Mybatis源码解析之执行流程解析

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Mybatis源码解析之核心类分析
Mybatis源码解析之初始化分析

本篇文章将在前两篇文章的基础上解析Mybatis执行sql的流程。

一、 映射集mappers解析

对于在原生mybatis中的sql执行，需要在配置文件中通过标签引入mapper.xml文件。前文已经提到，对于xml配置文件，mybatis在XMLConfigBuilder#parseConfiguration(Xnode)方法中进行解析，对于mappers节点的解析在mapperElement(root.evalNode("mappers"));进行处理。

1. XMLConfigBuilder#mapperElement(XNode)

private void mapperElement(XNode parent) throws Exception {
  if (parent != null) {
    for (XNode child : parent.getChildren()) {
      if ("package".equals(child.getName())) {
        String mapperPackage = child.getStringAttribute("name");
        configuration.addMappers(mapperPackage);
      } else {
        String resource = child.getStringAttribute("resource");
        String url = child.getStringAttribute("url");
        String mapperClass = child.getStringAttribute("class");
        if (resource != null && url == null && mapperClass == null) {
          ErrorContext.instance().resource(resource);
          InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
          XMLMapperBuilder mapperParser = new XMLMapperBuilder(inputStream, configuration, resource, configuration.getSqlFragments());
          mapperParser.parse();
        } else if (resource == null && url != null && mapperClass == null) {
          ErrorContext.instance().resource(url);
          InputStream inputStream = Resources.getUrlAsStream(url);
          XMLMapperBuilder mapperParser = new XMLMapperBuilder(inputStream, configuration, url, configuration.getSqlFragments());
          mapperParser.parse();
        } else if (resource == null && url == null && mapperClass != null) {
          Class<?> mapperInterface = Resources.classForName(mapperClass);
          configuration.addMapper(mapperInterface);
        } else {
          throw new BuilderException("A mapper element may only specify a url, resource or class, but not more than one.");
        }
      }
    }
  }
}

可以看到，mybatis可以通过package属性批量引入，也可以通过url或resource或mapperClass来单个引入。虽然引入的方式不同，但实现方式大同小异，都是将文件处理成输入流后通过XMLMapperBuilder的parse方法进行解析。

2. XMLMapperBuilder#parse()

public void parse() {
  if (!configuration.isResourceLoaded(resource)) {
   //从根节点mapper开始解析节点
    configurationElement(parser.evalNode("/mapper"));
    //标记该文件以及解析完成
    configuration.addLoadedResource(resource);
    //namespace处理
    bindMapperForNamespace();
  }

 //处理抛出IncompleteElementException对应的节点
  parsePendingResultMaps();
  parsePendingCacheRefs();
  parsePendingStatements();
}

3. XMLMapperBuilder#bindMapperForNamespace()

private void bindMapperForNamespace() {
  String namespace = builderAssistant.getCurrentNamespace();
  if (namespace != null) {
    Class<?> boundType = null;
    try {
      boundType = Resources.classForName(namespace);
    } catch (ClassNotFoundException e) {
      //ignore, bound type is not required
    }
    if (boundType != null) {
      if (!configuration.hasMapper(boundType)) {
        // Spring may not know the real resource name so we set a flag
        // to prevent loading again this resource from the mapper interface
        // look at MapperAnnotationBuilder#loadXmlResource
        configuration.addLoadedResource("namespace:" + namespace);
        configuration.addMapper(boundType);
      }
    }
  }
}

绑定xml对应的mapper接口类，并加入到mapperRegistry属性中。

3. XMLMappedBuilder#configurationElement(XNode)

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"));
    buildStatementFromContext(context.evalNodes("select|insert|update|delete"));
  } catch (Exception e) {
    throw new BuilderException("Error parsing Mapper XML. Cause: " + e, e);
  }
}

分别对mapper底下的节点进行解析。

cache – 给定命名空间的缓存配置。
cache-ref – 其他命名空间缓存配置的引用。
resultMap – 是最复杂也是最强大的元素，用来描述如何从数据库结果集中来加载对象。
parameterMap – 已废弃！老式风格的参数映射。内联参数是首选,这个元素可能在将来被移除，这里不会记录。
sql – 可被其他语句引用的可重用语句块。
insert – 映射插入语句
update – 映射更新语句
delete – 映射删除语句
select – 映射查询语句

