Mybatis组件ParameterHandler源码分析

1. ParameterHandler

在之前的分析文档中,我们了解到在创建StatementHandler时,会生成参数处理器及结果集处理器。每个StatementHandler都会包含一个ParameterHandler及ResultSetHandler。ParameterHandler参数处理器主要是为PreparedStatement的sql语句参数动态赋值。

this.parameterHandler = this.configuration.newParameterHandler(mappedStatement, parameterObject, boundSql);
this.resultSetHandler = this.configuration.newResultSetHandler(executor, mappedStatement, rowBounds, this.parameterHandler, resultHandler, boundSql);

2. 源码分析

2.1 SqlSource

SqlSource是一个接口,只有一个方法,根据参数对象获取BoundSql,它的主要功能就是从XML文件,然后根据输入参数创建SQL将其传递到数据库执行。

  BoundSql getBoundSql(Object parameterObject);

它的实现类如下所示:

image-20241014170957920

DynamicSqlSource :封装动态SQL标签解析之后的SQL语句和带有${}的SQL语句,${}和动态标签中的表达式是都OGNL表达式,都是使用OGNL表达式从入参对象中获取。

RawSqlSource : 主要封装带有#{}的SQL语句或者可直接执行的SQL语句,则使用该SqlSource来封装SQL信息。

StaticSqlSource : 处理静态sql,无论是静态sql,还是动态sql,最终的处理结果,都是静态sql。

ProviderSqlSource :处理注解Annotation形式的sql。

2.2 ParameterHandler接口

ParameterHandler是一个接口,定义个两个方法,也只有一个实现类。比较简单。

image-20241014171029313

ParameterHandler接口源码:

 /**
 * A parameter handler sets the parameters of the {@code PreparedStatement}
 * 参数处理程序设置 {@code PreparedStatement} 的参数
 *
 * @author Clinton Begin
 */
public interface ParameterHandler {
    //得到参数
    Object getParameterObject();
    //设置参数
    void setParameters(PreparedStatement ps)  throws SQLException;

}

2.3 DefaultParameterHandler

DefaultParameterHandler,默认的参数处理器,是 ParameterHandler接口的实现类,主要是提供了处理参数的实际逻辑。

 /**
 * @author Clinton Begin
 * @author Eduardo Macarron
 *  默认参数处理器
 */
public class DefaultParameterHandler implements ParameterHandler {
    private final TypeHandlerRegistry typeHandlerRegistry;

    private final MappedStatement mappedStatement;
    private final Object parameterObject;
    private final BoundSql boundSql;
    private final Configuration configuration;

    public DefaultParameterHandler(MappedStatement mappedStatement, Object parameterObject, BoundSql boundSql) {
        this.mappedStatement = mappedStatement;
        this.configuration = mappedStatement.getConfiguration();
        this.typeHandlerRegistry = mappedStatement.getConfiguration().getTypeHandlerRegistry();
        this.parameterObject = parameterObject;
        this.boundSql = boundSql;
    }

    @Override
    public Object getParameterObject() {
        return parameterObject;
    }

    //设置参数
    @Override
    public void setParameters(PreparedStatement ps) {
        ErrorContext.instance().activity("setting parameters").object(mappedStatement.getParameterMap().getId());
        List<ParameterMapping> parameterMappings = boundSql.getParameterMappings();
        if (parameterMappings != null) {
            //设置参数
            for (int i = 0; i < parameterMappings.size(); i++) {
                //循环设参数
                ParameterMapping parameterMapping = parameterMappings.get(i);
                //如果不是OUT,才设进去
                if (parameterMapping.getMode() != ParameterMode.OUT) {
                    Object value;
                    String propertyName = parameterMapping.getProperty();
                    //若有额外的参数, 设为额外的参数
                    if (boundSql.hasAdditionalParameter(propertyName)) { // issue #448 ask first for additional params
                        value = boundSql.getAdditionalParameter(propertyName);
                    } else if (parameterObject == null) {
                        //若参数为null,直接设null
                        value = null;
                    } else if (typeHandlerRegistry.hasTypeHandler(parameterObject.getClass())) {
                        //若参数有相应的TypeHandler,直接设object
                        value = parameterObject;
                    } else {
                        //除此以外,MetaObject.getValue反射取得值设进去
                        MetaObject metaObject = configuration.newMetaObject(parameterObject);
                        value = metaObject.getValue(propertyName);
                    }
                    TypeHandler typeHandler = parameterMapping.getTypeHandler();
                    JdbcType jdbcType = parameterMapping.getJdbcType();
                    if (value == null && jdbcType == null) {
                        //不同类型的set方法不同,所以委派给子类的setParameter方法
                        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);
                    }
                }
            }
        }
    }

