面试被问Mybatis执行过程问题不知所措？熟记这六点，从此不再
前言
在了解了MyBatis初始化加载过程后，我们也应该研究看看SQL执行过程是怎样执行？这样我们对于Mybatis的整个执行流程都熟悉了，在开发遇到问题也可以很快定位到问题。
更重要的，在面试中遇到面试官咨询Mybatis的知识点的时候，可以很顺畅的把这一套流程讲出来，面试官也会觉得你已掌握Mybatis知识点了，可能就不问了。赶紧瞄瞄
简介SQL执行过程
经过MyBatis初始化加载Sql执行过程所需的信息后，我们就可以通过 SqlSessionFactory 对象得到 SqlSession ,然后执行 SQL 语句了,接下来看看Sql执行具体过程，SQL大致执行流程图如下所示：
接下来我们来看看每个执行链路中的具体执行过程，
SqlSession
SqlSession 是 MyBatis 暴露给外部使用的统一接口层，通过 SqlSessionFactory 创建，且其是包含和数据库打交道所有操作接口。
下面通过时序图描述 SqlSession 对象的创建流程：
在生成SqlSession的同时，基于executorType初始化好Executor 实现类。
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;
}
最顶层的SqlSession接口已生成，那我们可以来看看sql的执行过程下一步是怎样的呢？怎样使用代理类MapperProxy。
MapperProxy
MapperProxy 是 Mapper接口与SQL 语句映射的关键，通过 MapperProxy 可以让对应的 SQL 语句跟接口进行绑定的，具体流程如下：
-
MapperProxy代理类生成流程 -
MapperProxy代理类执行操作
MapperProxy代理类生成流程
其中，MapperRegistry 是 Configuration 的一个属性，在解析配置时候会在MapperRegistry 中缓存了 MapperProxyFactory 的 knownMappers 变量Map 集合。
``MapperRegistry会根据mapper接口类型获取已缓存的MapperProxyFactory，MapperProxyFactory会基于SqlSession来生成MapperProxy`代理对象，
public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {
MapperProxyFactory<T> mapperProxyFactory = (MapperProxyFactory)this.knownMappers.get(type);
if (mapperProxyFactory == null) {
throw new BindingException("Type " + type + " is not known to the MapperRegistry.");
} else {
try {
return mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession);
} catch (Exception var5) {
throw new BindingException("Error getting mapper instance. Cause: " + var5, var5);
}
}
}
当调用SqlSession接口时，MapperProxy怎么是实现的呢？MyBatis 的 Mapper接口 是通过动态代理实现的，调用 Mapper 接口的任何方法都会执行 MapperProxy::invoke() 方法，
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
try {
//Object类型执行
if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
return method.invoke(this, args);
}
//接口默认方法执行
if (method.isDefault()) {
if (privateLookupInMethod == null) {
return this.invokeDefaultMethodJava8(proxy, method, args);
}
return this.invokeDefaultMethodJava9(proxy, method, args);
}
} catch (Throwable var5) {
throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(var5);
}
MapperMethod mapperMethod = this.cachedMapperMethod(method);
return mapperMethod.execute(this.sqlSession, args);
}
但最终会调用到mapperMethod::execute() 方法执行，主要是判断是 INSERT、UPDATE、DELETE 、SELECT 语句去操作，其中如果是查询的话，还会判断返回值的类型。
public Object execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
Object result;
Object param;
switch(this.command.getType()) {
case INSERT:
param = this.method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
result = this.rowCountResult(sqlSession.insert(this.command.getName(), param));
break;
case UPDATE:
param = this.method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
result = this.rowCountResult(sqlSession.update(this.command.getName(), param));
break;
case DELETE:
param = this.method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
result = this.rowCountResult(sqlSession.delete(this.command.getName(), param));
break;
case SELECT:
if (this.method.returnsVoid() && this.method.hasResultHandler()) {
this.executeWithResultHandler(sqlSession, args);
result = null;
} else if (this.method.returnsMany()) {
result = this.executeForMany(sqlSession, args);
