Springboot中mybatis执行逻辑源码分析 Springboot中mybatis执行逻辑源码分析

在上一篇springboot整合mybatis源码分析已经讲了我们的Mapper接口，userMapper是通过MapperProxy实现的一个动态代理，所有调用userMapper的方法，最终都会代理到MapperProxy的invoke方法上，我们这次就来看看mybatis具体的执行流程。为了简单易懂，本次的示例用的是最简单的查询语句且不包含事务。

本篇文档的源码路径https://github.com/wbo112/blogdemo/tree/main/springbootdemo/springboot-mybatis

我们在业务代码中调用userMapper.findAll()会调用到MapperProxy的invoke方法，我就从这里开始吧

  //MapperProxy类的方法
	
	//proxy就是我们userMapper生成的代理类，method当前是findAll()，args当前是个map "{id=1, table=user}"
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    try {
       //如果是Object的方法，就直接通过反射执行方法
      if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
        return method.invoke(this, args);
      } else {
        //当前的方法findAll不是Object的，所以会走到这里
        return cachedInvoker(method).invoke(proxy, method, args, sqlSession);
      }
    } catch (Throwable t) {
      throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
    }
  }

   //MapperProxy类的方法
  private MapperMethodInvoker cachedInvoker(Method method) throws Throwable {
    try {
      //这里会将方法进行缓存。当method不存在于methodCache中时，创建一个MapperMethodInvoker,添加到methodCache中的
       //methodCache你在MapperProxyFactory.newInstance方法的时候，从MapperProxyFactory类中传递过来的
       //而MapperProxyFactory这个类是在添加mapper类的时候，MapperRegistry.addMapper方法中构造出来的， knownMappers.put(type, new MapperProxyFactory<>(type));所以我们这里的methodCache是每个mapper类都会有一个
      return MapUtil.computeIfAbsent(methodCache, method, m -> {
        //如果方法的修饰符是public,没有abstract,static修饰的话就会走这里，由于我们的mapper是接口，我们的方法也是abstract的，所以不会走到这个分支
        if (m.isDefault()) {
          try {
            if (privateLookupInMethod == null) {
              return new DefaultMethodInvoker(getMethodHandleJava8(method));
            } else {
              return new DefaultMethodInvoker(getMethodHandleJava9(method));
            }
          } catch (IllegalAccessException | InstantiationException | InvocationTargetException
              | NoSuchMethodException e) {
            throw new RuntimeException(e);
          }
        } else {
          //所以我们这里最终会创建一个PlainMethodInvoker,添加到methodCache中，我们先看看MapperMethod的构造方法
          return new PlainMethodInvoker(new MapperMethod(mapperInterface, method, sqlSession.getConfiguration()));
        }
      });
    } catch (RuntimeException re) {
      Throwable cause = re.getCause();
      throw cause == null ? re : cause;
    }
  }

  
  //MapperMethod类的方法
  public MapperMethod(Class<?> mapperInterface, Method method, Configuration config) {
   //command主要是用mapperInterface和method在config中查找对应sql的定义，返回sql id和  sqlCommandType 
    this.command = new SqlCommand(config, mapperInterface, method);
   //method主要是通过解析我们的method，得到方法的返回类型，参数类型，分页等等相关信息  
    this.method = new MethodSignature(config, mapperInterface, method);
  }

构造完 new PlainMethodInvoker之后就会调到它的invoke方法去处理，继续调用到上面MapperMethod的execute方法，我们进去看看

