mybatis精通之路之插件分页（拦截器）进阶

前言：在上一篇博客中，我们讲到了mybatis的四种简单分页方式。分别是基于数组、Sql语句、分页插件和RowBounds的简单分页实现。不清楚的可以移步mybatis四种简单分页方式，这里详细讲解了几种分页方式的原理和优缺点，适合于初学者，很容易理解，不清楚的同学可以回去瞟上几眼。。

任务分析：当然，这并不是我们这篇博客讲解的重点。记得在上一篇中，我们只是实现了最简单的插件分页实现，还非常简陋，功能也还不够完善，日常使用起来也还不够简便。所以在这里，我们对插件分页的实现原理进行一下详细的介绍，并且实现一个功能完善的分页插件。

原理剖析：

//注解拦截器并且签名
@Intercepts(@Signature(type = StatementHandler.class, method = "prepare", args = {Connection.class, Integer.class}))

和StatementHandler服务类中prepare方法相对应。

public Statement prepare(Connection connection, Integer transactionTimeout) throws SQLException

自定义的插件类，都需要使用@Intercepts注解，@Signature是对插件需要拦截的对象进行签名，type表示要拦截的类型，method表示拦截类中的方法，args是需要的参数，这里的参数在后面也可以获取到。

StatementHandler：数据库会话器，专门用于处理数据库会话，statement的执行操作，是一个接口。

MetaObject：mybatis工具类，可以有效的读取或修改一些重要对象的属性，基本思想是通过反射去获取和设置对象的属性值，只是MetaObject类不需要我们自己去实现具体反射的方法，已经封装好了。

通过MetaObject.getValue()和MetaObject.setValue(name,value)方法去获取对象属性值和设置对象属性值。

通过MetaObject属性的获取流程：

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MappedStatement mappedStatement = (MappedStatement) metaStatementHandler.getValue("delegate.mappedStatement")

上面代码是怎么获取到MappedStatement对象的？？这里的metaStatementHandler是一个MetaObject对象。

首先通过metaStatementHandler.getValue(“delegate”)拿到真正实现StatementHandler接口的服务对象。

public class RoutingStatementHandler implements StatementHandler {
//delegate属性来自这里，是一个实现了StatementHandler接口的类
    private final StatementHandler delegate;
//通过这里给delegate属性赋值
    public RoutingStatementHandler(Executor executor, MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) {
        switch(RoutingStatementHandler.SyntheticClass_1.$SwitchMap$org$apache$ibatis$mapping$StatementType[ms.getStatementType().ordinal()]) {
        case 1:
            this.delegate = new SimpleStatementHandler(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
            break;
        case 2:
            this.delegate = new PreparedStatementHandler(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
            break;
        case 3:
            this.delegate = new CallableStatementHandler(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
            break;
        default:
            throw new ExecutorException("Unknown statement type: " + ms.getStatementType());
        }

    }
}

拿到具体的服务对象（处理逻辑的StatementHandler实现类）后，再获取mappedStatement属性，我们再来看mappedStatement属性的定义：

public abstract class BaseStatementHandler implements StatementHandler {
    protected final Configuration configuration;
    protected final ObjectFactory objectFactory;
    protected final TypeHandlerRegistry typeHandlerRegistry;
    protected final ResultSetHandler resultSetHandler;
    protected final ParameterHandler parameterHandler;
    protected final Executor executor;
    //定义在这里
    protected final MappedStatement mappedStatement;
    protected final RowBounds rowBounds;
    protected BoundSql boundSql;
}

可以看出是定义在BaseStatementHandler中的属性，三个具体的服务对象都会继承BaseStatementHandler。这里有很多和执行数据库操作相关的属性，如果我们需要的话，都可以通过上述方式获取，如果相获取下层对象的属性，按照这个写法一次获取也可以拿到。

RoutingStatementHandler：不是真正的服务对象，它通过适配器模式找到正确的StatementHandler去执行操作。通过invocation.getTarget()获取到的是一个RoutingStatementHandler代理对象，再通过MappedStatement中不同的类型，找到具体的处理类。

真正实现StatementHandler接口的服务对象有：SimpleStatementHandler，PreparedStatementHandler，CallableStatementHandler都继承BaseStatementHandler，它们分别对应是三种不同的执行器：SIMPLE：默认的简单执行器；REUSE：重用预处理语句的执行期；BATCH：重用语句和批量更新处理器。