以cache-ref节点为例，在处理过程中有可能会由于引用的cache还没有处理等问题抛出IncompleteElementException，此时会将该节点加入incompleteCacheRefs列表中。而该列表中的节点在parsePendingCacheRefs();进行处理。其它的resultMap和select|insert|update|delete节点也类似。

private void cacheRefElement(XNode context) {
  if (context != null) {
    configuration.addCacheRef(builderAssistant.getCurrentNamespace(), context.getStringAttribute("namespace"));
    CacheRefResolver cacheRefResolver = new CacheRefResolver(builderAssistant, context.getStringAttribute("namespace"));
    try {
      cacheRefResolver.resolveCacheRef();
    } catch (IncompleteElementException e) {
      configuration.addIncompleteCacheRef(cacheRefResolver);
    }
  }
}

二、statement节点解析

重点针对statement节点（即select|insert|update|delete节点）的解析逻辑进行解析。从上一章的代码进行追踪，我们发现主要的解析代码在XMLStatementBuilder的parseStatementNode方法中。

1. XMLStatementBuilder#parseStatementNode()

public void parseStatementNode() {
  //节点的属性
  String id = context.getStringAttribute("id");
  String databaseId = context.getStringAttribute("databaseId");

  if (!databaseIdMatchesCurrent(id, databaseId, this.requiredDatabaseId)) {
    return;
  }

  Integer fetchSize = context.getIntAttribute("fetchSize");
  Integer timeout = context.getIntAttribute("timeout");
  String parameterMap = context.getStringAttribute("parameterMap");
  String parameterType = context.getStringAttribute("parameterType");
  Class<?> parameterTypeClass = resolveClass(parameterType);
  String resultMap = context.getStringAttribute("resultMap");
  String resultType = context.getStringAttribute("resultType");
  String lang = context.getStringAttribute("lang");
  LanguageDriver langDriver = getLanguageDriver(lang);

  Class<?> resultTypeClass = resolveClass(resultType);
  String resultSetType = context.getStringAttribute("resultSetType");
  StatementType statementType = StatementType.valueOf(context.getStringAttribute("statementType", StatementType.PREPARED.toString()));
  ResultSetType resultSetTypeEnum = resolveResultSetType(resultSetType);

  String nodeName = context.getNode().getNodeName();
  SqlCommandType sqlCommandType = SqlCommandType.valueOf(nodeName.toUpperCase(Locale.ENGLISH));
  boolean isSelect = sqlCommandType == SqlCommandType.SELECT;
  boolean flushCache = context.getBooleanAttribute("flushCache", !isSelect);
  boolean useCache = context.getBooleanAttribute("useCache", isSelect);
  boolean resultOrdered = context.getBooleanAttribute("resultOrdered", false);

  // 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)
  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;
  keyStatementId = builderAssistant.applyCurrentNamespace(keyStatementId, true);
  if (configuration.hasKeyGenerator(keyStatementId)) {
    keyGenerator = configuration.getKeyGenerator(keyStatementId);
  } else {
    keyGenerator = context.getBooleanAttribute("useGeneratedKeys",
        configuration.isUseGeneratedKeys() && SqlCommandType.INSERT.equals(sqlCommandType))
        ? Jdbc3KeyGenerator.INSTANCE : NoKeyGenerator.INSTANCE;
  }

  builderAssistant.addMappedStatement(id, sqlSource, statementType, sqlCommandType,
      fetchSize, timeout, parameterMap, parameterTypeClass, resultMap, resultTypeClass,
      resultSetTypeEnum, flushCache, useCache, resultOrdered, 
      keyGenerator, keyProperty, keyColumn, databaseId, langDriver, resultSets);
}