  //所有的增删改查都是在这里走不同的分支来处理的，我们当前的是查询，我们看看select分支
   public Object execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
    Object result;
    switch (command.getType()) {
      case INSERT: {
        Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
        result = rowCountResult(sqlSession.insert(command.getName(), param));
        break;
      }
      case UPDATE: {
        Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
        result = rowCountResult(sqlSession.update(command.getName(), param));
        break;
      }
      case DELETE: {
        Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
        result = rowCountResult(sqlSession.delete(command.getName(), param));
        break;
      }
      case SELECT:
        if (method.returnsVoid() && method.hasResultHandler()) {
          executeWithResultHandler(sqlSession, args);
          result = null;
        //我们这里的findAll()方法返回值是个List,所以会走到method.returnsMany()这个分支，我们进去看看 
        } else if (method.returnsMany()) {
          result = executeForMany(sqlSession, args);
        } else if (method.returnsMap()) {
          result = executeForMap(sqlSession, args);
        } else if (method.returnsCursor()) {
          result = executeForCursor(sqlSession, args);
        } else {
          Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
          result = sqlSession.selectOne(command.getName(), param);
          if (method.returnsOptional()
              && (result == null || !method.getReturnType().equals(result.getClass()))) {
            result = Optional.ofNullable(result);
          }
        }
        break;
      case FLUSH:
        result = sqlSession.flushStatements();
        break;
      default:
        throw new BindingException("Unknown execution method for: " + command.getName());
    }
    if (result == null && method.getReturnType().isPrimitive() && !method.returnsVoid()) {
      throw new BindingException("Mapper method '" + command.getName()
          + " attempted to return null from a method with a primitive return type (" + method.getReturnType() + ").");
    }
    return result;
  }

	//MapperMethod的方法 
 	private <E> Object executeForMany(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
    List<E> result;
    //这里会对参数做个处理，如果mapper方法有多个参数的话，会封装到一个map里面，我们这里只有一个参数，已经是map了，所以我们这里只是从Object[]返回args[0] 
    Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
    //通过mapper方法上有没有 RowBounds.class参数来判断是否有分页，我们这里没有
    if (method.hasRowBounds()) {
      RowBounds rowBounds = method.extractRowBounds(args);
      result = sqlSession.selectList(command.getName(), param, rowBounds);
    } else {
       //所以我们这里会走到这个分支中 
      result = sqlSession.selectList(command.getName(), param);
    }
    // issue #510 Collections & arrays support
    if (!method.getReturnType().isAssignableFrom(result.getClass())) {
      if (method.getReturnType().isArray()) {
        return convertToArray(result);
      } else {
        return convertToDeclaredCollection(sqlSession.getConfiguration(), result);
      }
    }
    return result;
  }

会调用到SqlSessionTemplate的selectList方法，继续调用到sqlSessionProxy的selectList方法，这个sqlSessionProxy也是个动态代理，是在SqlSessionTemplate构造方法中初始化的

  public SqlSessionTemplate(SqlSessionFactory sqlSessionFactory, ExecutorType executorType,
      PersistenceExceptionTranslator exceptionTranslator) {

    notNull(sqlSessionFactory, "Property 'sqlSessionFactory' is required");
    notNull(executorType, "Property 'executorType' is required");

    this.sqlSessionFactory = sqlSessionFactory;
    this.executorType = executorType;
    this.exceptionTranslator = exceptionTranslator;
    this.sqlSessionProxy = (SqlSession) newProxyInstance(SqlSessionFactory.class.getClassLoader(),
        new Class[] { SqlSession.class }, new SqlSessionInterceptor());
  }

调用sqlSessionProxy的方法，最终都会调用到SqlSessionInterceptor(这是个内部类，在SqlSessionTemplate类中)的invoke方法

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
     //这里会返回一个真正执行sql的SqlSession,我们进 getSqlSession方法去看看
      SqlSession sqlSession = getSqlSession(SqlSessionTemplate.this.sqlSessionFactory,
          SqlSessionTemplate.this.executorType, SqlSessionTemplate.this.exceptionTranslator);
	......
  }

 //SqlSessionUtils的方法
 
  public static SqlSession getSqlSession(SqlSessionFactory sessionFactory, ExecutorType executorType,
      PersistenceExceptionTranslator exceptionTranslator) {

    notNull(sessionFactory, NO_SQL_SESSION_FACTORY_SPECIFIED);
    notNull(executorType, NO_EXECUTOR_TYPE_SPECIFIED);
	//如果开启了事务，在同一个事务中，第一次返回的holder是空的，后面返回的holder都不为空，直接holder中返回SqlSession
    SqlSessionHolder holder = (SqlSessionHolder) TransactionSynchronizationManager.getResource(sessionFactory);
	//如果holder不为空，根据executorType相同，返回之前缓存的SqlSession
    SqlSession session = sessionHolder(executorType, holder);
    if (session != null) {
      return session;
    }

