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binding模块主要为了解决一个历史遗留问题，原先查询一个VO对象时需要调用SqlSession.queryForObject(“selectXXVOById”, primaryKey)方法，执行指定的sql语句，第一个参数selectXXVOById指定了执行的sql语句id，如果我们不小心写错了参数，mybatis是无法在初始化时发现这个错误的，只会在实际调用queryForObject(“selectXXVOById”, primaryKey)方法时才会抛出异常，这对于工程师来说是非常难受的，就像泛型出来之前，很多类型转换不会在编译期发现错误一样。而binding模块就像Java的泛型机制一样，将程序的错误提前暴露出来，为开发人员省去不少排查问题的精力。
binding模块的解决方案是，定义一个Mapper接口，在接口中定义sql语句对应的方法名(Id)及参数，这些方法在mybatis的初始化过程中，会与该Mapper接口对应的映射配置文件中的sql语句相关联，如果存在无法关联的sql语句，mybatis就会抛出异常，帮助我们及时发现问题。示例代码如下：
public interface HeroMapper {
// 映射文件中会存在一个<select>节点，id为“selectHeroVOById”
public HeroVO selectHeroVOById(int id);
}
// 首先，获取HeroMapper对应的代理对象
HeroMapper heroMapper = session.getMapper(HeroMapper.class);
// 直接调用HeroMapper接口中的方法 获取结果集
HeroVO heroVO = heroMapper.selectHeroVOById("23333");
1 MapperRegistry和MapperProxyFactory
MapperRegistry是Mapper接口及其对应的代理对象工厂的注册中心。Configuration是mybatis中全局性的配置对象，根据mybatis的核心配置文件mybatis-config.xml解析而成。Configuration通过mapperRegistry属性持有该对象。 mybatis在初始化过程中会读取映射配置文件和Mapper接口中的注解信息，并调用MapperRegistry的addMappers()方法填充knownMappers集合，在需要执行某sql语句时，会先调用getMapper()方法获取实现了Mapper接口的动态代理对象。
public class MapperRegistry {
// mybatis全局唯一的配置对象，包含了几乎所有配置信息
private final Configuration config;
// key：Mapper接口，value：MapperProxyFactory为Mapper接口创建代理对象的工厂
private final Map<Class<?>, MapperProxyFactory<?>> knownMappers = new HashMap<>();
// 下面的两个重载方法 通过扫描指定的包目录，获取所有的Mapper接口
public void addMappers(String packageName) {
addMappers(packageName, Object.class);
}
public void addMappers(String packageName, Class<?> superType) {
ResolverUtil<Class<?>> resolverUtil = new ResolverUtil<>();
resolverUtil.find(new ResolverUtil.IsA(superType), packageName);
Set<Class<? extends Class<?>>> mapperSet = resolverUtil.getClasses();
for (Class<?> mapperClass : mapperSet) {
addMapper(mapperClass);
}
}
public <T> void addMapper(Class<T> type) {
// 该type是不是接口
if (type.isInterface()) {
// 是否已经加载过
if (hasMapper(type)) {
throw new BindingException("Type " + type + " is already known to the MapperRegistry.");
}
boolean loadCompleted = false;
try {
// 将Mapper接口的Class对象 和 对应的MapperProxyFactory对象添加到knownMappers集合
knownMappers.put(type, new MapperProxyFactory<>(type));
// XML解析和注解的处理
MapperAnnotationBuilder parser = new MapperAnnotationBuilder(config, type);
parser.parse();
loadCompleted = true;
} finally {
if (!loadCompleted) {
knownMappers.remove(type);
}
}
}
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {
// 获取type对应的MapperProxyFactory对象
final MapperProxyFactory<T> mapperProxyFactory = (MapperProxyFactory<T>) knownMappers.get(type);
if (mapperProxyFactory == null) {
throw new BindingException("Type " + type + " is not known to the MapperRegistry.");
}
try {
// 根据sqlSession创建 type接口的代理对象
return mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession);
} catch (Exception e) {
throw new BindingException("Error getting mapper instance. Cause: " + e, e);
}
}
// 获取所有的MapperProxyFactory
public Collection<Class<?>> getMappers() {
return Collections.unmodifiableCollection(knownMappers.keySet());
}
// 初始化的时候会持有Configuration对象
public MapperRegistry(Configuration config) {
this.config = config;
}
// 是否存在指定的MapperProxyFactory
public <T> boolean hasMapper(Class<T> type) {
return knownMappers.containsKey(type);
}
}
MapperProxyFactory主要负责创建代理对象。
public class MapperProxyFactory<T> {
// 要创建的动态代理对象 所实现的接口