BoundSql: 用于组装SQL和参数，使用插件时需要通过它拿到当前运行的SQL和参数及参数规则。它有如下几个重要属性：

public class BoundSql {
    private String sql;
    private List<ParameterMapping> parameterMappings;
    private Object parameterObject;
    private Map<String, Object> additionalParameters;
    private MetaObject metaParameters;
}

parameterObject：是参数本身，调用方法时传递进来的参数。可以是pojo，map或@param注解的参数等。

parameterMappings：它是一个List，存储了许多ParameterMapping对象。这个对象会描述我们的参数，参数包括属性、名称、表达式、javaType、jdbcType等。

sql：我们书写在mapper.xml文件中的一条sql语句。

MappedStatement:存储mapper.xml文件中一条sql语句配置的所有信息。

Connection:连接对象，在插件中会依赖它去进行一些数据库操作。

Configuration:包含mybatis所有的配置信息。

ParameterHandler:接口，对预编译语句进行参数设置。即将参数设置到sql语句中。它有两个重要方法：getParameterObject()用于获取参数对象和 
setParameters(PreparedStatement var1)用于设置参数对象。

在对自定义分页插件中会使用到的各个参数有了理解后，我们就来具体实现这个分页插件。

在插件中我们使用了一个辅助类，来封装分页时会用到的一些参数，定义如下：

package com.cbg.interceptor;

/**
 * Created by chenboge on 2017/5/14.
 * <p>
 * Email:[email protected]
 * <p>
 * description:实现分页的辅助类，用于封装用于分页的一些参数
 */
public class PageParam {
    private Integer defaultPage;
    //    默认每页显示条数
    private Integer defaultPageSize;
    //    是否启用分页功能
    private Boolean defaultUseFlag;
    //    是否检测当前页码的合法性（大于最大页码或小于最小页码都不合法）
    private Boolean defaultCheckFlag;
    //当前sql查询的总记录数，回填
    private Integer totle;
    //    当前sql查询实现分页后的总页数，回填
    private Integer totlePage;

    public Integer getDefaultPage() {
        return defaultPage;
    }

    public void setDefaultPage(Integer defaultPage) {
        this.defaultPage = defaultPage;
    }

    public Integer getDefaultPageSize() {
        return defaultPageSize;
    }

    public void setDefaultPageSize(Integer defaultPageSize) {
        this.defaultPageSize = defaultPageSize;
    }

    public Boolean isDefaultUseFlag() {
        return defaultUseFlag;
    }

    public void setDefaultUseFlag(Boolean defaultUseFlag) {
        this.defaultUseFlag = defaultUseFlag;
    }

    public Boolean isDefaultCheckFlag() {
        return defaultCheckFlag;
    }

    public void setDefaultCheckFlag(Boolean defaultCheckFlag) {
        this.defaultCheckFlag = defaultCheckFlag;
    }

    public Integer getTotle() {
        return totle;
    }

    public void setTotle(Integer totle) {
        this.totle = totle;
    }

    public Integer getTotlePage() {
        return totlePage;
    }

    public void setTotlePage(Integer totlePage) {
        this.totlePage = totlePage;
    }
}

当需要使用到分页功能时，我们只需要将分页参数封装到PageParam对象中，并且作为参数传递到查询方法中，插件中就会自动获取到这些参数，并且动态组分页的Sql查询语句。下面就是我们自定义的分页插件类实现：

package com.cbg.interceptor;

import org.apache.ibatis.executor.parameter.ParameterHandler;
import org.apache.ibatis.executor.statement.RoutingStatementHandler;
import org.apache.ibatis.executor.statement.StatementHandler;
import org.apache.ibatis.mapping.BoundSql;
import org.apache.ibatis.mapping.MappedStatement;
import org.apache.ibatis.plugin.*;
import org.apache.ibatis.reflection.MetaObject;
import org.apache.ibatis.reflection.SystemMetaObject;
import org.apache.ibatis.scripting.defaults.DefaultParameterHandler;
import javax.security.auth.login.Configuration;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Map;
import java.util.Properties;

/**
 * Created by chenboge on 2017/5/14.
 * <p>
 * Email:[email protected]
 * <p>
 * description:插件分页
 */
@Intercepts(@Signature(type = StatementHandler.class, method = "prepare", args = {Connection.class, Integer.class}))
public class PageInterceptor implements Interceptor {
    //    默认页码
    private Integer defaultPage;
    //    默认每页显示条数
    private Integer defaultPageSize;
    //    是否启用分页功能
    private boolean defaultUseFlag;
    //    检测当前页码的合法性（大于最大页码或小于最小页码都不合法）
    private boolean defaultCheckFlag;