    LOGGER.debug(() -> "Creating a new SqlSession");
    //开启了事务，在同一个事务中，第一次执行，或者没有开启事务，就会走到这里  
    session = sessionFactory.openSession(executorType);
	//如果开启了事务，就会将创建出来的session进行缓存
    registerSessionHolder(sessionFactory, executorType, exceptionTranslator, session);

    return session;
  }

我们看看session = sessionFactory.openSession(executorType)这句,最终会调用到DefaultSqlSessionFactory.openSessionFromDataSource中

  private SqlSession openSessionFromDataSource(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level, boolean autoCommit) {
    Transaction tx = null;
    try {
      final Environment environment = configuration.getEnvironment();
      final TransactionFactory transactionFactory = getTransactionFactoryFromEnvironment(environment);
      //这里会创建一个SpringManagedTransaction  
      tx = transactionFactory.newTransaction(environment.getDataSource(), level, autoCommit);
      //在这里根据execType创建Executor,当前的execType是一个SIMPLE,会创建SimpleExecutor,  如果开启了缓存，就会再创建CachingExecutor，包装SimpleExecutor
      final Executor executor = configuration.newExecutor(tx, execType);
        //最终返回DefaultSqlSession对象
      return new DefaultSqlSession(configuration, executor, autoCommit);
    } catch (Exception e) {
      closeTransaction(tx); // may have fetched a connection so lets call close()
      throw ExceptionFactory.wrapException("Error opening session.  Cause: " + e, e);
    } finally {
      ErrorContext.instance().reset();
    }
  }

我们再回头看SqlSessionInterceptor.invoke后面的执行，创建完了SqlSession,就会去调用Object result = method.invoke(sqlSession, args),我们去看看这里的执行,这句是通过反射来执行的，这里的sqlSession是上面创建的DefaultSqlSession类来完成的

我们来看看DefaultSqlSession的方法，所有的增删改查方法都有具体的实现，我们最终mapper的方法都是通过这个类来实现的。

我们看看本次调用的selectList方法

  //最终会调用到这个
  private <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler handler) {
    try {
      //根据sql id获取到  MappedStatement(这个包含了我们sql语句的定义的详细信息)
      MappedStatement ms = configuration.getMappedStatement(statement);
      //这里会继续去调用CachingExecutor的query方法
      return executor.query(ms, wrapCollection(parameter), rowBounds, handler);
    } catch (Exception e) {
      throw ExceptionFactory.wrapException("Error querying database.  Cause: " + e, e);
    } finally {
      ErrorContext.instance().reset();
    }
  }

//CachingExecutor的方法

@Override
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
  //这里主要是会对我们的sql语句中"${"、"}"和"#{"、"}" 及之间的内容进行替换。
  //将"${"、"}"根据里面的内容直接进行字符串替换
  //将"#{"、"}"替换成?,根据参数顺序将参数封装到parameterMappings中
  //我们的sql语句是" SELECT * FROM ${table} where id =#{id}",我们的入参map中有table=user，这里就会进行替换，替换之后的sql就是 "SELECT * FROM user where id =?"
  BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameterObject);
  //这里会生成一个查询缓存的key  
  CacheKey key = createCacheKey(ms, parameterObject, rowBounds, boundSql);
  //继续走到这里去看看  
  return query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}

  
  //CachingExecutor的方法
  @Override
  public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql)
      throws SQLException {
    //会在这里获取缓存，这里的缓存也就是我们常说的二级缓存了，由于我们的mapper.xml文件中配置了<cache/>,所以这里的cache也就不会为空，这个cache在<mapper>标签下面，所以每个mapper的cache都是各自来控制的。
     //这里的缓存最终是LruCache，看名字就知道这是一种LRU（Least recently used，最近最少使用）算法根据数据的历史访问记录来进行淘汰数据，
     //Cache有多种实现，具体要那种，我们是可以指定的 
     //在其他的update,delete等等方法会调用 flushCacheIfRequired(ms);将缓存清空
    Cache cache = ms.getCache();
    if (cache != null) {
      flushCacheIfRequired(ms);
      if (ms.isUseCache() && resultHandler == null) {
        ensureNoOutParams(ms, boundSql);
        @SuppressWarnings("unchecked")
        //在这里首先会在缓存中查询，如果缓存有，就从缓存中获取，直接返回  
        List<E> list = (List<E>) tcm.getObject(cache, key);
        if (list == null) {
          //继续会调用到这里，这里的delegate是SimpleExecutor ，这个方法在它的父类，BaseExecutor中
          list = delegate.query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
           //在这里会将查村出来的结果缓存到TransactionalCache.entriesToAddOnCommit中，
           //注意:这里并没有缓存到cache里面
          tcm.putObject(cache, key, list); // issue #578 and #116
        }
        return list;
      }
    }
     