} else if (this.method.returnsMap()) {
result = this.executeForMap(sqlSession, args);
} else if (this.method.returnsCursor()) {
result = this.executeForCursor(sqlSession, args);
} else {
param = this.method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
result = sqlSession.selectOne(this.command.getName(), param);
if (this.method.returnsOptional() && (result == null || !this.method.getReturnType().equals(result.getClass()))) {
result = Optional.ofNullable(result);
}
}
break;
case FLUSH:
result = sqlSession.flushStatements();
break;
default:
throw new BindingException("Unknown execution method for: " + this.command.getName());
}
if (result == null && this.method.getReturnType().isPrimitive() && !this.method.returnsVoid()) {
throw new BindingException("Mapper method '" + this.command.getName() + " attempted to return null from a method with a primitive return type (" + this.method.getReturnType() + ").");
} else {
return result;
}
}
通过以上的分析，总结出
-
Mapper接口实际对象为代理对象MapperProxy； -
MapperProxy继承InvocationHandler，实现invoke方法； -
MapperProxyFactory::newInstance()方法，基于 JDK 动态代理的方式创建了一个MapperProxy的代理类； - 最终会调用到
mapperMethod::execute()方法执行，完成操作。 - 而且更重要一点是，
MyBatis使用的动态代理和普遍动态代理有点区别，没有实现类，只有接口，MyBatis 动态代理类图结构如下所示：
已以SELECT 为例， 调用会SqlSession ::selectOne() 方法。继续往下执行，会执行 Executor::query() 方法。
public <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds) {
List var5;
try {
MappedStatement ms = this.configuration.getMappedStatement(statement);
var5 = this.executor.query(ms, this.wrapCollection(parameter), rowBounds, Executor.NO_RESULT_HANDLER);
} catch (Exception var9) {
throw ExceptionFactory.wrapException("Error querying database. Cause: " + var9, var9);
} finally {
ErrorContext.instance().reset();
}
return var5;
}
执行到Executor类，那么我们来看看其究竟有什么？
Executor
Executor对象为SQL 的执行引擎，负责增删改查的具体操作，顶层接口SqlSession中都会有一个 Executor 对象，可以理解为 JDBC 中 Statement 的封装版。
Executor 是最顶层的是执行器，它有两个实现类，分别是BaseExecutor和 CachingExecutor
-
BaseExecutor是一个抽象类，实现了大部分Executor接口定义的功能，降低了接口实现的难度。BaseExecutor基于适配器设计模式之接口适配会有三个子类，分别是SimpleExecutor、ReuseExecutor和BatchExecutor。-
SimpleExecutor: 是 MyBatis 中默认简单执行器，每执行一次update或select，就开启一个Statement对象，用完立刻关闭Statement对象 -
ReuseExecutor: 可重用执行器， 执行update或select，以sql作为key查找Statement对象，存在就使用，不存在就创建，用完后，不关闭Statement对象，而是放置于Map<String, Statement>内，供下一次使用。简言之，就是重复使用Statement对象 -
BatchExecutor: 批处理执行器，用于执行update（没有select，JDBC批处理不支持select将多个 SQL 一次性输出到数据库,
-
-
CachingExecutor: 缓存执行器，为Executor对象增加了二级缓存的相关功：先从缓存中查询结果，如果存在就返回之前的结果；如果不存在，再委托给Executor delegate去数据库中取，delegate可以是上面任何一个执行器。
在Mybatis配置文件中，可以指定默认的ExecutorType执行器类型，也可以手动给DefaultSqlSessionFactory的创建SqlSession的方法传递ExecutorType类型参数。
看完Exector简介之后，继续跟踪执行流程链路分析，SqlSession 中的 JDBC 操作部分最终都会委派给 Exector 实现，Executor::query()方法,看看在Exector的执行是怎样的？
每次查询都会先经过CachingExecutor缓存执行器， 会先判断二级缓存中是否存在查询 SQL ，如果存在直接从二级缓存中获取，不存在即为第一次执行，会直接执行SQL 语句，并创建缓存，都是由CachingExecutor::query()操作完成的。
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameterObject);
CacheKey key = this.createCacheKey(ms, parameterObject, rowBounds, boundSql);
return this.query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException {
//获取查询语句对应的二级缓存
Cache cache = ms.getCache();
//sql查询是否存在在二级缓存中
if (cache != null) {
