MyBatis原理系列(七)-手把手带你了解如何自定义插件

MyBatis的一个重要的特点就是插件机制，使得MyBatis的具备较强的扩展性，我们可以根据MyBatis的插件机制实现自己的个性化业务需求。

1. 初识插件

我们在执行查询的时候，如果sql没有加上分页条件，数据量过大的话会造成内存溢出，因此我们可以通过MyBatis提供的插件机制来拦截sql，并进行sql改写。MyBatis的插件是通过动态代理来实现的，并且会形成一个插件链。原理类似于拦截器，拦截我们需要处理的对象，进行自定义逻辑后，返回一个代理对象，进行下一个拦截器的处理。

我们先来看下一个简单插件的模板，首先要实现一个Interceptor接口，并实现三个方法。并加上@Intercepts注解。接下来我们以分页插件为例将对每个细节进行讲解。

/**
 * @ClassName : PagePlugin
 * @Description : 分页插件
 * @Date: 2020/12/29
 */
@Intercepts({})
public class PagePlugin implements Interceptor {
    
    private Properties properties;
    
    @Override
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
        return invocation.proceed();
    }

    @Override
    public Object plugin(Object target) {
        return Plugin.wrap(target, this);
    }

    @Override
    public void setProperties(Properties properties) {
        this.properties = properties;
    }
}

2. 拦截对象

在进行插件创建的时候，需要指定拦截对象。@Intercepts注解指定需要拦截的方法签名，内容是个Signature类型的数组，而Signature就是对拦截对象的描述。

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface Intercepts {
  /**
   * Returns method signatures to intercept.
   *
   * @return method signatures
   */
  Signature[] value();
}

Signature 需要指定拦截对象中方法的信息的描述。

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({})
public @interface Signature {
  /**
   * 对象类型
   */
  Class<?> type();

  /**
   * 方法名
   */
  String method();

  /**
   * 参数类型
   */
  Class<?>[] args();
}

在MyBatis中，我们只能对以下四种类型的对象进行拦截

ParameterHandler : 对sql参数进行处理
ResultSetHandler : 对结果集对象进行处理
StatementHandler : 对sql语句进行处理
Executor : 执行器，执行增删改查

现在我们需要对sql进行改写，因此可以需要拦截Executor的query方法进行拦截

@Intercepts({@Signature(type = Executor.class, 
                        method = "query", 
                        args = {MappedStatement.class, Object.class, RowBounds.class, ResultHandler.class})})

3. 拦截实现

每个插件除了指定拦截的方法后，还需要实现Interceptor接口。Interceptor接口有以下三个方法。其中intercept是我们必须要实现的方法，在这里面我们需要实现自定义逻辑。其它两个方法给出了默认实现。

public interface Interceptor {

  /**
   * 进行拦截处理
   * @param invocation
   * @return
   * @throws Throwable
   */
  Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable;

  /**
   * 返回代理对象
   * @param target
   * @return
   */
  default Object plugin(Object target) {
    return Plugin.wrap(target, this);
  }

  /**
   * 设置配置属性
   * @param properties
   */
  default void setProperties(Properties properties) {
    // NOP
  }

}

因此我们实现intercept方法即可，因为我们要改写查询sql语句，因此需要拦截Executor的query方法，然后修改RowBounds参数中的limit，如果limit大于1000，我们强制设置为1000。

@Slf4j
@Intercepts({@Signature(type = Executor.class,
        method = "query",
        args = {MappedStatement.class, Object.class, RowBounds.class , ResultHandler.class})})
public class PagePlugin implements Interceptor {

    private Properties properties;

    @Override
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
        Object[] args = invocation.getArgs();
        RowBounds rowBounds = (RowBounds)args[2];
        log.info("执行前， rowBounds = [{}]", JSONUtil.toJsonStr(rowBounds));
        if(rowBounds != null){
            if(rowBounds.getLimit() > 1000){
                Field field = rowBounds.getClass().getDeclaredField("limit");
                field.setAccessible(true);
                field.set(rowBounds, 1000);
            }
        }else{
            rowBounds = new RowBounds(0 ,100);
            args[2] = rowBounds;
        }
        log.info("执行后， rowBounds = [{}]", JSONUtil.toJsonStr(rowBounds));
        return invocation.proceed();
    }

    @Override
    public Object plugin(Object target) {
        return Plugin.wrap(target, this);
    }

    @Override
    public void setProperties(Properties properties) {
        this.properties = properties;
    }
}

4. 加载流程

以上我们已经实现了一个简单的插件，在执行查询的时候对query方法进行拦截，并且修改分页参数。但是我们现在还没有进行插件配置，只有配置了插件，MyBatis才能启动过程中加载插件。

4.1 xml配置插件

在mybatis-config.xml中添加plugins标签，并且配置我们上面实现的plugin.