    @Override
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
        StatementHandler statementHandler = getActuralHandlerObject(invocation);

        MetaObject metaStatementHandler = SystemMetaObject.forObject(statementHandler);

        String sql = statementHandler.getBoundSql().getSql();

//        检测未通过，不是select语句
        if (!checkIsSelectFalg(sql)) {
            return invocation.proceed();
        }

        BoundSql boundSql = statementHandler.getBoundSql();

        Object paramObject = boundSql.getParameterObject();

        PageParam pageParam = getPageParam(paramObject);

        if (pageParam == null)
            return invocation.proceed();

        Integer pageNum = pageParam.getDefaultPage() == null ? defaultPage : pageParam.getDefaultPage();
        Integer pageSize = pageParam.getDefaultPageSize() == null ? defaultPageSize : pageParam.getDefaultPageSize();

        Boolean useFlag = pageParam.isDefaultUseFlag() == null ? defaultUseFlag : pageParam.isDefaultUseFlag();
        Boolean checkFlag = pageParam.isDefaultCheckFlag() == null ? defaultCheckFlag : pageParam.isDefaultCheckFlag();

        //不使用分页功能
        if (!useFlag) {
            return invocation.proceed();
        }

        int totle = getTotle(invocation, metaStatementHandler, boundSql);

        //将动态获取到的分页参数回填到pageParam中
        setTotltToParam(pageParam, totle, pageSize);

        //检查当前页码的有效性
        checkPage(checkFlag, pageNum, pageParam.getTotlePage());

        //修改sql
        return updateSql2Limit(invocation, metaStatementHandler, boundSql, pageNum, pageSize);
    }

    @Override
    public Object plugin(Object o) {
        return Plugin.wrap(o, this);
    }

    //    在配置插件的时候配置默认参数
    @Override
    public void setProperties(Properties properties) {
        String strDefaultPage = properties.getProperty("default.page");
        String strDefaultPageSize = properties.getProperty("default.pageSize");
        String strDefaultUseFlag = properties.getProperty("default.useFlag");
        String strDefaultCheckFlag = properties.getProperty("default.checkFlag");
        defaultPage = Integer.valueOf(strDefaultPage);
        defaultPageSize = Integer.valueOf(strDefaultPageSize);
        defaultUseFlag = Boolean.valueOf(strDefaultUseFlag);
        defaultCheckFlag = Boolean.valueOf(strDefaultCheckFlag);
    }


    //    从代理对象中分离出真实statementHandler对象,非代理对象
    private StatementHandler getActuralHandlerObject(Invocation invocation) {
        StatementHandler statementHandler = (StatementHandler) invocation.getTarget();
        MetaObject metaStatementHandler = SystemMetaObject.forObject(statementHandler);
        Object object = null;
//        分离代理对象链，目标可能被多个拦截器拦截，分离出最原始的目标类
        while (metaStatementHandler.hasGetter("h")) {
            object = metaStatementHandler.getValue("h");
            metaStatementHandler = SystemMetaObject.forObject(object);
        }

        if (object == null) {
            return statementHandler;
        }
        return (StatementHandler) object;
    }

    //    判断是否是select语句，只有select语句，才会用到分页
    private boolean checkIsSelectFalg(String sql) {
        String trimSql = sql.trim();
        int index = trimSql.toLowerCase().indexOf("select");
        return index == 0;
    }

    /*
    获取分页的参数

    参数可以通过map，@param注解进行参数传递。或者请求pojo继承自PageParam  将PageParam中的分页数据放进去
     */
    private PageParam getPageParam(Object paramerObject) {
        if (paramerObject == null) {
            return null;
        }

        PageParam pageParam = null;
        //通过map和@param注解将PageParam参数传递进来，pojo继承自PageParam不推荐使用  这里从参数中提取出传递进来的pojo继承自PageParam

//        首先处理传递进来的是map对象和通过注解方式传值的情况，从中提取出PageParam,循环获取map中的键值对，取出PageParam对象
        if (paramerObject instanceof Map) {
            Map<String, Object> params = (Map<String, Object>) paramerObject;
            for (Map.Entry<String, Object> entry : params.entrySet()) {
                if (entry.getValue() instanceof PageParam) {
                    return (PageParam) entry.getValue();
                }
            }
        } else if (paramerObject instanceof PageParam) {
//            继承方式 pojo继承自PageParam 只取出我们希望得到的分页参数
            pageParam = (PageParam) paramerObject;

