一文让你秒懂Mybatis的SqlSession运行原理

左手的ㄟ右手 2021-12-03 16:43 326阅读 0赞

**前言**

> SqlSession是Mybatis最重要的构建之一，可以简单的认为Mybatis一系列的配置目的是生成类似 JDBC生成的Connection对象的SqlSession对象，这样才能与数据库开启“沟通”，通过SqlSession可以实现增删改查（当然现在更加推荐是使用Mapper接口形式），那么它是如何执行实现的，这就是本篇文章所介绍的东西，其中会涉及到简单的源码讲解。
> 
> 了解SqlSession的运作原理是学习Mybatis插件的必经之路，因为Mybatis的插件会在SqlSession运行过程中“插入”运行，如果没有很好理解的话，Mybatis插件可能会覆盖相应的源码造成严重的问题。鉴于此，本篇博文尽量详细介绍SqlSession运作原理！

**1、SqlSession简单介绍**

**（1）SqlSession简单原理介绍**

SqlSession提供select/insert/update/delete方法，在旧版本中使用使用SqlSession接口的这些方法，但是新版的Mybatis中就会建议使用Mapper接口的方法。

映射器其实就是一个动态代理对象，进入到MapperMethod的execute方法就能简单找到SqlSession的删除、更新、查询、选择方法，从底层实现来说：通过动态代理技术，让接口跑起来，之后采用命令模式，最后还是采用了SqlSession的接口方法（getMapper()方法等到Mapper）执行SQL查询（也就是说Mapper接口方法的实现底层还是采用SqlSession接口方法实现的）。

注：以上虽然只是简单的描述，但实际上源码相对复杂，下面将结合源码进行简单的介绍！

**（2）SqlSession重要的四个对象**

1）Execute：调度执行StatementHandler、ParmmeterHandler、ResultHandler执行相应的SQL语句；

2）StatementHandler：使用数据库中Statement（PrepareStatement）执行操作，即底层是封装好了的prepareStatement；

3）ParammeterHandler：处理SQL参数；

4）ResultHandler：结果集ResultSet封装处理返回。

**2、SqlSession四大对象**

**（1）Execute执行器：**

**　**　执行器起到至关重要的作用，它是真正执行Java与数据库交互的东西，参与了整个SQL查询执行过程中。

1）主要有三种执行器：简易执行器SIMPLE（不配置就是默认执行器）、REUSE是一种重用预处理语句、BATCH批量更新、批量专用处理器

> package org.apache.ibatis.session;
> 
> /\*\*
> 
> \* @author Clinton Begin
> 
> \*/
> 
> public enum ExecutorType \{
> 
> SIMPLE, REUSE, BATCH
> 
> \}

2）执行器作用：Executor会先调用StatementHandler的prepare()方法预编译SQL语句，同时设置一些基本的运行参数，然后调用StatementHandler的parameterize()方法（实际上是启用了ParameterHandler设置参数）设置参数，resultHandler再组装查询结果返回调用者完成一次查询完成预编译，简单总结起来就是即先预编译SQL语句，之后设置参数（跟JDBC的prepareStatement过程类似）最后如果有查询结果就会组装返回。

首先，以SimpleExecutor为例，查看源码我们得到如下几点重要知识点：

**第一：Executor通过Configuration对象中newExecutor()方法中选择相应的执行器生成**

> public Executor newExecutor(Transaction transaction, ExecutorType executorType) \{
> 
> executorType = executorType == null ? defaultExecutorType : executorType;
> 
> executorType = executorType == null ? ExecutorType.SIMPLE : executorType;
> 
> Executor executor;
> 
> if (ExecutorType.BATCH == executorType) \{
> 
> executor = new BatchExecutor(this, transaction);
> 
> \} else if (ExecutorType.REUSE == executorType) \{
> 
> executor = new ReuseExecutor(this, transaction);
> 
> \} else \{
> 
> executor = new SimpleExecutor(this, transaction);
> 
> \}
> 
> if (cacheEnabled) \{
> 
> executor = new CachingExecutor(executor);
> 
> \}
> 
> executor = (Executor) interceptorChain.pluginAll(executor);
> 
> return executor;
> 
> \}