private final Class<T> mapperInterface;
// 缓存mapperInterface接口中Method对象和其对应的MapperMethod对象
private final Map<Method, MapperMethod> methodCache = new ConcurrentHashMap<>();
// 初始化时为mapperInterface注入值
public MapperProxyFactory(Class<T> mapperInterface) {
this.mapperInterface = mapperInterface;
}
public Class<T> getMapperInterface() {
return mapperInterface;
}
public Map<Method, MapperMethod> getMethodCache() {
return methodCache;
}
public T newInstance(SqlSession sqlSession) {
// 每都会创建一个新的MapperProxy对象
final MapperProxy<T> mapperProxy = new MapperProxy<>(sqlSession, mapperInterface, methodCache);
return newInstance(mapperProxy);
}
/**
* 非常眼熟的JDK动态代理 代码，创建了实现mapperInterface接口的代理对象
* 根据国际惯例，mapperProxy对应的类 肯定实现了InvocationHandler接口，
* 为mapperInterface接口方法的调用织入统一处理逻辑
*/
protected T newInstance(MapperProxy<T> mapperProxy) {
return (T) Proxy.newProxyInstance(mapperInterface.getClassLoader(), new Class[] { mapperInterface }, mapperProxy);
}
}
2 MapperProxy
MapperProxy实现了InvocationHandler接口，为Mapper接口的方法调用织入了统一处理。
public class MapperProxy<T> implements InvocationHandler, Serializable {
private static final long serialVersionUID = -6424540398559729838L;
// 记录关联的sqlSession对象
private final SqlSession sqlSession;
// 对应的Mapper接口的Class对象
private final Class<T> mapperInterface;
// 用于缓存MapperMethod对象，key：Mapper接口中方法对应的Method对象，
// value：MapperMethod对象（该对象会完成参数转换 及 sql语句的执行功能）
private final Map<Method, MapperMethod> methodCache;
public MapperProxy(SqlSession sqlSession, Class<T> mapperInterface, Map<Method, MapperMethod> methodCache) {
this.sqlSession = sqlSession;
this.mapperInterface = mapperInterface;
this.methodCache = methodCache;
}
// 为被代理对象的方法 织入统一处理
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
try {
// 如果目标方法继承自Object，则直接调用目标方法
if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
return method.invoke(this, args);
} else if (method.isDefault()) {
return invokeDefaultMethod(proxy, method, args);
}
} catch (Throwable t) {
throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
}
// 从缓存中获取mapperMethod对象，如果没有就创建新的
final MapperMethod mapperMethod = cachedMapperMethod(method);
// 执行sql语句，返回结果集
return mapperMethod.execute(sqlSession, args);
}
// 主要负责维护methodCache 缓存
private MapperMethod cachedMapperMethod(Method method) {
// 这里用到了Java8的新特性，computeIfAbsent()是Java8的新方法，Lambda表达式也是Java8中最重要的新特性之一
// computeIfAbsent()方法表示 当前map中，若key对应的value为空，则执行传入的Lambda表达式，将key和表达式的value
// 存入当前map，并返回value值
// 在这段代码中的意思是：若methodCache中没有method对应的value，就执行右侧的Lambda表达式，并将表达式的结果
// 存入methodCache 并 返回
return methodCache.computeIfAbsent(method, k -> new MapperMethod(mapperInterface, method, sqlSession.getConfiguration()));
}
}
3 MapperMethod
MapperMethod中封装了Mapper接口中对应方法的信息，和对应sql语句的信息，是连接Mapper接口及映射配置文件中定义的sql语句的桥梁。 MapperMethod中持有两个非常重要的属性，这两个属性对应的类 都是MapperMethod中的静态内部类。另外，MapperMethod在被实例化时就对这两个属性进行了初始化。
public class MapperMethod {
/** 下面这俩货都是内部类，而且还是public static的 */
private final SqlCommand command;
private final MethodSignature method;
public MapperMethod(Class<?> mapperInterface, Method method, Configuration config) {
this.command = new SqlCommand(config, mapperInterface, method);
this.method = new MethodSignature(config, mapperInterface, method);
}
}
MapperMethod中的核心方法execute()就主要用到了这两个类，所以我们先看一下SqlCommand和MethodSignature的源码。
3.1 SqlCommand
public static class SqlCommand {
// sql语句的id
private final String name;