}

3. 流程分析

3.1 SqlSource

我们知道,项目在启动时,全局Configuration对象,会加载所有的mapper接口及XML信息,并封装到mappedStatements集合中。

protected final Map<String, MappedStatement> mappedStatements;

我们又知道,MappedStatement对象封装了每个SQL语句的详细信息,并且它是一个final类型也就是说实例化之后就不允许改变。

image-20241014171210150

从上图可以看出,每个MappedStatement实例装载了很多信息,其中就封装了一个SqlSource接口的实例,SqlSource中封装了原始SQL和参数映射的关系。

StaticSqlSource源码:

public class StaticSqlSource implements SqlSource {
  private final String sql;
  private final List<ParameterMapping> parameterMappings;
  // Configuration对象
  private final Configuration configuration;
  // 构造方法
  public StaticSqlSource(Configuration configuration, String sql) {
    this(configuration, sql, null);
  }
  // 构造方法
  public StaticSqlSource(Configuration configuration, String sql, List<ParameterMapping> parameterMappings) {
    this.sql = sql;
    this.parameterMappings = parameterMappings;
    this.configuration = configuration;
  }

  // 获取BoundSql对象
  @Override
  public BoundSql getBoundSql(Object parameterObject) {
    return new BoundSql(configuration, sql, parameterMappings, parameterObject);
  }

}

3.2 ParameterMapping

加载SqlSource时,我们可以看到还加载了ParameterMapping对象,在SqlSource使用集合来封装每个参数的映射关系。

~~~java private final List parameterMappings; ~~~

采用#{var}的形式来引用变量时,其中的变量会在解析Mapper.xml文件中的语句时就被替换为占位符“?”,同时通过ParameterMapping类记录对应的变量信息。在真正执行对应的语句时会用传递的真实参数根据ParameterMapping信息给PreparedStatement设置参数,具体可参考PreparedStatementHandler的parameterize()方法实现。

由上可知,我们每个#{var}符号,都会产生一个ParameterMapping,我们先看下ParameterMapping源码:

private Configuration configuration;
  // #{}中的属性 user.uid
  private String property;
  // 参数模式 IN
  private ParameterMode mode;
  // 参数类型 java.lang.Object
  private Class<?> javaType = Object.class;
  // JdbcType 数据库数据类型
  private JdbcType jdbcType;
  private Integer numericScale;
  // 类型处理器
  private TypeHandler<?> typeHandler;
  // resultMap的ID
  private String resultMapId;
  // JDBC类型名称
  private String jdbcTypeName;
  // 表达式
  private String expression;
}

3.3 初始化加载SqlSource

通过前面,我们可知,SqlSource加载了SQL语句及参数映射关系,执行SQL的时候,根据传入的参数,拼装参数到SQL中,进行数据库操作。那么SqlSource具体是怎么创建,parameterMappings又是怎么构建的呢。接下来跟踪源码分析下。SqlSource对象的构建,是在XMLStatementBuilder类中的parseStatementNode执行的。

~~~java SqlSource sqlSource = langDriver.createSqlSource(this.configuration, this.context, parameterTypeClass); ~~~

首先createSqlSource方法调用的是XMLLanguageDriver(XML语言驱动)进行解析。执行的是XMLScriptBuilder(XML脚本生成器)的parseScriptNode解析XML节点,创建SqlSource对象。