insert节点的属性：

属性	描述
id	在命名空间中唯一的标识符，可以被用来引用这条语句。
parameterType	将会传入这条语句的参数类的完全限定名或别名。这个属性是可选的，因为 MyBatis 可以通过 TypeHandler 推断出具体传入语句的参数，默认值为 unset。
parameterMap	这是引用外部 parameterMap 的已经被废弃的方法。使用内联参数映射和 parameterType 属性。
resultType	从这条语句中返回的期望类型的类的完全限定名或别名。注意如果是集合情形，那应该是集合可以包含的类型，而不能是集合本身。使用 resultType 或 resultMap，但不能同时使用。
resultMap	外部 resultMap 的命名引用。结果集的映射是 MyBatis 最强大的特性，对其有一个很好的理解的话，许多复杂映射的情形都能迎刃而解。使用 resultMap 或 resultType，但不能同时使用。
flushCache	将其设置为 true，任何时候只要语句被调用，都会导致本地缓存和二级缓存都会被清空，默认值：false。
useCache	将其设置为 true，将会导致本条语句的结果被二级缓存，默认值：对 select 元素为 true。
timeout	这个设置是在抛出异常之前，驱动程序等待数据库返回请求结果的秒数。默认值为 unset（依赖驱动）。
fetchSize	这是尝试影响驱动程序每次批量返回的结果行数和这个设置值相等。默认值为 unset（依赖驱动）。
statementType	STATEMENT，PREPARED 或 CALLABLE 的一个。这会让 MyBatis 分别使用 Statement，PreparedStatement 或 CallableStatement，默认值：PREPARED。
resultSetType	FORWARD_ONLY，SCROLL_SENSITIVE 或 SCROLL_INSENSITIVE 中的一个，默认值为 unset （依赖驱动）。
databaseId	如果配置了 databaseIdProvider，MyBatis 会加载所有的不带 databaseId 或匹配当前 databaseId 的语句；如果带或者不带的语句都有，则不带的会被忽略。
resultOrdered	这个设置仅针对嵌套结果 select 语句适用：如果为 true，就是假设包含了嵌套结果集或是分组了，这样的话当返回一个主结果行的时候，就不会发生有对前面结果集的引用的情况。这就使得在获取嵌套的结果集的时候不至于导致内存不够用。默认值：false。
resultSets	这个设置仅对多结果集的情况适用，它将列出语句执行后返回的结果集并每个结果集给一个名称，名称是逗号分隔的。

update|delete|insert节点属性：

属性	描述
id	命名空间中的唯一标识符，可被用来代表这条语句。
parameterType	将要传入语句的参数的完全限定类名或别名。这个属性是可选的，因为 MyBatis 可以通过 TypeHandler 推断出具体传入语句的参数，默认值为 unset。
parameterMap	这是引用外部 parameterMap 的已经被废弃的方法。使用内联参数映射和 parameterType 属性。
flushCache	将其设置为 true，任何时候只要语句被调用，都会导致本地缓存和二级缓存都会被清空，默认值：true（对应插入、更新和删除语句）。
timeout	这个设置是在抛出异常之前，驱动程序等待数据库返回请求结果的秒数。默认值为 unset（依赖驱动）。
statementType	STATEMENT，PREPARED 或 CALLABLE 的一个。这会让 MyBatis 分别使用 Statement，PreparedStatement 或 CallableStatement，默认值：PREPARED。
useGeneratedKeys	（仅对 insert 和 update 有用）这会令 MyBatis 使用 JDBC 的 getGeneratedKeys 方法来取出由数据库内部生成的主键（比如：像 MySQL 和 SQL Server 这样的关系数据库管理系统的自动递增字段），默认值：false。
keyProperty	（仅对 insert 和 update 有用）唯一标记一个属性，MyBatis 会通过 getGeneratedKeys 的返回值或者通过 insert 语句的 selectKey 子元素设置它的键值，默认：unset。如果希望得到多个生成的列，也可以是逗号分隔的属性名称列表。
keyColumn	（仅对 insert 和 update 有用）通过生成的键值设置表中的列名，这个设置仅在某些数据库（像 PostgreSQL）是必须的，当主键列不是表中的第一列的时候需要设置。如果希望得到多个生成的列，也可以是逗号分隔的属性名称列表。
databaseId	如果配置了 databaseIdProvider，MyBatis 会加载所有的不带 databaseId 或匹配当前 databaseId 的语句；如果带或者不带的语句都有，则不带的会被忽略。