// sql语句的类型，SqlCommandType是枚举类型，持有常用的 增、删、改、查等操作类型
private final SqlCommandType type;
public SqlCommand(Configuration configuration, Class<?> mapperInterface, Method method) {
// 方法名
final String methodName = method.getName();
// 该方法对应的类的Class对象
final Class<?> declaringClass = method.getDeclaringClass();
// MappedStatement封装了sql语句相关的信息，在mybatis初始化时创建
MappedStatement ms = resolveMappedStatement(mapperInterface, methodName, declaringClass, configuration);
if (ms == null) {
// 处理Flush注解
if (method.getAnnotation(Flush.class) != null) {
name = null;
type = SqlCommandType.FLUSH;
} else {
throw new BindingException("Invalid bound statement (not found): "
+ mapperInterface.getName() + "." + methodName);
}
} else {
// 初始化name 和 type
name = ms.getId();
type = ms.getSqlCommandType();
if (type == SqlCommandType.UNKNOWN) {
throw new BindingException("Unknown execution method for: " + name);
}
}
}
private MappedStatement resolveMappedStatement(Class<?> mapperInterface, String methodName,
Class<?> declaringClass, Configuration configuration) {
// sql语句的名称默认是由Mapper接口方法的 包名.类名.方法名
String statementId = mapperInterface.getName() + "." + methodName;
// 检测是否有该名称的sql语句
if (configuration.hasStatement(statementId)) {
// 从configuration的mappedStatements容器中获取statementId对应的MappedStatement对象
return configuration.getMappedStatement(statementId);
// 如果此方法不是mapperInterface接口定义的，则返回空
} else if (mapperInterface.equals(declaringClass)) {
return null;
}
// 对mapperInterface的父接口 进行递归处理
for (Class<?> superInterface : mapperInterface.getInterfaces()) {
if (declaringClass.isAssignableFrom(superInterface)) {
MappedStatement ms = resolveMappedStatement(superInterface, methodName,
declaringClass, configuration);
if (ms != null) {
return ms;
}
}
}
return null;
}
public String getName() {
return name;
}
public SqlCommandType getType() {
return type;
}
}
3.2 MethodSignature
public static class MethodSignature {
// 返回值类型是否为 集合 或 数组
private final boolean returnsMany;
// 返回值类型是否为 Map类型
private final boolean returnsMap;
// 返回值类型是否为void
private final boolean returnsVoid;
// 返回值类型是否为Cursor
private final boolean returnsCursor;
// 返回值类型是否为Optional
private final boolean returnsOptional;
// 返回值类型的Class对象
private final Class<?> returnType;
// 如果返回值类型为Map，则用该字段记录了作为key的列名
private final String mapKey;
// 标记该方法参数列表中ResultHandler类型参数的位置
private final Integer resultHandlerIndex;
// 标记该方法参数列表中RowBounds类型参数的位置
private final Integer rowBoundsIndex;
/**
* 顾名思义，这是一个处理Mapper接口中 方法参数列表的解析器，它使用了一个SortedMap<Integer, String>
* 类型的容器 记录了参数在参数列表中的位置索引 与 参数名之间的对应关系，key参数在参数列表中的索引位置，
* value参数名(参数名可用@Param注解指定，默认使用参数索引作为其名称)
*/
private final ParamNameResolver paramNameResolver;
/**
* MethodSignature的构造方法会解析对应的method，并初始化上述字段
*/
public MethodSignature(Configuration configuration, Class<?> mapperInterface, Method method) {
// 获取method方法的返回值类型
Type resolvedReturnType = TypeParameterResolver.resolveReturnType(method, mapperInterface);
if (resolvedReturnType instanceof Class<?>) {
this.returnType = (Class<?>) resolvedReturnType;
} else if (resolvedReturnType instanceof ParameterizedType) {
this.returnType = (Class<?>) ((ParameterizedType) resolvedReturnType).getRawType();
} else {
this.returnType = method.getReturnType();
}
// 对MethodSignature持有的各属性 进行初始化
this.returnsVoid = void.class.equals(this.returnType);
this.returnsMany = configuration.getObjectFactory().isCollection(this.returnType) || this.returnType.isArray();
