mybatis-binding mode

本文,我们来分享 MyBatis 的 Binding 模块,对应 binding 包。如下图所示:binding 包

在 《精尽 MyBatis 源码解析 —— 项目结构一览》 中,简单介绍了这个模块如下:

在调用 SqlSession 相应方法执行数据库操作时,需要指定映射文件中定义的 SQL 节点,如果出现拼写错误,我们只能在运行时才能发现相应的异常。为了尽早发现这种错误,MyBatis 通过 Binding 模块,将用户自定义的 Mapper 接口与映射配置文件关联起来,系统可以通过调用自定义 Mapper 接口中的方法执行相应的 SQL 语句完成数据库操作,从而避免上述问题。

值得读者注意的是,开发人员无须编写自定义 Mapper 接口的实现,MyBatis 会自动为其创建动态代理对象。在有些场景中,自定义 Mapper 接口可以完全代替映射配置文件,但有的映射规则和 SQL 语句的定义还是写在映射配置文件中比较方便,例如动态 SQL 语句的定义。

本文涉及的类如下图所示:类图

2. MapperRegistry

org.apache.ibatis.binding.MapperRegistry ,Mapper 注册表。

2.1 构造方法

// MapperRegistry.java

/**
* MyBatis Configuration 对象
*/
private final Configuration config;
/**
* MapperProxyFactory 的映射
*
* KEY:Mapper 接口
*/
private final Map<Class<?>, MapperProxyFactory<?>> knownMappers = new HashMap<>();

public MapperRegistry(Configuration config) {
this.config = config;
}

2.2 addMappers

#addMappers(String packageName, ...) 方法,扫描指定包,并将符合的类,添加到 knownMappers 中。代码如下:

// MapperRegistry.java

public void addMappers(String packageName) {
addMappers(packageName, Object.class);
}

public void addMappers(String packageName, Class<?> superType) {
// <1> 扫描指定包下的指定类
ResolverUtil<Class<?>> resolverUtil = new ResolverUtil<>();
resolverUtil.find(new ResolverUtil.IsA(superType), packageName);
Set<Class<? extends Class<?>>> mapperSet = resolverUtil.getClasses();
// <2> 遍历,添加到 knownMappers 中
for (Class<?> mapperClass : mapperSet) {
addMapper(mapperClass);
}
}

2.3 hasMapper

#hasMapper(Class<T> type) 方法,判断是否有 Mapper 。代码如下:

// MapperRegistry.java

public <T> boolean hasMapper(Class<T> type) {
return knownMappers.containsKey(type);
}

2.4 addMapper

#addMapper(Class<T> type) 方法,添加到 knownMappers 中。代码如下:

// MapperRegistry.java

public <T> void addMapper(Class<T> type) {
// <1> 判断,必须是接口。
if (type.isInterface()) {
// <2> 已经添加过,则抛出 BindingException 异常
if (hasMapper(type)) {
throw new BindingException("Type " + type + " is already known to the MapperRegistry.");
}
boolean loadCompleted = false;
try {
// <3> 添加到 knownMappers 中
knownMappers.put(type, new MapperProxyFactory<>(type));
// It's important that the type is added before the parser is run
// otherwise the binding may automatically be attempted by the
// mapper parser. If the type is already known, it won't try.
// <4> 解析 Mapper 的注解配置
MapperAnnotationBuilder parser = new MapperAnnotationBuilder(config, type);
parser.parse();
// <5> 标记加载完成
loadCompleted = true;
} finally {
// <6> 若加载未完成,从 knownMappers 中移除
if (!loadCompleted) {
knownMappers.remove(type);
}
}
}
}
  • <1> 处,判断 type 必须是接口,也就是说 Mapper 接口。
  • <2> 处,已经添加过,则抛出 BindingException 异常。
  • <3> 处,添加到 knownMappers 中。
  • <4> 处,解析 Mapper 的注解配置。
  • <5> 处,创建 MapperAnnotationBuilder 对象,解析 Mapper 的注解配置。
  • <6> 处,若加载未完成,从 knownMappers 中移除。