2. MapperBuilderAssistant#addMappedStatement(String, SqlSource, StatementType, SqlCommandType, Integer, Integer, String, Class, String, Class, ResultSetType, boolean, boolean, boolean, KeyGenerator, String, String, String, LanguageDriver, String)

public MappedStatement addMappedStatement(
    String id,
    SqlSource sqlSource,
    StatementType statementType,
    SqlCommandType sqlCommandType,
    Integer fetchSize,
    Integer timeout,
    String parameterMap,
    Class<?> parameterType,
    String resultMap,
    Class<?> resultType,
    ResultSetType resultSetType,
    boolean flushCache,
    boolean useCache,
    boolean resultOrdered,
    KeyGenerator keyGenerator,
    String keyProperty,
    String keyColumn,
    String databaseId,
    LanguageDriver lang,
    String resultSets) {

  if (unresolvedCacheRef) {
    throw new IncompleteElementException("Cache-ref not yet resolved");
  }

  id = applyCurrentNamespace(id, false);
  boolean isSelect = sqlCommandType == SqlCommandType.SELECT;

  MappedStatement.Builder statementBuilder = new MappedStatement.Builder(configuration, id, sqlSource, sqlCommandType)
      .resource(resource)
      .fetchSize(fetchSize)
      .timeout(timeout)
      .statementType(statementType)
      .keyGenerator(keyGenerator)
      .keyProperty(keyProperty)
      .keyColumn(keyColumn)
      .databaseId(databaseId)
      .lang(lang)
      .resultOrdered(resultOrdered)
      .resultSets(resultSets)
      .resultMaps(getStatementResultMaps(resultMap, resultType, id))
      .resultSetType(resultSetType)
      .flushCacheRequired(valueOrDefault(flushCache, !isSelect))
      .useCache(valueOrDefault(useCache, isSelect))
      .cache(currentCache);

  ParameterMap statementParameterMap = getStatementParameterMap(parameterMap, parameterType, id);
  if (statementParameterMap != null) {
    statementBuilder.parameterMap(statementParameterMap);
  }

  MappedStatement statement = statementBuilder.build();
  configuration.addMappedStatement(statement);
  return statement;
}

三、SqlSession执行过程

InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("mybatis-coonfig.xml");
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
//sqlSession.update(String statement, Object parameter);

在上一篇博客的demo基础上通过sqlSession.update对数据库进行操作，我们以update方法为例进行分析。

1. 时序图

1. DefaultSqlSession#update(String, Object)

public int update(String statement, Object parameter) {
try {
   dirty = true;
   MappedStatement ms = configuration.getMappedStatement(statement);
   return executor.update(ms, wrapCollection(parameter));
 } catch (Exception e) {
   throw ExceptionFactory.wrapException("Error updating database.  Cause: " + e, e);
 } finally {
   ErrorContext.instance().reset();
 }
}

主要功能是从configuration根据statement id获取对应的mappedStatement，这一点和上面对mapper.xml解析并作为configuration的属性相吻合。

2. BaseExecutor#update(MappedStatement, Object)

@Override
public int update(MappedStatement ms, Object parameter) throws SQLException {
   ErrorContext.instance().resource(ms.getResource()).activity("executing an update").object(ms.getId());
   if (closed) {
     throw new ExecutorException("Executor was closed.");
   }
   clearLocalCache();
   return doUpdate(ms, parameter);
 }

清理本地缓存，缓存的具体处理后续专门分析。
具体逻辑交给子类的doUpdate去继承重写。

3. SimpleExecutor#doUpdate(MappedStatement, Object)

public int doUpdate(MappedStatement ms, Object parameter) throws SQLException {
  Statement stmt = null;
  try {
    Configuration configuration = ms.getConfiguration();
    StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(this, ms, parameter, RowBounds.DEFAULT, null, null);
    stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
    return handler.update(stmt);
  } finally {
    closeStatement(stmt);
  }
}
private Statement prepareStatement(StatementHandler handler, Log statementLog) throws SQLException {
   Statement stmt;
   Connection connection = getConnection(statementLog);
   stmt = handler.prepare(connection, transaction.getTimeout());
   handler.parameterize(stmt);
   return stmt;
 }