        }
        return pageParam;
    }

    //    获取当前sql查询的记录总数
    private int getTotle(Invocation invocation, MetaObject metaStatementHandler, BoundSql boundSql) {
//        获取mapper文件中当前查询语句的配置信息
        MappedStatement mappedStatement = (MappedStatement) metaStatementHandler.getValue("delegate.mappedStatement");

        //获取所有配置Configuration
        org.apache.ibatis.session.Configuration configuration = mappedStatement.getConfiguration();

//        获取当前查询语句的sql
        String sql = (String) metaStatementHandler.getValue("delegate.boundSql.sql");

//        将sql改写成统计记录数的sql语句,这里是mysql的改写语句,将第一次查询结果作为第二次查询的表
        String countSql = "select count(*) as totle from (" + sql + ") $_paging";

//        获取connection连接对象，用于执行countsql语句
        Connection conn = (Connection) invocation.getArgs()[0];

        PreparedStatement ps = null;

        int totle = 0;

        try {
//            预编译统计总记录数的sql
            ps = conn.prepareStatement(countSql);
            //构建统计总记录数的BoundSql
            BoundSql countBoundSql = new BoundSql(configuration, countSql, boundSql.getParameterMappings(), boundSql.getParameterObject());
            //构建ParameterHandler，用于设置统计sql的参数
            ParameterHandler parameterHandler = new DefaultParameterHandler(mappedStatement, boundSql.getParameterObject(), countBoundSql);
            //设置总数sql的参数
            parameterHandler.setParameters(ps);
            //执行查询语句
            ResultSet rs = ps.executeQuery();
            while (rs.next()) {
//                与countSql中设置的别名对应
                totle = rs.getInt("totle");
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (ps != null)
                try {
                    ps.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
        }
        return totle;
    }

    //    设置条数参数到pageparam对象
    private void setTotltToParam(PageParam param, int totle, int pageSize) {
        param.setTotle(totle);
        param.setTotlePage(totle % pageSize == 0 ? totle / pageSize : (totle / pageSize) + 1);
    }

    //    修改原始sql语句为分页sql语句
    private Object updateSql2Limit(Invocation invocation, MetaObject metaStatementHandler, BoundSql boundSql, int page, int pageSize) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException, SQLException {
        String sql = (String) metaStatementHandler.getValue("delegate.boundSql.sql");
        //构建新的分页sql语句
        String limitSql = "select * from (" + sql + ") $_paging_table limit ?,?";
        //修改当前要执行的sql语句
        metaStatementHandler.setValue("delegate.boundSql.sql", limitSql);
        //相当于调用prepare方法，预编译sql并且加入参数，但是少了分页的两个参数，它返回一个PreparedStatement对象
        PreparedStatement ps = (PreparedStatement) invocation.proceed();
        //获取sql总的参数总数
        int count = ps.getParameterMetaData().getParameterCount();
        //设置与分页相关的两个参数
        ps.setInt(count - 1, (page - 1) * pageSize);
        ps.setInt(count, pageSize);
        return ps;
    }

    //    验证当前页码的有效性
    private void checkPage(boolean checkFlag, Integer pageNumber, Integer pageTotle) throws Exception {
        if (checkFlag) {
            if (pageNumber > pageTotle) {
                throw new Exception("查询失败，查询页码" + pageNumber + "大于总页数" + pageTotle);
            }
        }
    }
}

这次的分页插件的实现相比上一遍讲到的简单拦截器来说，进行了更强一步的封装，功能性也变得更强，使用起来也更加方便，完全适用于日常数据库常见的分页场景。

总结：现在几乎所有的互联网项目都会用到插件分页的技术，这里只是提出了一些简单的实现思路和逻辑，如果你有更多的想法或者更好的方式，不妨提出来打架一起探讨下。最后，在实现这个分页插件的时候，顺便整理了一下ssm开发中需要的基础框架（项目结构、配置和需要的包整理），可以直接在上面进行二次开发，也实现了数据的简单增删改查逻辑和分页插件。对分页插件有不清楚的，或者初学者都可以借鉴一下，可能会有所帮助：项目地址ssm基础配置和分页插件