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Executor是MyBatis的核心接口之一，其中定义了数据库操作的基本方法。在实际应用中经常涉及的SqISession接口的功能，都是基于Executor 接口实现的。
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```java
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public interface Executor {
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ResultHandler NO_RESULT_HANDLER = null;
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// 执行update、insert、delete三种类型的SQL语句
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int update(MappedStatement ms, Object parameter) throws SQLException;
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// 执行select类型的SQL语句，返回值分为结果对象列表或游标对象
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<E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey cacheKey, BoundSql boundSql) throws SQLException;
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<E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException;
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<E> Cursor<E> queryCursor(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds) throws SQLException;
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// 批量执行SQL语句
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List<BatchResult> flushStatements() throws SQLException;
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// 提交事务
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void commit(boolean required) throws SQLException;
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// 回滚事务
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void rollback(boolean required) throws SQLException;
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// 创建缓存中用到的CacheKey对象
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CacheKey createCacheKey(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, BoundSql boundSql);
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// 根据CacheKey对象查找缓存
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boolean isCached(MappedStatement ms, CacheKey key);
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// 清空一级缓存
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void clearLocalCache();
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// 延迟加载一级缓存中的数据
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void deferLoad(MappedStatement ms, MetaObject resultObject, String property, CacheKey key, Class<?> targetType);
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// 获取事务
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Transaction getTransaction();
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// 关闭事务
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void close(boolean forceRollback);
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// 是否关闭
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boolean isClosed();
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}
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```
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## 1 BaseExecutor
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BaseExecutor是一个实现了Executor接口的抽象类，它实现了Executor接口的大部分方法。BaseExecutor中主要提供了缓存管理和事务管理的基本功能，继承BaseExecutor的子类只要实现四个基本方法来完成数据库的相关操作即可，这四个方法分别是：doUpdate()方法、doQuery()方法、doQueryCursor()方法、doFlushStatement()方法。
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```java
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public abstract class BaseExecutor implements Executor {
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private static final Log log = LogFactory.getLog(BaseExecutor.class);
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// 事务对象，用于实现事务的提交、回滚和关闭
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protected Transaction transaction;
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// 其中封装的Executor对象
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protected Executor wrapper;
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// 延迟加载队列
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protected ConcurrentLinkedQueue<DeferredLoad> deferredLoads;
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// 一级缓存，用于缓存该Executor对象查询结果集映射得到的结果对象
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protected PerpetualCache localCache;
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// 一级缓存，用于缓存输出类型的参数
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protected PerpetualCache localOutputParameterCache;
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protected Configuration configuration;
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// 记录嵌套查询的层数
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protected int queryStack;
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// 是否关闭
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private boolean closed;
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}
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```
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### 1.1 一级缓存简介
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常见的应用系统中，数据库是比较珍贵的资源，很容易成为整个系统的瓶颈。在设计和维护系统时，会进行多方面的权衡，并且利用多种优化手段，减少对数据库的直接访问。
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使用缓存是一种比较有效的优化手段，使用缓存可以减少应用系统与数据库的网络交互、减少数据库访问次数、降低数据库的负担、降低重复创建和销毁对象等一系列开销，从而提高整个系统的性能。
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MyBatis提供的缓存功能，分别为一级缓存和二级缓存。BaseExecutor主要实现了一级缓存的相关内容。一级缓存是会话级缓存，在MyBatis中每创建一个SqlSession对象，就表示开启一次数据库会话。在一次会话中，应用程序可能会在短时间内(一个事务内)，反复执行完全相同的查询语句，如果不对数据进行缓存，那么每一次查询都会执行一次数据库查询操作，而多次完全相同的、时间间隔较短的查询语句得到的结果集极有可能完全相同，这会造成数据库资源的浪费。
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为了避免上述问题，MyBatis会在Executor对象中建立一个简单的一级缓存，将每次查询的结果集缓存起来。在执行查询操作时，会先查询一级缓存，如果存在完全一样的查询情况，则直接从一级缓存中取出相应的结果对象并返回给用户，减少数据库访问次数，从而减小了数据库的压力。