获取处理器StatementHandler，然后组装statement属性，以交给StatementHandler处理。

4. Configuration#newStatement(Executor, MappedStatement, Object, RowBounds, ResultHandler, BoundSql)

public StatementHandler newStatementHandler(Executor executor, MappedStatement mappedStatement, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) {
  StatementHandler statementHandler = new RoutingStatementHandler(executor, mappedStatement, parameterObject, rowBounds, resultHandler, boundSql);
  statementHandler = (StatementHandler) interceptorChain.pluginAll(statementHandler);
  return statementHandler;
}

该方法返回的StatementHandler类型是RoutingStatementHandler，RoutingStatementHandler使用了委派模式，根据statementType类型的不同委派给不同的StatementHandler去处理。statementHandler对应mapper.xml中的select|update|insert|delete中的statementType属性，默认为PREPARED。

public RoutingStatementHandler(Executor executor, MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) {

   switch (ms.getStatementType()) {
     case STATEMENT:
       delegate = new SimpleStatementHandler(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
       break;
     case PREPARED:
       delegate = new PreparedStatementHandler(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
       break;
     case CALLABLE:
       delegate = new CallableStatementHandler(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
       break;
     default:
       throw new ExecutorException("Unknown statement type: " + ms.getStatementType());
   }

 }

另外，需要注意，configuration提供了拦截器进行扩展，因此生成的RoutingStatementHandler对象还需要交给拦截器链进行扩展，最后再返回。

5. StatementHandler#update(Statement statement)

该方法根据StatementHandler类型的不同通过不同的statement去执行sql，从而实现从mybatis到jdbc。

//CallableStatementHandler
@Override
 public int update(Statement statement) throws SQLException {
   CallableStatement cs = (CallableStatement) statement;
   cs.execute();
   int rows = cs.getUpdateCount();
   Object parameterObject = boundSql.getParameterObject();
   KeyGenerator keyGenerator = mappedStatement.getKeyGenerator();
   keyGenerator.processAfter(executor, mappedStatement, cs, parameterObject);
   resultSetHandler.handleOutputParameters(cs);
   return rows;
 }

//PreparedStatementHandler
@Override
public int update(Statement statement) throws SQLException {
  PreparedStatement ps = (PreparedStatement) statement;
  ps.execute();
  int rows = ps.getUpdateCount();
  Object parameterObject = boundSql.getParameterObject();
  KeyGenerator keyGenerator = mappedStatement.getKeyGenerator();
  keyGenerator.processAfter(executor, mappedStatement, ps, parameterObject);
  return rows;
}

//SimpleStatementHandler
@Override
public int update(Statement statement) throws SQLException {
  String sql = boundSql.getSql();
  Object parameterObject = boundSql.getParameterObject();
  KeyGenerator keyGenerator = mappedStatement.getKeyGenerator();
  int rows;
  if (keyGenerator instanceof Jdbc3KeyGenerator) {
    statement.execute(sql, Statement.RETURN_GENERATED_KEYS);
    rows = statement.getUpdateCount();
    keyGenerator.processAfter(executor, mappedStatement, statement, parameterObject);
  } else if (keyGenerator instanceof SelectKeyGenerator) {
    statement.execute(sql);
    rows = statement.getUpdateCount();
    keyGenerator.processAfter(executor, mappedStatement, statement, parameterObject);
  } else {
    statement.execute(sql);
    rows = statement.getUpdateCount();
  }
  return rows;
}

keyGenerator是mybatis的主键生成策略接口，以兼容不同数据库的不同主键生成策略。

6. select方法解析

上述内容全部以update为例进行解析，select方法的大致流程类似，不过为了支持mybatis的缓存机制增加了不少的缓存处理逻辑，缓存处理的源码后续专门分析。
下面是DefaultSqlSession#selectList的时序图，可以看出与update方法基本一致。