注：最后interceptorChain.pluginAll()中执行层层动态代理，最后在可以在调用真正的Executor前可以修改插件代码，这也就是为什么学会Mybatis的插件必须要知道SqlSession的运行过程）

**第二：在执行器中StatementHandler是根据Configuration构建的**

> public SimpleExecutor(Configuration configuration, Transaction transaction) \{
> 
> super(configuration, transaction);
> 
> \}
> 
> @Override
> 
> 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);
> 
> \}
> 
> \}

**第三：Executor会执行StatementHandler的prepare()方法进行预编译---->填入connection对象等参数---->再调用parameterize()方法设置参数---->完成预编译**

> 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;
> 
> \}

总结以上绘制简单思维图如下：

![Mybatis的SqlSession运行原理][Mybatis_SqlSession]

**（2）StatementHanlder数据库会话器**

1）作用：简单来说就是专门处理数据库会话。详细来说就是进行预编译并且调用ParameterHandler的setParameters()方法设置参数。小编整理了一套java架构资料和BAT面试题，加659270626领取，限前20名，先到先得。

2）数据库会话器主要有三种：SimpleStatementHandler、PrepareStatementHandler、CallableStatementHandler，分别对应Executor的三种执行器（SIMPLE、REUSE、BATCH）

我们从上述Executor的prepareStatement()方法中调用了StatementHandler的parameterize()开始一步步地查看源码，如下得到几点重要的知识点：

**第一：StatementHandler的生成是由Configuration方法中newStatementHandler()方法生成的，但是正在创建的是实现了StatementHandler接口的RoutingStatementHandler对象**

> 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;
> 
> \}

**第二：RoutingStatementHandler的通过适配器模式找到对应（根据上下文）的StatementHandler执行的，并且有SimpleStatementHandler、PrepareStatementHandler、CallableStatementHandler，分别对应Executor的三种执行器（SIMPLE、REUSE、BATCH）**

> 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());
> 
> \}

之后主要以PrepareStatementHandler为例，我们观察到：它是实现BaseStatementHandler接口的，最后BaseStatementHandler又是实现StatementHandler接口的

> public class PreparedStatementHandler extends BaseStatementHandler
> 
> ......
> 
> public abstract class BaseStatementHandler implements StatementHandler

它主要有三种方法：prepare、parameterize和query，我们查看源码：

**第三：在BaseStatementHandler中重写prepare()方法，instantiateStatement()方法完成预编译，之后设置一些基础配置（获取最大行数，超时）**

> @Override
> 
> public Statement prepare(Connection connection, Integer transactionTimeout) throws SQLException \{
> 
> ErrorContext.instance().sql(boundSql.getSql());
> 
> Statement statement = null;
> 
> try \{
> 
> statement = instantiateStatement(connection);
> 
> setStatementTimeout(statement, transactionTimeout);
> 
> setFetchSize(statement);
> 
> return statement;
> 
> \} catch (SQLException e) \{
> 
> closeStatement(statement);
> 
> throw e;
> 
> \} catch (Exception e) \{
> 
> closeStatement(statement);
> 
> throw new ExecutorException("Error preparing statement. Cause: " + e, e);
> 
> \}
> 
> \}

**第四：instantiateStatement()预编译实际上也是使用了JDBC的prepareStatement()完成预编译**

> @Override
> 
> protected Statement instantiateStatement(Connection connection) throws SQLException \{
> 
> String sql = boundSql.getSql();
> 
> if (mappedStatement.getKeyGenerator() instanceof Jdbc3KeyGenerator) \{
> 
> String\[\] keyColumnNames = mappedStatement.getKeyColumns();
> 
> if (keyColumnNames == null) \{
> 
> return connection.prepareStatement(sql, PreparedStatement.RETURN\_GENERATED\_KEYS);
> 
> \} else \{
> 
> return connection.prepareStatement(sql, keyColumnNames);
> 
> \}
> 
> \} else if (mappedStatement.getResultSetType() != null) \{
> 
> return connection.prepareStatement(sql, mappedStatement.getResultSetType().getValue(), ResultSet.CONCUR\_READ\_ONLY);
> 
> \} else \{
> 
> return connection.prepareStatement(sql);
> 
> \}
> 
> \}