    return delegate.query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
  }

  //BaseExecutor的方法
  @SuppressWarnings("unchecked")
  @Override
  public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException {
		......
    try {
      queryStack++;
       //在这里会从 localCache中查找，这个其实就我们说的一级缓存真正存放的位置。这个localCache是当前类的一个属性，而在没有开启事务的时候，我们每次都会新创建一个SimpleExecutor,所以这个localCache也就都是空的
       //如果开启事务，在同一个事务中，第一次请求会创建 SimpleExecutor,之后都是重用同一个SimpleExecutor
      list = resultHandler == null ? (List<E>) localCache.getObject(key) : null;
      if (list != null) {
        handleLocallyCachedOutputParameters(ms, key, parameter, boundSql);
      } else {
        //我们进这个里面去看看  
        list = queryFromDatabase(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
      }
    } finally {
      queryStack--;
    }
    if (queryStack == 0) {
      for (DeferredLoad deferredLoad : deferredLoads) {
        deferredLoad.load();
      }
      // issue #601
      deferredLoads.clear();
      //这里的LocalCacheScope默认是LocalCacheScope.SESSION,如果是LocalCacheScope.STATEMENT的话就会清空缓存
      if (configuration.getLocalCacheScope() == LocalCacheScope.STATEMENT) {
        // issue #482
        clearLocalCache();
      }
    }
    return list;
  }

	//BaseExecutor的方法
  private <E> List<E> queryFromDatabase(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException {
    List<E> list;
    localCache.putObject(key, EXECUTION_PLACEHOLDER);
    try {
        //在这里会获取connection,执行数据库的查询，并返回我们需要的类型
      list = doQuery(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
    } finally {
      localCache.removeObject(key);
    }
    //在这里将结果添加到一级缓存中  
    localCache.putObject(key, list);
    if (ms.getStatementType() == StatementType.CALLABLE) {
      localOutputParameterCache.putObject(key, parameter);
    }
    return list;
  }

我们现在退回到SqlSessionTemplate.invoke方法看获取到结果后的处理

  //SqlSessionTemplate的方法
  private class SqlSessionInterceptor implements InvocationHandler {
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
      SqlSession sqlSession = getSqlSession(SqlSessionTemplate.this.sqlSessionFactory,
          SqlSessionTemplate.this.executorType, SqlSessionTemplate.this.exceptionTranslator);
      try {
        //获取到执行结果，在这里返回  
        Object result = method.invoke(sqlSession, args);
         //由于我们本次不涉及事务，所以会从这个分支返回 
        if (!isSqlSessionTransactional(sqlSession, SqlSessionTemplate.this.sqlSessionFactory)) {
          // force commit even on non-dirty sessions because some databases require
          // a commit/rollback before calling close()
           //在这里会将我们之前缓存到TransactionalCache.entriesToAddOnCommit中的返回结果，存储到MappedStatement.cache中
           //由于在添加到cache中会调用，serialize((Serializable) object),通过序列化返回byte[]数组，所以如果我们xml文件中开启了缓存，那我们返回结果包含的类就需要实现Serializable接口 
          sqlSession.commit(true);
        }
        return result;
      } catch (Throwable t) {
       ......
      } finally {
        if (sqlSession != null) {
          closeSqlSession(sqlSession, SqlSessionTemplate.this.sqlSessionFactory);
        }
      }
    }
  }

上面就是整个springboot中mybatis调用查询的整个流程了。

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