/**
 * 解析XML及节点
 * @return SqlSource
 */
public SqlSource parseScriptNode() {
    // 1. 解析动态标签, 如果有${}占位符,就会标记为isDynamic=true
    MixedSqlNode rootSqlNode = parseDynamicTags(context);
    SqlSource sqlSource = null;
    if (isDynamic) {
        // 2. 有${} 创建 DynamicSqlSource
        sqlSource = new DynamicSqlSource(configuration, rootSqlNode);
    } else {
        // 3. 否则创建RawSqlSource 
        sqlSource = new RawSqlSource(configuration, rootSqlNode, parameterType);
    }
    return sqlSource;
}

因为没有${}标签,所以进入 new RawSqlSource创建SqlSource实例对象,RawSqlSource是静态SqlSource。它比{@link DynamicSqlSource} 快,因为映射是在启动时计算的。RawSqlSource的构造方法会调用SqlSourceBuilder的parse进行SqlSource实例对象的创建。

/**
*  SqlSource构造方法
* @param configuration Configuration
* @param sql XML中的SQL 带占位符
* @param parameterType 参数类型
*/
public RawSqlSource(Configuration configuration, String sql, Class<?> parameterType) {
    // 1. 创建 SqlSource 解析器,解析器会添加Configuration、别名注册器、类型处理器
    SqlSourceBuilder sqlSourceParser = new SqlSourceBuilder(configuration);
    // 2. 检查参数类型,如果没有指定,则设置为Object类型
    Class<?> clazz = parameterType == null ? Object.class : parameterType;
    // 3. SqlSource 解析器创建sqlSource
    sqlSource = sqlSourceParser.parse(sql, clazz, new HashMap<String, Object>());
}

然后调用SqlSourceBuilder.parse方法进行处理。

  /**
   * SqlSourceBuilder创建 SqlSource对象
   * @param originalSql SELECT
   *            *
   *         FROM
   *            bsd_account
   *        where
   *             bsd_account.status > #{user.uid}
   * @param parameterType class java.lang.Object
   * @param additionalParameters  size = 0 附加参数
   * @return
   */
  public SqlSource parse(String originalSql, Class<?> parameterType, Map<String, Object> additionalParameters) {
    // 1. 创建参数隐射处理器、传入configuration、参数类型、附加参数。
    ParameterMappingTokenHandler handler = new ParameterMappingTokenHandler(configuration, parameterType, additionalParameters);
    // 2. 创建#{} 占位符的通用解析器
    GenericTokenParser parser = new GenericTokenParser("#{", "}", handler);
    // 3. 通用解析器解析原始SQL,一顿操作,将#{} ,替换为? ,
    String sql = parser.parse(originalSql);
    // 4. 最终穿件静态的SqlSource返回
    return new StaticSqlSource(configuration, sql, handler.getParameterMappings());
  }

对#{}处理就是GenericTokenParser.parse方法了,他会替换占位符为?,获取占位符中的属性,创建参数映射关系。

/** 解析占位符
 * SELECT
 *          *
 *         FROM
 *          bsd_account
 *      where
 *             bsd_account.status > #{user.uid}
 * @param text
 * @return
 */
public String parse(String text) {
    // 1. 查看是否# { 开头
    if (text == null || text.isEmpty()) {
        return "";
    }
    // search open token
    int start = text.indexOf(openToken, 0);
    if (start == -1) {
        return text;
    }
    // 2. 原始SQL字符串转为char数组
    char[] src = text.toCharArray();
    int offset = 0;
    final StringBuilder builder = new StringBuilder();
    StringBuilder expression = null;
    while (start > -1) {
        if (start > 0 && src[start - 1] == '\\') {
            // this open token is escaped. remove the backslash and continue.
            builder.append(src, offset, start - offset - 1).append(openToken);
            offset = start + openToken.length();
        } else {
            // found open token. let's search close token.
            if (expression == null) {
                expression = new StringBuilder();
            } else {
                expression.setLength(0);
            }
            builder.append(src, offset, start - offset);
            offset = start + openToken.length();
            int end = text.indexOf(closeToken, offset);
            // 3. 获取#{}中配置的属性 赋值给expression
            while (end > -1) {
                if (end > offset && src[end - 1] == '\\') {
                    // this close token is escaped. remove the backslash and continue.
                    expression.append(src, offset, end - offset - 1).append(closeToken);
                    offset = end + closeToken.length();
                    end = text.indexOf(closeToken, offset);
                } else {
                    expression.append(src, offset, end - offset);
                    offset = end + closeToken.length();
                    break;
                }
            }
            if (end == -1) {
                // close token was not found.
                builder.append(src, start, src.length - start);
                offset = src.length;
            } else {
                // SELECT
              //            *
              //        FROM
              //            bsd_account
              //        where
              //            bsd_account.status >
              //
              // 4. handleToken 会添加?,处理参数映射
                builder.append(handler.handleToken(expression.toString()));
                offset = end + closeToken.length();
            }
        }
        start = text.indexOf(openToken, offset);
    }
    if (offset < src.length) {
        builder.append(src, offset, src.length - offset);
    }
    // 5. 返回处理后的SQL
    return builder.toString();
}