**第五：在prepareStatement中重写parameterize()方法。prepare()预编译完成之后，Executor会调用parameterize()方法（在上面的Executor部分中已经做了介绍），实际上是调用ParameterHandler的setParameters()方法**

> @Override
> 
> public void parameterize(Statement statement) throws SQLException \{
> 
> parameterHandler.setParameters((PreparedStatement) statement);
> 
> \}

**（3）ParameterHandler参数处理器**

作用：对预编译中参数进行设置，如果有配置typeHandler，自然会对注册的typeHandler对参数进行处理

查看并学习源码，得到以下几点重要知识点：

**第一：Mybatis提供了ParamterHandler的默认实现类DefalutParameterHandler**

![Mybatis的SqlSession运行原理][Mybatis_SqlSession 1]

> public interface ParameterHandler \{
> 
> Object getParameterObject();
> 
> void setParameters(PreparedStatement ps)
> 
> throws SQLException;
> 
> \}

其中：getParameterObject是返回参数对象，setParameters()是设置预编译参数）

**　第二：从parameterObject中取到参数，然后使用typeHandler（注册在Configuration中）进行参数处理：**

> @Override
> 
> public void setParameters(PreparedStatement ps) \{
> 
> ErrorContext.instance().activity("setting parameters").object(mappedStatement.getParameterMap().getId());
> 
> List<ParameterMapping> parameterMappings = boundSql.getParameterMappings();
> 
> if (parameterMappings != null) \{
> 
> for (int i = 0; i < parameterMappings.size(); i++) \{
> 
> ParameterMapping parameterMapping = parameterMappings.get(i);
> 
> if (parameterMapping.getMode() != ParameterMode.OUT) \{
> 
> Object value;
> 
> String propertyName = parameterMapping.getProperty();
> 
> if (boundSql.hasAdditionalParameter(propertyName)) \{ // issue \#448 ask first for additional params
> 
> value = boundSql.getAdditionalParameter(propertyName);
> 
> \} else if (parameterObject == null) \{
> 
> value = null;
> 
> \} else if (typeHandlerRegistry.hasTypeHandler(parameterObject.getClass())) \{
> 
> value = parameterObject;
> 
> \} else \{
> 
> MetaObject metaObject = configuration.newMetaObject(parameterObject);
> 
> value = metaObject.getValue(propertyName);
> 
> \}
> 
> TypeHandler typeHandler = parameterMapping.getTypeHandler();
> 
> JdbcType jdbcType = parameterMapping.getJdbcType();
> 
> if (value == null && jdbcType == null) \{
> 
> jdbcType = configuration.getJdbcTypeForNull();
> 
> \}
> 
> try \{
> 
> typeHandler.setParameter(ps, i + 1, value, jdbcType);
> 
> \} catch (TypeException e) \{
> 
> throw new TypeException("Could not set parameters for mapping: " + parameterMapping + ". Cause: " + e, e);
> 
> \} catch (SQLException e) \{
> 
> throw new TypeException("Could not set parameters for mapping: " + parameterMapping + ". Cause: " + e, e);
> 
> \}
> 
> \}
> 
> \}
> 
> \}
> 
> \}

**（4）ResultSetHandler结果集处理器**

作用：很简单，就是组装结果返回结果集

**第一：ResultSetHandler接口，handlerResultSets()是包装并返回结果集的，handleOutputParameters()是处理存储过程输出参数的**

> public interface ResultSetHandler \{
> 
> <E> List<E> handleResultSets(Statement stmt) throws SQLException;
> 
> <E> Cursor<E> handleCursorResultSets(Statement stmt) throws SQLException;
> 
> void handleOutputParameters(CallableStatement cs) throws SQLException;