   <plugins>
        <plugin interceptor="com.example.demo.mybatis.PagePlugin">
        </plugin>
    </plugins>

4.2 XMLConfigBuilder加载插件

在启动流程中加载插件那篇文章中介绍到SqlSessionFactoryBuilder的build方法，其中XMLConfigBuilder这个解析器中的parse()方法就会读取plugins标签下的插件，并加载Configuration中的InterceptorChain中。

// SqlSessionFactoryBuilder
public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream, String environment, Properties properties) {
        SqlSessionFactory var5;
        try {
            XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream, environment, properties);
            var5 = this.build(parser.parse());
        } catch (Exception var14) {
            throw ExceptionFactory.wrapException("Error building SqlSession.", var14);
        } finally {
            ErrorContext.instance().reset();

            try {
                inputStream.close();
            } catch (IOException var13) {
            }

        }

        return var5;
    }

可见XMLConfigBuilder这个parse()方法就是解析xml中配置的各个标签。

// XMLConfigBuilder
  public Configuration parse() {
    if (parsed) {
      throw new BuilderException("Each XMLConfigBuilder can only be used once.");
    }
    parsed = true;
    parseConfiguration(parser.evalNode("/configuration"));
    return configuration;
  }

  private void parseConfiguration(XNode root) {
    try {
      // issue #117 read properties first
      // 解析properties节点
      propertiesElement(root.evalNode("properties"));
      Properties settings = settingsAsProperties(root.evalNode("settings"));
      loadCustomVfs(settings);
      loadCustomLogImpl(settings);
      typeAliasesElement(root.evalNode("typeAliases"));
      // 记载插件
      pluginElement(root.evalNode("plugins"));
      objectFactoryElement(root.evalNode("objectFactory"));
      objectWrapperFactoryElement(root.evalNode("objectWrapperFactory"));
      reflectorFactoryElement(root.evalNode("reflectorFactory"));
      settingsElement(settings);
      // read it after objectFactory and objectWrapperFactory issue #631
      environmentsElement(root.evalNode("environments"));
      databaseIdProviderElement(root.evalNode("databaseIdProvider"));
      typeHandlerElement(root.evalNode("typeHandlers"));
      mapperElement(root.evalNode("mappers"));
    } catch (Exception e) {
      throw new BuilderException("Error parsing SQL Mapper Configuration. Cause: " + e, e);
    }
  }

XMLConfigBuilder 的pluginElement就是遍历plugins下的plugin加载到interceptorChain中。

  // XMLConfigBuilder
  private void pluginElement(XNode parent) throws Exception {
    if (parent != null) {
      // 遍历每个plugin插件
      for (XNode child : parent.getChildren()) {
        // 读取插件的实现类
        String interceptor = child.getStringAttribute("interceptor");
        // 读取插件配置信息
        Properties properties = child.getChildrenAsProperties();
        // 创建interceptor对象
        Interceptor interceptorInstance = (Interceptor) resolveClass(interceptor).getDeclaredConstructor().newInstance();
        interceptorInstance.setProperties(properties);
        // 加载到interceptorChain链中
        configuration.addInterceptor(interceptorInstance);
      }
    }
  }

InterceptorChain 是一个interceptor集合，相当于是一层层包装，后一个插件就是对前一个插件的包装，并返回一个代理对象。

public class InterceptorChain {

  private final List<Interceptor> interceptors = new ArrayList<>();

  // 生成代理对象
  public Object pluginAll(Object target) {
    for (Interceptor interceptor : interceptors) {
      target = interceptor.plugin(target);
    }
    return target;
  }

  // 将插件加到集合中
  public void addInterceptor(Interceptor interceptor) {
    interceptors.add(interceptor);
  }

  public List<Interceptor> getInterceptors() {
    return Collections.unmodifiableList(interceptors);
  }

}

4.3 创建插件对象

因为我们需要对拦截对象进行拦截，并进行一层包装返回一个代理类，那是什么时候进行处理的呢？以Executor为例，在创建Executor对象的时候，会有以下代码。

  // Configuration
  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);
    }
    // 创建插件对象
    executor = (Executor) interceptorChain.pluginAll(executor);
    return executor;
  }

创建完Executor对象后，就会调用interceptorChain.pluginAll()方法，实际调用的是每个Interceptor的plugin()方法。plugin()就是对目标对象的一个代理，并且生成一个代理对象返回。而Plugin.wrap()就是进行包装的操作。

  // Interceptor
  /**
   * 返回代理对象
   * @param target
   * @return
   */
  default Object plugin(Object target) {
    return Plugin.wrap(target, this);
  }

Plugin的wrap()主要进行了以下步骤：

获取拦截器拦截的方法，以拦截对象为key,拦截方法集合为value
获取目标对象的class对，比如Executor对象
如果拦截器中拦截的对象包含目标对象实现的接口，则返回拦截的接口
创建代理类Plugin对象，Plugin实现了InvocationHandler接口，最终对目标对象的调用都会调用Plugin的invocate方法。