this.returnsCursor = Cursor.class.equals(this.returnType);
this.returnsOptional = Optional.class.equals(this.returnType);
this.mapKey = getMapKey(method);
this.returnsMap = this.mapKey != null;
this.rowBoundsIndex = getUniqueParamIndex(method, RowBounds.class);
this.resultHandlerIndex = getUniqueParamIndex(method, ResultHandler.class);
this.paramNameResolver = new ParamNameResolver(configuration, method);
}
/**
* 查找指定类型的参数在参数列表中的位置，要查找的参数类型在参数列表中必须是唯一的
* 如果参数列表中存在多个 要查找的参数类型，则会抛出异常
*/
private Integer getUniqueParamIndex(Method method, Class<?> paramType) {
Integer index = null;
final Class<?>[] argTypes = method.getParameterTypes();
for (int i = 0; i < argTypes.length; i++) {
if (paramType.isAssignableFrom(argTypes[i])) {
if (index == null) {
index = i;
} else {
throw new BindingException(method.getName() + " cannot have multiple " + paramType.getSimpleName() + " parameters");
}
}
}
return index;
}
}
3.3 execute()方法
execute()方法会根据sql语句的类型(CRUD)调用SqlSession对应的方法完成数据库操作，SqlSession是mybatis的核心组件之一，后面会详细解读。
public class MapperMethod {
public Object execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
Object result;
// 根据sql语句的类型 调用sqlSession对应的方法
switch (command.getType()) {
case INSERT: {
// 使用ParamNameResolver处理args实参列表，将用户传入的实参与
// 指定参数名称关联起来
Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
// 获取返回结果，rowCountResult()方法会 根据method属性中的returnType，
// 对结果的类型进行转换
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:
// 处理返回值为void且ResultSet通过ResultHandler处理的方法
if (method.returnsVoid() && method.hasResultHandler()) {
executeWithResultHandler(sqlSession, args);
result = null;
// 处理返回值为集合 或 数组的方法
} else if (method.returnsMany()) {
result = executeForMany(sqlSession, args);
// 处理返回值为Map的方法
} else if (method.returnsMap()) {
result = executeForMap(sqlSession, args);
// 处理返回值为Cursor的方法
} else if (method.returnsCursor()) {
result = executeForCursor(sqlSession, args);
} else {
// 处理返回值为单一对象的方法
Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
result = sqlSession.selectOne(command.getName(), param);
// 处理返回值为Optional的方法
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;
}
/**
* 当执行insert、update、delete类型的sql语句时，其执行结果都要经过本方法处理
*/
private Object rowCountResult(int rowCount) {
final Object result;
// 方法的返回值为void时
if (method.returnsVoid()) {
result = null;
// 方法的返回值为Integer时
} else if (Integer.class.equals(method.getReturnType()) || Integer.TYPE.equals(method.getReturnType())) {
result = rowCount;
// 方法的返回值为Long时
} else if (Long.class.equals(method.getReturnType()) || Long.TYPE.equals(method.getReturnType())) {
result = (long)rowCount;
// 方法的返回值为Boolean时
} else if (Boolean.class.equals(method.getReturnType()) || Boolean.TYPE.equals(method.getReturnType())) {
result = rowCount > 0;
} else {
throw new BindingException("Mapper method '" + command.getName() + "' has an unsupported return type: " + method.getReturnType());
}
return result;
}
/**
* 如果Mapper接口中定义的方法准备使用ResultHandler处理查询结果集，则通过此方法处理
*/
private void executeWithResultHandler(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
// 获取sql语句对应的MappedStatement对象，该对象中记录了sql语句相关信息
MappedStatement ms = sqlSession.getConfiguration().getMappedStatement(command.getName());
// 当使用ResultHandler处理结果集时，必须指定ResultMap或ResultType
if (!StatementType.CALLABLE.equals(ms.getStatementType())
&& void.class.equals(ms.getResultMaps().get(0).getType())) {