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一级缓存的生命周期与SqlSession相同，其实也就与SqISession中封装的Executor 对象的生命周期相同。当调用Executor对象的close()方法时（断开连接），该Executor 对象对应的一级缓存就会被废弃掉。一级缓存中对象的存活时间受很多方面的影响，例如，在调用Executor的update()方法时，也会先请空一级缓存。一级缓存默认是开启的，一般情况下，不需要用户进行特殊配置。
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### 1.2 一级缓存的管理
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BaseExecutor的query()方法会首先创建CacheKey对象，并根据该CacheKey对象查找一级缓存，如果缓存命中则返回缓存中记录的结果对象，如果缓存未命中则查询数据库得到结果集，之后将结果集映射成结果对象并保存到一级缓存中，同时返回结果对象。
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```java
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public abstract class BaseExecutor implements Executor {
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@Override
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public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
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// 获取BoundSql对象
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BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameter);
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// 创建CacheKey对象，该对象由多个参数组装而成
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CacheKey key = createCacheKey(ms, parameter, rowBounds, boundSql);
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|
// query方法的重载，进行后续处理
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|
return query(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
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|
|
}
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|
|
|
|
@Override
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|
|
public CacheKey createCacheKey(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, BoundSql boundSql) {
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|
|
if (closed) {
|
|
|
throw new ExecutorException("Executor was closed.");
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|
|
}
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|
// 可以看到CacheKey对象由MappedStatement的id、RowBounds的offset和limit
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|
// sql语句(包含占位符"?")、用户传递的实参组成
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CacheKey cacheKey = new CacheKey();
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cacheKey.update(ms.getId());
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cacheKey.update(rowBounds.getOffset());
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cacheKey.update(rowBounds.getLimit());
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|
cacheKey.update(boundSql.getSql());
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|
List<ParameterMapping> parameterMappings = boundSql.getParameterMappings();
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TypeHandlerRegistry typeHandlerRegistry = ms.getConfiguration().getTypeHandlerRegistry();
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// 获取用户传入的实参，并添加到CacheKey对象中
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for (ParameterMapping parameterMapping : parameterMappings) {
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// 过滤掉输出类型的参数
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if (parameterMapping.getMode() != ParameterMode.OUT) {
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Object value;
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String propertyName = parameterMapping.getProperty();
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if (boundSql.hasAdditionalParameter(propertyName)) {
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value = boundSql.getAdditionalParameter(propertyName);
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|
} else if (parameterObject == null) {
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|
value = null;
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|
} else if (typeHandlerRegistry.hasTypeHandler(parameterObject.getClass())) {
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value = parameterObject;
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|
} else {
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|
|
MetaObject metaObject = configuration.newMetaObject(parameterObject);
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value = metaObject.getValue(propertyName);
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|
|
}
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|
|
// 将实参添加到CacheKey对象中
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|
cacheKey.update(value);
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|
|
}
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|
|
}
|
|
|
// 如果configuration的environment不为空，则将该environment的id
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|
|
// 添加到CacheKey对象中
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|
if (configuration.getEnvironment() != null) {
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|
cacheKey.update(configuration.getEnvironment().getId());
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|
|
}
|
|
|
return cacheKey;
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException {
|
|
|
// 检查当前Executor是否已关闭
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|
|
ErrorContext.instance().resource(ms.getResource()).activity("executing a query").object(ms.getId());
|
|
|
if (closed) {
|
|
|
throw new ExecutorException("Executor was closed.");
|
|
|
}
|
|
|
if (queryStack == 0 && ms.isFlushCacheRequired()) {
|
|
|
// 非嵌套查询，且<select>节点配置的flushCache属性为true时，才会清空一级缓存
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|
|
clearLocalCache();
|
|
|
}
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|
List<E> list;
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try {
|
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|
// 增加查询层数
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|
queryStack++;
|
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|