  // Plugin
  public static Object wrap(Object target, Interceptor interceptor) {
    // 获取拦截器拦截的方法，以拦截对象为key,拦截方法为value
    Map<Class<?>, Set<Method>> signatureMap = getSignatureMap(interceptor);
    // 获取目标对象的class对象
    Class<?> type = target.getClass();
    // 如果拦截器中拦截的对象包含目标对象实现的接口，则返回拦截的接口
    Class<?>[] interfaces = getAllInterfaces(type, signatureMap);
    // 如果对目标对象进行了拦截
    if (interfaces.length > 0) {
      // 创建代理类Plugin对象
      return Proxy.newProxyInstance(
          type.getClassLoader(),
          interfaces,
          new Plugin(target, interceptor, signatureMap));
    }
    return target;
  }

5. 例子

我们已经了解MyBatis插件的配置，创建，实现流程，接下来就以一开始我们提出的例子来介绍实现一个插件应该做哪些。

5.1 确定拦截对象

因为我们要对查询sql分页参数进行改写，因此可以拦截Executor的query方法，并进行分页参数的改写

@Intercepts({@Signature(type = Executor.class,
        method = "query",
        args = {MappedStatement.class, Object.class, RowBounds.class , ResultHandler.class})})

5.2 实现拦截接口

实现Interceptor接口，并且实现intercept实现我们的拦截逻辑

@Slf4j
@Intercepts({@Signature(type = Executor.class,
        method = "query",
        args = {MappedStatement.class, Object.class, RowBounds.class , ResultHandler.class})})
public class PagePlugin implements Interceptor {

    private Properties properties;

    @Override
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
        Object[] args = invocation.getArgs();
        RowBounds rowBounds = (RowBounds)args[2];
        log.info("执行前， rowBounds = [{}]", JSONUtil.toJsonStr(rowBounds));
        if(rowBounds != null){
            if(rowBounds.getLimit() > 1000){
                Field field = rowBounds.getClass().getDeclaredField("limit");
                field.setAccessible(true);
                field.set(rowBounds, 1000);
            }
        }else{
            rowBounds = new RowBounds(0 ,100);
            args[2] = rowBounds;
        }
        log.info("执行后， rowBounds = [{}]", JSONUtil.toJsonStr(rowBounds));
        return invocation.proceed();
    }

    @Override
    public Object plugin(Object target) {
        return Plugin.wrap(target, this);
    }

    @Override
    public void setProperties(Properties properties) {
        this.properties = properties;
    }
}

5.3 配置插件

在mybatis-config.xml中配置以下插件

    <plugins>
        <plugin interceptor="com.example.demo.mybatis.PagePlugin">
        </plugin>
    </plugins>

5.4 测试

com/example/demo/dao/TTestUserMapper.java 新增selectByPage方法

    List<TTestUser> selectByPage(@Param("offset") Integer offset, @Param("pageSize") Integer pageSize);

mapper/TTestUserMapper.xml 新增对应的sql


  <select id="selectByPage" resultMap="BaseResultMap">
    select
    <include refid="Base_Column_List" />
    from t_test_user
    <if test="offset != null">
      limit #{offset}, #{pageSize}
    </if>
  </select>

最终测试代码，我们没有在查询的时候指定分页参数。

public static void main(String[] args) {
        try {
            // 1. 读取配置
            InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("mybatis-config.xml");
            // 2. 创建SqlSessionFactory工厂
            SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
            // 3. 获取sqlSession
            SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession(ExecutorType.SIMPLE);
            // 4. 获取Mapper
            TTestUserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(TTestUserMapper.class);
            // 5. 执行接口方法
            List<TTestUser> list2 = userMapper.selectByPage(null, null);
            System.out.println("list2="+list2.size());
            // 6. 提交事物
            sqlSession.commit();
            // 7. 关闭资源
            sqlSession.close();
            inputStream.close();
        } catch (Exception e){
            log.error(e.getMessage(), e);
        }
    }

最终打印的日志如下，我们可以看到rowBounds已经被我们强制修改了只能查处1000条数据。

10:11:49.313 [main] INFO com.example.demo.mybatis.PagePlugin - 执行前， rowBounds = [{"offset":0,"limit":2147483647}]
10:11:58.015 [main] INFO com.example.demo.mybatis.PagePlugin - 执行后， rowBounds = [{"offset":0,"limit":1000}]
10:12:03.211 [main] DEBUG org.apache.ibatis.transaction.jdbc.JdbcTransaction - Opening JDBC Connection
10:12:04.269 [main] DEBUG org.apache.ibatis.datasource.pooled.PooledDataSource - Created connection 749981943.
10:12:04.270 [main] DEBUG org.apache.ibatis.transaction.jdbc.JdbcTransaction - Setting autocommit to false on JDBC Connection [com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl@2cb3d0f7]
10:12:04.283 [main] DEBUG com.example.demo.dao.TTestUserMapper.selectByPage - ==>  Preparing: select id, member_id, real_name, nickname, date_create, date_update, deleted from t_test_user 
10:12:04.335 [main] DEBUG com.example.demo.dao.TTestUserMapper.selectByPage - ==> Parameters: 
list2=1000

总结

本文对MyBatis的插件进行讲解，介绍了每个接口的作用，以及插件的启动，创建，实现的步骤，希望对家能够有所帮助

最后编辑于：2020.12.31 17:43:44

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