2.5 getMapper

#getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) 方法,获得 Mapper Proxy 对象。代码如下:

// MapperRegistry.java

public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {
// <1> 获得 MapperProxyFactory 对象
final MapperProxyFactory<T> mapperProxyFactory = (MapperProxyFactory<T>) knownMappers.get(type);
// 不存在,则抛出 BindingException 异常
if (mapperProxyFactory == null) {
throw new BindingException("Type " + type + " is not known to the MapperRegistry.");
}
// 创建 Mapper Proxy 对象
try {
return mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession);
} catch (Exception e) {
throw new BindingException("Error getting mapper instance. Cause: " + e, e);
}
}
  • <1> 处,从 knownMappers 中,获得 MapperProxyFactory 对象。
  • <2> 处,调用 MapperProxyFactory#newInstance(SqlSession sqlSession) 方法,创建 Mapper Proxy 对象。详细解析,见 「3. MapperProxyFactory」 。

3. MapperProxyFactory

org.apache.ibatis.binding.MapperProxyFactory ,Mapper Proxy 工厂类。

3.1 构造方法

// MapperProxyFactory.java

/**
* Mapper 接口
*/
private final Class<T> mapperInterface;
/**
* 方法与 MapperMethod 的映射
*/
private final Map<Method, MapperMethod> methodCache = new ConcurrentHashMap<>();

public MapperProxyFactory(Class<T> mapperInterface) {
this.mapperInterface = mapperInterface;
}

public Class<T> getMapperInterface() {
return mapperInterface;
}

public Map<Method, MapperMethod> getMethodCache() {
return methodCache;
}

3.2 newInstance

#newInstance(...) 方法,创建 Mapper Proxy 对象。代码如下:

// MapperProxyFactory.java

protected T newInstance(MapperProxy<T> mapperProxy) {
return (T) Proxy.newProxyInstance(mapperInterface.getClassLoader(), new Class[]{mapperInterface}, mapperProxy);
}

public T newInstance(SqlSession sqlSession) {
final MapperProxy<T> mapperProxy = new MapperProxy<>(sqlSession, mapperInterface, methodCache);
return newInstance(mapperProxy);
}
  • 依然是稳稳的基于 JDK Proxy 实现,而 InvocationHandler 参数是 MapperProxy 对象。关于 MapperProxy ,详细解析,见 「4. MapperProxy」 。

4. MapperProxy

org.apache.ibatis.binding.MapperProxy ,实现 InvocationHandler、Serializable 接口,Mapper Proxy 。关键是 java.lang.reflect.InvocationHandler 接口,你懂的。

4.1 构造方法

// MapperProxy.java

/**
* SqlSession 对象
*/
private final SqlSession sqlSession;
/**
* Mapper 接口
*/
private final Class<T> mapperInterface;
/**
* 方法与 MapperMethod 的映射
*
* 从 {@link MapperProxyFactory#methodCache} 传递过来
*/
private final Map<Method, MapperMethod> methodCache;

public MapperProxy(SqlSession sqlSession, Class<T> mapperInterface, Map<Method, MapperMethod> methodCache) {
this.sqlSession = sqlSession;
this.mapperInterface = mapperInterface;
this.methodCache = methodCache;
}

4.2 invoke

#invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) 方法,调用方法。代码如下:

// MapperProxy.java

@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
try {
// <1> 如果是 Object 定义的方法,直接调用
if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
return method.invoke(this, args);
// 见 https://github.com/mybatis/mybatis-3/issues/709 ,支持 JDK8 default 方法
} else if (isDefaultMethod(method)) {
return invokeDefaultMethod(proxy, method, args);
}
} catch (Throwable t) {
throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
}
// <3.1> 获得 MapperMethod 对象
final MapperMethod mapperMethod = cachedMapperMethod(method);
// <3.2> 执行 MapperMethod 方法
return mapperMethod.execute(sqlSession, args);
}
  • <1> 处,如果是 Object 定义的方法,直接调用。
  • <2> 处,调用 #isDefaultMethod((Method method) 方法,判断是否为 default 修饰的方法,若是,则调用 #invokeDefaultMethod(Object proxy, Method method, Object[] args) 方法,进行反射调用。代码如下:

    // MapperProxy.java

    private Object invokeDefaultMethod(Object proxy, Method method, Object[] args)
    throws Throwable {
    final Constructor<MethodHandles.Lookup> constructor = MethodHandles.Lookup.class
    .getDeclaredConstructor(Class.class, int.class);
    if (!constructor.isAccessible()) {
    constructor.setAccessible(true);
    }
    final Class<?> declaringClass = method.getDeclaringClass();
    return constructor
    .newInstance(declaringClass,
    MethodHandles.Lookup.PRIVATE | MethodHandles.Lookup.PROTECTED
    | MethodHandles.Lookup.PACKAGE | MethodHandles.Lookup.PUBLIC)
    .unreflectSpecial(method, declaringClass).bindTo(proxy).invokeWithArguments(args);
    }

    /**
    * Backport of java.lang.reflect.Method#isDefault()
    */
    private boolean isDefaultMethod(Method method) {
    return (method.getModifiers()
    & (Modifier.ABSTRACT | Modifier.PUBLIC | Modifier.STATIC)) == Modifier.PUBLIC
    && method.getDeclaringClass().isInterface();
    }
  • <3.1> 处,调用 #cachedMapperMethod(Method method) 方法,获得 MapperMethod 对象。代码如下:

    // MapperProxy.java

    private MapperMethod cachedMapperMethod(Method method) {
    return methodCache.computeIfAbsent(method, k -> new MapperMethod(mapperInterface, method, sqlSession.getConfiguration()));
    }
    • 默认从 methodCache 缓存中获取。如果不存在,则进行创建,并进行缓存。
  • <3.2> 处,调用 MapperMethod#execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) 方法,执行 MapperMethod 方法。关于 MapperMethod ,在 「5. MapperMethod」 中,详细解析。

5. MapperMethod

org.apache.ibatis.binding.MapperMethod ,Mapper 方法。在 Mapper 接口中,每个定义的方法,对应一个 MapperMethod 对象。

5.1 构造方法

// MapperMethod.java

/**
* SqlCommand 对象
*/
private final SqlCommand command;
/**
* MethodSignature 对象
*/
private final MethodSignature method;

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

5.2 execute

因为涉及比较多的后面的内容,所以放在 详细解析。

心急的胖友,可以先看看 《Mybatis3.3.x技术内幕(十一):执行一个Sql命令的完整流程》 。

6. SqlCommand

SqlCommand ,是 MapperMethod 的内部静态类,SQL 命令。

6.1 构造方法

// SqlCommand.java

/**
* {@link MappedStatement#getId()}
*/
private final String name;
/**
* SQL 命令类型
*/
private final SqlCommandType type;

public SqlCommand(Configuration configuration, Class<?> mapperInterface, Method method) {
final String methodName = method.getName();
final Class<?> declaringClass = method.getDeclaringClass();
// <1> 获得 MappedStatement 对象
MappedStatement ms = resolveMappedStatement(mapperInterface, methodName, declaringClass,
configuration);
// <2> 找不到 MappedStatement
if (ms == null) {
// 如果有 @Flush 注解,则标记为 FLUSH 类型
if (method.getAnnotation(Flush.class) != null) {
name = null;
type = SqlCommandType.FLUSH;
} else { // 抛出 BindingException 异常,如果找不到 MappedStatement
throw new BindingException("Invalid bound statement (not found): "
+ mapperInterface.getName() + "." + methodName);
}
// <3> 找到 MappedStatement
} else {
// 获得 name
name = ms.getId();
// 获得 type
type = ms.getSqlCommandType();
if (type == SqlCommandType.UNKNOWN) { // 抛出 BindingException 异常,如果是 UNKNOWN 类型
throw new BindingException("Unknown execution method for: " + name);
}
}
}
  • name 属性,对应 MappedStatement#getId() 方法获得的标识。实际上,就是 ${NAMESPACE_NAME}.${语句_ID}, 例如:"org.apache.ibatis.autoconstructor.AutoConstructorMapper.getSubject2" 。
  • type 属性,SQL 命令类型。org.apache.ibatis.mapping.SqlCommandType 类,代码如下:

    // SqlCommandType.java

    public enum SqlCommandType {

    /**
    * 未知
    */
    UNKNOWN,
    /**
    * 插入
    */
    INSERT,
    /**
    * 更新
    */
    UPDATE,
    /**
    * 删除
    */
    DELETE,
    /**
    * 查询
    */
    SELECT,
    /**
    * FLUSH
    */
    FLUSH

    }
  • <1> 处,调用 #resolveMappedStatement(Class<?> mapperInterface, String methodName, Class<?> declaringClass, Configuration configuration) 方法,获得 MappedStatement 对象。详细解析,胖友先跳到 「6.2 resolveMappedStatement」 。
  • <2> 处,如果找不到 MappedStatement 对象,说明该方法上,没有对应的 SQL 声明。那么在判断是否有 @Flush 注解,如果有,说明该方法是用于执行 flush 操作,否则,抛出 BindingException 异常。
  • <3> 处,如果找到 MappedStatement 对象,则初始化 name 和 type 属性。

6.2 resolveMappedStatement

#resolveMappedStatement(Class<?> mapperInterface, String methodName, Class<?> declaringClass, Configuration configuration) 方法,获得 MappedStatement 对象。代码如下:

// SqlCommand.java

private MappedStatement resolveMappedStatement(Class<?> mapperInterface, String methodName,
Class<?> declaringClass, Configuration configuration) {
// <1> 获得编号
String statementId = mapperInterface.getName() + "." + methodName;
// <2> 如果有,获得 MappedStatement 对象,并返回
if (configuration.hasStatement(statementId)) {
return configuration.getMappedStatement(statementId);
// 如果没有,并且当前方法就是 declaringClass 声明的,则说明真的找不到
} else if (mapperInterface.equals(declaringClass)) {
return null;
}
// 遍历父接口,继续获得 MappedStatement 对象
for (Class<?> superInterface : mapperInterface.getInterfaces()) {
if (declaringClass.isAssignableFrom(superInterface)) {
MappedStatement ms = resolveMappedStatement(superInterface, methodName,
declaringClass, configuration);
if (ms != null) {
return ms;
}
}
}
// 真的找不到,返回 null
return null;
}
  • <1> 处,获得编号。这个编号,和我们上文提到的 ${NAMESPACE_NAME}.${语句_ID} 。
  • <2> 处,通过 Configuration#hasStatement(String statementId) 方法,判断是否有 MappedStatement 。如果有,则调用 Configuration#getMappedStatement(String statementId) 方法,获得 MappedStatement 对象。关于 Configuration ,我们在后续的文章中,详细解析。在这里,胖友只需要知道,Configuration 里缓存了所有的 MappedStatement ,并且每一个 XML 里声明的例如 <select /> 或者 <update /> 等等,都对应一个 MappedStatement 对象。
  • <3> 处,如果没有,并且当前方法就是 declaringClass 声明的,则说明真的找不到。
  • <4> 处,遍历父接口,递归继续获得 MappedStatement 对象。因为,该该方法定义在父接口中。