// 根据传入的CacheKey对象 查询一级缓存
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|
list = resultHandler == null ? (List<E>) localCache.getObject(key) : null;
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|
if (list != null) {
|
|
|
// 针对存储过程调用的处理，在一级缓存命中时，获取缓存中保存的输出类型参数
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|
|
// 并设置到用户传入的实参parameter对象中
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|
handleLocallyCachedOutputParameters(ms, key, parameter, boundSql);
|
|
|
} else {
|
|
|
// 缓存未命中，则从数据库查询结果集，其中会调用doQuery()方法完成数据库查询操作，
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|
|
// 该方法为抽象方法，由BaseExecutor的子类实现
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|
list = queryFromDatabase(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
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|
|
}
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|
|
} finally {
|
|
|
// 当前查询完成，查询层数减少
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|
queryStack--;
|
|
|
}
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|
if (queryStack == 0) {
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|
// 延迟加载的相关内容
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|
for (DeferredLoad deferredLoad : deferredLoads) {
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|
deferredLoad.load();
|
|
|
}
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|
deferredLoads.clear();
|
|
|
if (configuration.getLocalCacheScope() == LocalCacheScope.STATEMENT) {
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|
|
// issue #482
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|
clearLocalCache();
|
|
|
}
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|
|
}
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|
|
return list;
|
|
|
}
|
|
|
}
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|
|
```
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从上面的代码中可以看到，BaseExecutor的query()方法会根据flushCache属性和localCacheScope配置 决定是否清空一级缓存。
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|
另外，BaseExecutor的update()方法在调用doUpdate()方法之前，也会清除一级缓存。update()方法负责执行insert、update、delete三类SQL 语句，它是调用doUpdate()方法实现的。
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|
```java
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|
@Override
|
|
|
public int update(MappedStatement ms, Object parameter) throws SQLException {
|
|
|
// 判断当前的Executor是否已经关闭
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|
ErrorContext.instance().resource(ms.getResource()).activity("executing an update").object(ms.getId());
|
|
|
if (closed) {
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|
|
throw new ExecutorException("Executor was closed.");
|
|
|
}
|
|
|
// 清除一级缓存，该方法会调用localCache和localOutputParameterCache
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|
|
// 的clear()方法清除缓存
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|
clearLocalCache();
|
|
|
// 抽象方法，交由子类实现
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|
return doUpdate(ms, parameter);
|
|
|
}
|
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|
|
|
|
@Override
|
|
|
public void clearLocalCache() {
|
|
|
if (!closed) {
|
|
|
localCache.clear();
|
|
|
localOutputParameterCache.clear();
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
```
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|
|
### 1.3 事务相关操作
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在BatchExecutor实现中，可以缓存多条SQL语句，等待合适时机将缓存的多条SQL 语句一并发送到数据库执行。Executor的flushStatements()方法主要是针对批处理多条SQL语句的，它会调用doFlushStatements()这个基本方法处理Executor中缓存的多条SQL语句。在BaseExecutor的commit()及rollback()等方法中都会首先调用flushStatements()方法，然后再执行相关事务操作。
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|
|
```java
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|
|
@Override
|
|
|
public void commit(boolean required) throws SQLException {
|
|
|
// 检查当前连接是否已关闭
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|
|
if (closed) {
|
|
|
throw new ExecutorException("Cannot commit, transaction is already closed");
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|
|
}
|
|
|
// 清除一级缓存
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|
|
clearLocalCache();
|
|
|
// 不执行Executor中缓存的SQL语句
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|
|
flushStatements();
|
|
|
// 根据参数required决定是否提交事务
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|
|
if (required) {
|
|
|
transaction.commit();
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
public List<BatchResult> flushStatements() throws SQLException {
|
|
|
return flushStatements(false);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
public List<BatchResult> flushStatements(boolean isRollBack) throws SQLException {
|
|
|
if (closed) {
|
|
|
throw new ExecutorException("Executor was closed.");
|
|
|
}
|
|
|
// 这是一个交由子类实现的抽象方法，参数isRollBack表示
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|
|
// 是否执行Executor中缓存的SQL语句，false表示执行，true表示不执行
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|
|
return doFlushStatements(isRollBack);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
public void rollback(boolean required) throws SQLException {
|
|
|
if (!closed) {
|
|
|
try {
|
|
|
// 清除一级缓存
|
|
|
clearLocalCache();
|
|
|
// 批量执行缓存的sql语句
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|
|
flushStatements(true);
|
|
|
} finally {
|
|
|
// 根据required决定是否回滚事务
|
|
|
if (required) {
|
|
|
transaction.rollback();
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
public void close(boolean forceRollback) {
|
|
|
try {
|
|
|
try {
|
|
|
// 根据forceRollback参数决定 是否强制回滚该事务
|
|
|
rollback(forceRollback);
|
|
|
} finally {
|
|
|
if (transaction != null) {
|
|
|
transaction.close();
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
} catch (SQLException e) {
|
|
|
// Ignore. There's nothing that can be done at this point.