在上述parse方法中,最重要的就是handleToken方法,他用来处理#{}占位符。这里调用的是SqlSourceBuilder.handleToken。

@Override
public String handleToken(String content) {
  // 添加到  List<ParameterMapping>
  parameterMappings.add(buildParameterMapping(content));
  return "?";
}

构建参数映射关系,调用的是buildParameterMapping方法。

/**
 *  创建 ParameterMapping
 * @param content user.uid => #{}
 * @return
 */
private ParameterMapping buildParameterMapping(String content) {
  // 1. 创建Map  property -> user.uid  处理参数
  Map<String, String> propertiesMap = parseParameterMapping(content);
  String property = propertiesMap.get("property"); // user.uid
  Class<?> propertyType;
  // 2. 获取参数的类型 class java.lang.Object
  if (metaParameters.hasGetter(property)) { // issue #448 get type from additional params
    propertyType = metaParameters.getGetterType(property);
  } else if (typeHandlerRegistry.hasTypeHandler(parameterType)) {
    propertyType = parameterType;
  } else if (JdbcType.CURSOR.name().equals(propertiesMap.get("jdbcType"))) {
    propertyType = java.sql.ResultSet.class;
  } else if (property == null || Map.class.isAssignableFrom(parameterType)) {
    propertyType = Object.class;
  } else {
    MetaClass metaClass = MetaClass.forClass(parameterType, configuration.getReflectorFactory());
    if (metaClass.hasGetter(property)) {
      propertyType = metaClass.getGetterType(property);
    } else {
      propertyType = Object.class;
    }
  }

  // 3. Builder构建ParameterMapping
  ParameterMapping.Builder builder = new ParameterMapping.Builder(configuration, property, propertyType);
  Class<?> javaType = propertyType;
  String typeHandlerAlias = null;
  // 4. 循环  property -> user.uid
  for (Map.Entry<String, String> entry : propertiesMap.entrySet()) {
    String name = entry.getKey();  // property
    String value = entry.getValue(); // user.uid
    // 5. 构建属性
    if ("javaType".equals(name)) {
      javaType = resolveClass(value);
      builder.javaType(javaType);
    } else if ("jdbcType".equals(name)) {
      builder.jdbcType(resolveJdbcType(value));
    } else if ("mode".equals(name)) {
      builder.mode(resolveParameterMode(value));
    } else if ("numericScale".equals(name)) {
      builder.numericScale(Integer.valueOf(value));
    } else if ("resultMap".equals(name)) {
      builder.resultMapId(value);
    } else if ("typeHandler".equals(name)) {
      typeHandlerAlias = value;
    } else if ("jdbcTypeName".equals(name)) {
      builder.jdbcTypeName(value);
    } else if ("property".equals(name)) {
      // Do Nothing
    } else if ("expression".equals(name)) {
      throw new BuilderException("Expression based parameters are not supported yet");
    } else {
      throw new BuilderException("An invalid property '" + name + "' was found in mapping #{" + content + "}.  Valid properties are " + parameterProperties);
    }
  }
  if (typeHandlerAlias != null) {
    builder.typeHandler(resolveTypeHandler(javaType, typeHandlerAlias));
  }
  // 6. 返回 ParameterMapping{property='user.uid', mode=IN, javaType=class java.lang.Object, jdbcType=null, numericScale=null, resultMapId='null', jdbcTypeName='null', expression='null'}
  return builder.build();
}