**第二：Mybatis提供了默认的ResultSetHandler实现类DefaultResultSetHandler，其中重点是handlerResultSets()的实现**，但是其实现过程比较复杂，这里不过多介绍（emmmmm....个人目前能力还达理解，仍需努力）

![Mybatis的SqlSession运行原理][Mybatis_SqlSession 2]

**第三：在Executor中doQuery()方法返回了封装的结果集**

> @Override
> 
> public <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) throws SQLException \{
> 
> Statement stmt = null;
> 
> try \{
> 
> Configuration configuration = ms.getConfiguration();
> 
> StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(wrapper, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
> 
> stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
> 
> return handler.<E>query(stmt, resultHandler);
> 
> \} finally \{
> 
> closeStatement(stmt);
> 
> \}
> 
> \}

**第四：实际上是返回结果是调用了resultSetHandler的handleResultSets()方法**

> @Override
> 
> public <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException \{
> 
> PreparedStatement ps = (PreparedStatement) statement;
> 
> ps.execute();
> 
> return resultSetHandler.<E> handleResultSets(ps);
> 
> \}

**3、SqlSession运行总结**

**（1）文字总结**

**SqlSession的运行主要是依靠Executor执行器调用（调度）StatementHandler、parameterHanlder、ResultSetHandler**，Executor首先通过创建StamentHandler执行预编译并设置参数运行，而整个过程需要如下几步才能完成：

**1）prepare预编译SQL**

**由适配模式生成的RoutingStatementHandler根据上下文选择生成三种相应的XXXStatementHandler；**

**在生成的XXXStatementHandler内部instantiateStatement()方法执行底层JDBC的prepareStatement()方法完成预编译**

**2）parameterize设置参数**

**默认是DefaultParameterHandler（实现了parameterHandler接口）中setParameter()方法完成参数配置，其中参数从ParameterObject中取出，交给typeHandler处理**

**3）doUpdate/doQuery执行SQL**

**返回的结果通过默认的DefaultResultSetHandler（实现了ResultSetHandler接口）封装**

**（2）运行图总结**

**1）SqlSession内部总运行图**

![Mybatis的SqlSession运行原理][Mybatis_SqlSession 3]

**2）prepare()方法运行图： 3）parameterize()方法运行图**

![Mybatis的SqlSession运行原理][Mybatis_SqlSession 4]

![Mybatis的SqlSession运行原理][Mybatis_SqlSession 5]

[Mybatis_SqlSession]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cDovL3AxLnBzdGF0cC5jb20vbGFyZ2UvcGdjLWltYWdlLzE1MzQzMjI0ODE4OTdkOWFlOTQ0NjU2
[Mybatis_SqlSession 1]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cDovL3AxLnBzdGF0cC5jb20vbGFyZ2UvcGdjLWltYWdlLzE1MzQzMjI1NzM2OTNiNjU3ODQ4MTZl
[Mybatis_SqlSession 2]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cDovL3A5LnBzdGF0cC5jb20vbGFyZ2UvcGdjLWltYWdlLzE1MzQzMjI2NTUyOTJlOGNiYjk0MmY1
[Mybatis_SqlSession 3]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cDovL3AzLnBzdGF0cC5jb20vbGFyZ2UvcGdjLWltYWdlLzE1MzQzMjI3MTg4MjRlYmQxNTIyMzMz
[Mybatis_SqlSession 4]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cDovL3AzLnBzdGF0cC5jb20vbGFyZ2UvcGdjLWltYWdlLzE1MzQzMjI3MTg3MzA3NjI2MmZiYzFl
[Mybatis_SqlSession 5]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cDovL3AzLnBzdGF0cC5jb20vbGFyZ2UvcGdjLWltYWdlLzE1MzQzMjI3MTg4MTM5Y2JlYWM1NDE2