|
|
|
log.warn("Unexpected exception on closing transaction. Cause: " + e);
|
|
|
} finally {
|
|
|
transaction = null;
|
|
|
deferredLoads = null;
|
|
|
localCache = null;
|
|
|
localOutputParameterCache = null;
|
|
|
closed = true;
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
```
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|
|
## 2 SimpleExecutor
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|
SimpleExecutor继承了BaseExecutor抽象类，它是最简单的Executor接口实现。Executor组件使用了模板方法模式，一级缓存等固定不变的操作都封装到了BaseExecutor中，在SimpleExecutor中就不必再关心一级缓存等操作，只需要专注实现4 个基本方法的实现即可。
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|
|
```java
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|
|
public class SimpleExecutor extends BaseExecutor {
|
|
|
|
|
|
public SimpleExecutor(Configuration configuration, Transaction transaction) {
|
|
|
super(configuration, transaction);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
public <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) throws SQLException {
|
|
|
Statement stmt = null;
|
|
|
try {
|
|
|
// 获取配置对象
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|
Configuration configuration = ms.getConfiguration();
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|
// 创建StatementHandler对象
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StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(wrapper, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
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|
|
// 完成Statement的创建和初始化，该方法首先会调用StatementHandler的prepare()方法
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|
|
// 创建Statement对象，然后调用StatementHandler的parameterize()方法处理占位符
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|
stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
|
|
|
// 调用StatementHandler的query()方法，执行sql语句，并通过ResultSetHandler
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|
|
// 完成结果集的映射
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|
|
return handler.<E>query(stmt, resultHandler);
|
|
|
} finally {
|
|
|
// 关闭Statement对象
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|
|
closeStatement(stmt);
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
private Statement prepareStatement(StatementHandler handler, Log statementLog) throws SQLException {
|
|
|
Statement stmt;
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|
Connection connection = getConnection(statementLog);
|
|
|
// 创建Statement对象
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|
|
stmt = handler.prepare(connection, transaction.getTimeout());
|
|
|
// 处理占位符
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|
|
handler.parameterize(stmt);
|
|
|
return stmt;
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* 与前面doQuery()方法的实现非常类似
|
|
|
*/
|
|
|
@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);
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
protected <E> Cursor<E> doQueryCursor(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, BoundSql boundSql) throws SQLException {
|
|
|
Configuration configuration = ms.getConfiguration();
|
|
|
StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(wrapper, ms, parameter, rowBounds, null, boundSql);
|
|
|
Statement stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
|
|
|
return handler.<E>queryCursor(stmt);
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
@Override
|
|
|
public List<BatchResult> doFlushStatements(boolean isRollback) throws SQLException {
|
|
|
// SimpleExecutor不提供sql语句批处理，所以直接返回空集合
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|
|
return Collections.emptyList();
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
}
|
|
|
```
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|
|
## 3 ReuseExecutor
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|
在传统的JDBC编程中，复用Statement对象是常用的一种优化手段，该优化手段可以减少SQL预编译的开销以及创建和销毁Statement对象的开销，从而提高性能（Reuse，复用）。
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|
|
ReuseExecutor提供了Statement复用的功能，ReuseExecutor中通过statementMap 字段缓存使用过的Statement对象，key是SQL语句，value是SQL对应的Statement 对象。
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|
|
ReuseExecutor.doQuery()、doQueryCursor()、doUpdate()方法的实现与SimpleExecutor中对应方法的实现一样，区别在于其中调用的prepareStatement()方法，SimpleExecutor每次都会通过JDBC的Connection对象创建新的Statement对象，而ReuseExecutor则会先尝试重用StaternentMap中缓存的Statement对象。
