user
            <where>
                <!--
                    collection:指定输入对象中的集合属性
                    item:每次遍历生成的对象
                    open:开始遍历时的拼接字符串
                    close:结束时拼接的字符串
                    separator:遍历对象之间需要拼接的字符串
                    select * from user where 1=1 and id in (1,2,3)
                  -->
                <foreach collection="ids" item="id" open="and id in (" close=") " separator=",">
                    #{id}
                </foreach>
            </where>
        </select>

      

    8、总结

      其实动态 sql 语句的编写往往就是一个拼接的问题,为了保证拼接准确,我们最好首先要写原生的 sql 语句出来,然后在通过 mybatis 动态sql 对照着改,防止出错。

    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。

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