最终根据处理都的SQL,参数映射关系,new了一个StaticSqlSource,最终的SqlSource就构建完成了。

image-20241014174417728

SqlSource最后被添加到了对应的MappedStatement中,在进行SQL操作时,会直接获取到mapper方法的SqlSource进行语句参数处理

image-20241014174438645

3.4 创建boundSql

执行SQL方法时,获取sqlSession,创建执行器,创建ParameterHandler,创建StatementHandler时,构造方法进入BaseStatementHandler,参数处理器、boundSql都是在构造方法中创建的。

在这里插入图片描述

之前说过SqlSource提供了getBoundSql方法,所以boundSql的创建是由SqlSource实例对象创建的。直接调用BoundSql的构造方法,传入带?好的SQL、参数隐射关系、用户输入的参数。

在这里插入图片描述

可以看到BoundSql对象中封装了SQL语句执行所需要的相关信息。

在这里插入图片描述

3.5 创建参数处理器

BaseStatementHandler构造创建了boundSql之后,就开始执行创建参数处理器了。

下一步进入Configuration对象的newParameterHandler方法,首先会调用DefaultParameterHandler的构造方法,将相关配置,SQL信息设置到对象中,返回ParameterHandler。

public DefaultParameterHandler(MappedStatement mappedStatement, Object parameterObject, BoundSql boundSql) {
    this.mappedStatement = mappedStatement;
    this.configuration = mappedStatement.getConfiguration();
    this.typeHandlerRegistry = mappedStatement.getConfiguration().getTypeHandlerRegistry();
    this.parameterObject = parameterObject;
    this.boundSql = boundSql;
}

在这里插入图片描述

返回后,也使用了拦截器对其进行包装处理。

parameterHandler = (ParameterHandler)this.interceptorChain.pluginAll(parameterHandler);

3.6 参数处理

在执行器进行创建Statement时,会调用StatementHandler 处理器的parameterize方法对参数进行处理。

// 准备语句
private Statement prepareStatement(StatementHandler handler, Log statementLog) throws SQLException {
    Statement stmt;
    Connection connection = getConnection(statementLog);
    // 调用StatementHandler.prepare
    stmt = handler.prepare(connection, transaction.getTimeout());
    // 调用StatementHandler.parameterize
    handler.parameterize(stmt);
    return stmt;
}

参数处理最终调用的是DefaultParameterHandler中的setParameters方法。

//设置参数
@Override
public void setParameters(PreparedStatement ps) {
    ErrorContext.instance().activity("setting parameters").object(mappedStatement.getParameterMap().getId());
    List<ParameterMapping> parameterMappings = boundSql.getParameterMappings();
    if (parameterMappings != null) {
        //设置参数
        for (int i = 0; i < parameterMappings.size(); i++) {
            //循环设参数
            ParameterMapping parameterMapping = parameterMappings.get(i);
            //如果不是OUT,才设进去
            if (parameterMapping.getMode() != ParameterMode.OUT) {
                Object value;
                String propertyName = parameterMapping.getProperty();
                //若有额外的参数, 设为额外的参数
                if (boundSql.hasAdditionalParameter(propertyName)) { // issue #448 ask first for additional params
                    value = boundSql.getAdditionalParameter(propertyName);
                } else if (parameterObject == null) {
                    //若参数为null,直接设null
                    value = null;
                } else if (typeHandlerRegistry.hasTypeHandler(parameterObject.getClass())) {
                    //若参数有相应的TypeHandler,直接设object
                    value = parameterObject;
                } else {
                    //除此以外,MetaObject.getValue反射取得值设进去
                    MetaObject metaObject = configuration.newMetaObject(parameterObject);
                    value = metaObject.getValue(propertyName);
                }
                TypeHandler typeHandler = parameterMapping.getTypeHandler();
                JdbcType jdbcType = parameterMapping.getJdbcType();
                if (value == null && jdbcType == null) {
                    //不同类型的set方法不同,所以委派给子类的setParameter方法
                    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);
                }
            }
        }
    }
}

3.7 返回

处理完成后,在Statement执行对象中,就生成了对应的完成SQL语句了,接下来继续执行查询,就完成了CRUD操作。

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