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|
|
```java
|
|
|
// 本map用于缓存使用过的Statement，以提升本框架的性能
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|
|
// key SQL语句，value 该SQL语句对应的Statement
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|
|
private final Map<String, Statement> statementMap = new HashMap<String, Statement>();
|
|
|
|
|
|
private Statement prepareStatement(StatementHandler handler, Log statementLog) throws SQLException {
|
|
|
Statement stmt;
|
|
|
BoundSql boundSql = handler.getBoundSql();
|
|
|
// 获取要执行的sql语句
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|
|
String sql = boundSql.getSql();
|
|
|
// 如果之前执行过该sql，则从缓存中取出对应的Statement对象
|
|
|
// 不再创建新的Statement，减少系统开销
|
|
|
if (hasStatementFor(sql)) {
|
|
|
stmt = getStatement(sql);
|
|
|
// 修改超时时间
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|
|
applyTransactionTimeout(stmt);
|
|
|
} else {
|
|
|
// 获取数据库连接
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|
|
Connection connection = getConnection(statementLog);
|
|
|
// 从连接中获取Statement对象
|
|
|
stmt = handler.prepare(connection, transaction.getTimeout());
|
|
|
// 将sql语句 和 其对应的Statement对象缓存起来
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|
|
putStatement(sql, stmt);
|
|
|
}
|
|
|
// 处理占位符
|
|
|
handler.parameterize(stmt);
|
|
|
return stmt;
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
/**
|
|
|
* 当事务提交或回滚、连接关闭时，都需要关闭这些缓存的Statement对象。前面分析的BaseExecutor的
|
|
|
* commit()、rollback()和close()方法中都会调用doFlushStatements()方法，
|
|
|
* 所以在该方法中关闭Statement对象的逻辑非常合适
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|
|
*/
|
|
|
@Override
|
|
|
public List<BatchResult> doFlushStatements(boolean isRollback) throws SQLException {
|
|
|
// 遍历Statement对象集合，并依次关闭
|
|
|
for (Statement stmt : statementMap.values()) {
|
|
|
closeStatement(stmt);
|
|
|
}
|
|
|
// 清除对Statement对象的缓存
|
|
|
statementMap.clear();
|
|
|
// 返回一个空集合
|
|
|
return Collections.emptyList();
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
#### 拓展内容：SQL预编译
|
|
|
**1、数据库预编译起源**
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|
|
（1）数据库SQL语句编译特性
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数据库接收到sql语句之后，需要词法和语义解析，以优化sql语句，制定执行计划。这需要花费一些时间。但是很多情况，我们的同一条sql语句可能会反复执行，或者每次执行的时候只有个别的值不同（比如：query的where子句值不同，update的set子句值不同，insert的values值不同）。
|
|
|
（2）减少编译的方法
|
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如果每次都需要经过上面的词法语义解析、语句优化、制定执行计划等，则效率就明显不行了。为了解决上面的问题，于是就有了预编译，预编译语句就是将这类语句中的值用占位符替代，可以视为将sql语句模板化或者说参数化。一次编译、多次运行，省去了解析优化等过程。
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（3）缓存预编译
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预编译语句被DB的编译器编译后的执行代码被缓存下来，那么下次调用时只要是相同的预编译语句就不需要重复编译，只要将参数直接传入编译过的语句执行代码中(相当于一个函数)就会得到执行。并不是所以预编译语句都一定会被缓存，数据库本身会用一种策略（内部机制）。
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(4) 预编译的实现方法
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预编译是通过PreparedStatement和占位符来实现的。
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**2.预编译作用**
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（1）减少编译次数 提升性能
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预编译之后的 sql 多数情况下可以直接执行，DBMS（数据库管理系统）不需要再次编译。越复杂的sql，往往编译的复杂度就越大。
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（2）防止SQL注入
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使用预编译，后面注入的参数将不会再次触发SQL编译。也就是说，对于后面注入的参数，系统将不会认为它会是一个SQL命令，而默认其是一个参数，参数中的or或and等（SQL注入常用技俩）就不是SQL语法保留字了。
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**3.mybatis是如何实现预编译的**
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mybatis默认情况下，将对所有的 sql 进行预编译。mybatis底层使用PreparedStatement，过程是，先将带有占位符（即”?”）的sql模板发送至数据库服务器，由服务器对此无参数的sql进行编译后，将编译结果缓存，然后直接执行带有真实参数的sql。核心是通过 “#{ }” 实现的。在预编译之前，#{ } 被解析为一个预编译语句（PreparedStatement）的占位符 ?。
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```sql
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// sqlMap 中如下的 sql 语句
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select * from user where name = #{name};
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// 解析成为预编译语句
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select * from user where name = ?;
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```
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## 4 BatchExecutor
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## 5 CachingExecutor
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