7. MethodSignature

MethodSignature ,是 MapperMethod 的内部静态类,方法签名。

7.1 构造方法

// MethodSignature.java

/**
* 返回类型是否为集合
*/
private final boolean returnsMany;
/**
* 返回类型是否为 Map
*/
private final boolean returnsMap;
/**
* 返回类型是否为 void
*/
private final boolean returnsVoid;
/**
* 返回类型是否为 {@link org.apache.ibatis.cursor.Cursor}
*/
private final boolean returnsCursor;
/**
* 返回类型是否为 {@link java.util.Optional}
*/
private final boolean returnsOptional;
/**
* 返回类型
*/
private final Class<?> returnType;
/**
* 返回方法上的 {@link MapKey#value()} ,前提是返回类型为 Map
*/
private final String mapKey;
/**
* 获得 {@link ResultHandler} 在方法参数中的位置。
*
* 如果为 null ,说明不存在这个类型
*/
private final Integer resultHandlerIndex;
/**
* 获得 {@link RowBounds} 在方法参数中的位置。
*
* 如果为 null ,说明不存在这个类型
*/
private final Integer rowBoundsIndex;
/**
* ParamNameResolver 对象
*/
private final ParamNameResolver paramNameResolver;

public MethodSignature(Configuration configuration, Class<?> mapperInterface, Method method) {
// 初始化 returnType 属性
Type resolvedReturnType = TypeParameterResolver.resolveReturnType(method, mapperInterface);
if (resolvedReturnType instanceof Class<?>) { // 普通类
this.returnType = (Class<?>) resolvedReturnType;
} else if (resolvedReturnType instanceof ParameterizedType) { // 泛型
this.returnType = (Class<?>) ((ParameterizedType) resolvedReturnType).getRawType();
} else { // 内部类等等
this.returnType = method.getReturnType();
}
// 初始化 returnsVoid 属性
this.returnsVoid = void.class.equals(this.returnType);
// 初始化 returnsMany 属性
this.returnsMany = configuration.getObjectFactory().isCollection(this.returnType) || this.returnType.isArray();
// 初始化 returnsCursor 属性
this.returnsCursor = Cursor.class.equals(this.returnType);
// 初始化 returnsOptional 属性
this.returnsOptional = Optional.class.equals(this.returnType);
// <1> 初始化 mapKey
this.mapKey = getMapKey(method);
// 初始化 returnsMap
this.returnsMap = this.mapKey != null;
// <2> 初始化 rowBoundsIndex、resultHandlerIndex
this.rowBoundsIndex = getUniqueParamIndex(method, RowBounds.class);
this.resultHandlerIndex = getUniqueParamIndex(method, ResultHandler.class);
// 初始化 paramNameResolver
this.paramNameResolver = new ParamNameResolver(configuration, method);
}
  • <1> 处,调用 #getMapKey(Method method) 方法,获得注解的 {@link MapKey#value()} 。代码如下:

    // MethodSignature.java

    private String getMapKey(Method method) {
    String mapKey = null;
    // 返回类型为 Map
    if (Map.class.isAssignableFrom(method.getReturnType())) {
    // 使用 @MapKey 注解
    final MapKey mapKeyAnnotation = method.getAnnotation(MapKey.class);
    // 获得 @MapKey 注解的键
    if (mapKeyAnnotation != null) {
    mapKey = mapKeyAnnotation.value();
    }
    }
    return mapKey;
    }
  • <2> 处,调用 #getUniqueParamIndex(Method method, Class<?> paramType) 方法,获得指定参数类型在方法参数中的位置。代码如下:

    // MethodSignature.java

    private Integer getUniqueParamIndex(Method method, Class<?> paramType) {
    Integer index = null;
    // 遍历方法参数
    final Class<?>[] argTypes = method.getParameterTypes();
    for (int i = 0; i < argTypes.length; i++) {
    if (paramType.isAssignableFrom(argTypes[i])) { // 类型符合
    // 获得第一次的位置
    if (index == null) {
    index = i;
    // 如果重复类型了,则抛出 BindingException 异常
    } else {
    throw new BindingException(method.getName() + " cannot have multiple " + paramType.getSimpleName() + " parameters");
    }
    }
    }
    return index;
    }

7.2 convertArgsToSqlCommandParam

#convertArgsToSqlCommandParam(Object[] args) 方法,获得 SQL 通用参数。代码如下:

// MethodSignature.java

public Object convertArgsToSqlCommandParam(Object[] args) {
return paramNameResolver.getNamedParams(args);
}

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