throw new BindingException("method " + command.getName()
+ " needs either a @ResultMap annotation, a @ResultType annotation,"
+ " or a resultType attribute in XML so a ResultHandler can be used as a parameter.");
}
// 转换实参列表
Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
// 如果实参列表中有RowBounds类型参数
if (method.hasRowBounds()) {
// 从args参数列表中获取RowBounds对象
RowBounds rowBounds = method.extractRowBounds(args);
// 执行查询，并用指定的ResultHandler处理结果对象
sqlSession.select(command.getName(), param, rowBounds, method.extractResultHandler(args));
} else {
sqlSession.select(command.getName(), param, method.extractResultHandler(args));
}
}
/**
* 如果Mapper接口中对应方法的返回值为集合(Collection接口实现类) 或 数组，
* 则调用本方法将结果集处理成 相应的集合或数组
*/
private <E> Object executeForMany(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
List<E> result;
// 参数列表转换
Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
// 参数列表中是否有RowBounds类型的参数
if (method.hasRowBounds()) {
RowBounds rowBounds = method.extractRowBounds(args);
// 这里使用了selectList()方法进行查询，所以返回的结果集就是List类型的
result = sqlSession.selectList(command.getName(), param, rowBounds);
} else {
result = sqlSession.selectList(command.getName(), param);
}
// 将结果集转换为数组或Collection集合
if (!method.getReturnType().isAssignableFrom(result.getClass())) {
if (method.getReturnType().isArray()) {
return convertToArray(result);
} else {
return convertToDeclaredCollection(sqlSession.getConfiguration(), result);
}
}
return result;
}
/**
* 将结果集转换成Collection集合
*/
private <E> Object convertToDeclaredCollection(Configuration config, List<E> list) {
// 使用前面介绍的ObjectFactory，通过反射方式创建集合对象
Object collection = config.getObjectFactory().create(method.getReturnType());
MetaObject metaObject = config.newMetaObject(collection);
// 实际上就是调用了Collection的addAll()方法
metaObject.addAll(list);
return collection;
}
/**
* 本方法和上面的convertToDeclaredCollection()功能类似，主要负责将结果对象转换成数组
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
private <E> Object convertToArray(List<E> list) {
// 获取数组中元素的类型Class
Class<?> arrayComponentType = method.getReturnType().getComponentType();
// 根据元素类型 和 元素数量 初始化数组
Object array = Array.newInstance(arrayComponentType, list.size());
// 将List转换成数组
if (arrayComponentType.isPrimitive()) {
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
Array.set(array, i, list.get(i));
}
return array;
} else {
return list.toArray((E[])array);
}
}
/**
* 如果Mapper接口中对应方法的返回值为类型为Map，则调用此方法执行sql语句
*/
private <K, V> Map<K, V> executeForMap(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
Map<K, V> result;
// 转换实参列表
Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
if (method.hasRowBounds()) {
RowBounds rowBounds = method.extractRowBounds(args);
// 注意这里调用的是sqlSession的selectMap方法，使用返回的是一个Map类型结果集
result = sqlSession.selectMap(command.getName(), param, method.getMapKey(), rowBounds);
} else {
result = sqlSession.selectMap(command.getName(), param, method.getMapKey());
}
return result;
}
/**
* 本方法与上面的executeForMap()方法类似，只不过sqlSession调用的是selectCursor()
*/
private <T> Cursor<T> executeForCursor(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
Cursor<T> result;
Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
if (method.hasRowBounds()) {
RowBounds rowBounds = method.extractRowBounds(args);
result = sqlSession.selectCursor(command.getName(), param, rowBounds);
} else {
result = sqlSession.selectCursor(command.getName(), param);
}
return result;
}
}