//根据 <select> 节点的配置，判断否需要清空二级缓存
this.flushCacheIfRequired(ms);
if (ms.isUseCache() && resultHandler == null) {
this.ensureNoOutParams(ms, boundSql);
//查询二级缓存
List<E> list = (List)this.tcm.getObject(cache, key);
if (list == null) {
//二级缓存没用相应的结果对象，调用封装的Executor对象的 query() 方法
list = this.delegate.query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
//将查询结果保存到二级缓存中
this.tcm.putObject(cache, key, list);
}
return list;
}
}
//没有启动二级缓存，直接调用底层 Executor 执行数据数据库查询操作
return this.delegate.query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}
如果在经过CachingExecutor缓存执行器（二级缓存）没有返回值的话，就会执行BaseExecutor 以及其的实现类，默认为SimpleExecutor ，首先会在一级缓存中获取查询结果，获得不到，最终会通过SimpleExecutor:: ()去数据库中查询。
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException {
ErrorContext.instance().resource(ms.getResource()).activity("executing a query").object(ms.getId());
if (this.closed) {
throw new ExecutorException("Executor was closed.");
} else {
//是否清除本地缓存
if (this.queryStack == 0 && ms.isFlushCacheRequired()) {
this.clearLocalCache();
}
List list;
try {
++this.queryStack;
//从一级缓存中，获取查询结果
list = resultHandler == null ? (List)this.localCache.getObject(key) : null;
//获取到结果，则进行处理
if (list != null) {
this.handleLocallyCachedOutputParameters(ms, key, parameter, boundSql);
} else {
//获得不到，则从数据库中查询
list = this.queryFromDatabase(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}
} finally {
--this.queryStack;
}
if (this.queryStack == 0) {
//执行延迟加载
Iterator var8 = this.deferredLoads.iterator();
while(var8.hasNext()) {
BaseExecutor.DeferredLoad deferredLoad = (BaseExecutor.DeferredLoad)var8.next();
deferredLoad.load();
}
this.deferredLoads.clear();
if (this.configuration.getLocalCacheScope() == LocalCacheScope.STATEMENT) {
this.clearLocalCache();
}
}
return list;
}
}
那么SimpleExecutor::doQuery()如何去数据库中查询获取到结果呢？其实执行到这边mybatis的执行过程就从 Executor转交给 StatementHandler处理，
public <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) throws SQLException {
Statement stmt = null;
List var9;
try {
Configuration configuration = ms.getConfiguration();
StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(this.wrapper, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
stmt = this.prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
var9 = handler.query(stmt, resultHandler);
} finally {
this.closeStatement(stmt);
}
return var9;
}
这样我们的执行链路分析已到StatementHandler了，现在让我们去一探究竟其原理
StatementHandler
StatementHandler负责处理Mybatis与JDBC之间Statement的交互，即Statement 对象与数据库进行交互，其为顶级接口,有4个实现类，其中三个是Statement 对象与数据库进行交互类， 另外一个是路由功能的，
-
RoutingStatementHandler: 对Statement对象没有实际操作，主要负责另外三个StatementHandler的创建及调用， 而且在MyBatis执行时,使用的StatementHandler接口对象实际上就是RoutingStatementHandler对象。 -
SimpleStatementHandler: 管理 Statement 对象， 用于简单SQL的处理 。 -
PreparedStatementHandler: 管理 Statement 对象，预处理SQL的接口 。 -
CallableStatementHandler：管理 Statement 对象，用于执行存储过程相关的接口 。
在经历过Executor后，基于初始化加载到MapperState中的StatementType的类型通过Configuration.newStatementHandler()方法中的RoutingStatementHandler 生成StatementHandler实际处理类。
public RoutingStatementHandler(Executor executor, MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) {
switch(ms.getStatementType()) {
case STATEMENT:
this.delegate = new SimpleStatementHandler(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
break;
case PREPARED:
this.delegate = new PreparedStatementHandler(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
break;
case CALLABLE:
this.delegate = new CallableStatementHandler(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
break;
default:
throw new ExecutorException("Unknown statement type: " + ms.getStatementType());
}
}
现在先以PreparedStatementHandler预处理为例，接着Sql的执行链路来分析，StatementHandler::query()到StatementHandler::execute()真正执行Sql查询操作。
public <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
String sql = boundSql.getSql();
statement.execute(sql);
return resultSetHandler.handleResultSets(statement);
}
但执行真正查询操作之前，还进行哪些处理呢？还会进行ParameterHandler对 SQL 参数的预处理：对参数进行动态Sql映射，那么ParameterHandler又如何实现对参数进行动态映射的呢？
ParameterHandler
ParameterHandler 参数处理器， 用来设置参数规则的，负责为sql 语句参数动态赋值，其有两个接口
- getParameterObject： 用于读取参数
- setParameters: 用于对 PreparedStatement 的参数赋值
当SimpleExecutor执行构造PreparedStatementHandler完，会调用parameterize()方法将PreparedStatement对象里SQL转交ParameterHandler实现类 DefaultParameterHandler::setParameters()方法 设置 PreparedStatement 的占位符参数 。
private Statement prepareStatement(StatementHandler handler, Log statementLog) throws SQLException {
Statement stmt;
Connection connection = getConnection(statementLog);
stmt = handler.prepare(connection, transaction.getTimeout());
//参数动态赋值
handler.parameterize(stmt);
return stmt;
}
DefaultParameterHandler::setParameters()如何对SQL进行动态赋值呢？在执行前将已装载好的BoundSql对象信息进行使用
public void setParameters(PreparedStatement ps) {
ErrorContext.instance().activity("setting parameters").object(mappedStatement.getParameterMap().getId());
//获取待动态赋值参数列表的封装parameterMappings
List<ParameterMapping> parameterMappings = boundSql.getParameterMappings();
if (parameterMappings != null) {
for (int i = 0; i < parameterMappings.size(); i++) {
ParameterMapping parameterMapping = parameterMappings.get(i);
//是否为输入参数
if (parameterMapping.getMode() != ParameterMode.OUT) {
Object value;
//获取待动态参数属性名
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);
}
//// 在通过 SqlSource 的parse 方法得到parameterMappings 的具体实现中，我们会得到parameterMappings 的 typeHandler
TypeHandler typeHandler = parameterMapping.getTypeHandler();
//获取jdbc数据类型
JdbcType jdbcType = parameterMapping.getJdbcType();
if (value == null && jdbcType == null) {
jdbcType = configuration.getJdbcTypeForNull();
}
try {
//
typeHandler.setParameter(ps, i + 1, value, jdbcType);
} catch (TypeException | SQLException e) {
throw new TypeException("Could not set parameters for mapping: " + parameterMapping + ". Cause: " + e, e);
}
}
}
}
}
执行完SQL 参数的预处理，当StatementHandler::execute()真正执行查询操作执行完后，有返回结果，需要对返回结果进行ResultSetHandler处理，现在看看最后的结果的处理流程。
ResultSetHandler
ResultSetHandler 结果解析器，将查询结果的ResultSet 转换成映射的对应结果(java DTO等)，其有三接口
-
handleResultSets():处理结果集 -
handleCursorResultSets()：批量处理结果集 -
handleOutputParameters()：处理存储过程返回的结果集
其默认的实现为DefaultResultSetHandler,主要功能为：
- 处理
Statement执行后产生的结果集生成相对的输出结果、 - 处理存储过程执行后的输出参数
那看看DefaultResultSetHandler::handleResultSets()如何处理？
- 当有多个
ResultSet的结果集合，每个ResultSet对应一个Object 对象，如果不考虑存储过程，普通的查询只有一个ResultSet -
ResultSetWrapper封装了ResultSet结果集,其属性包含ResultSet,ResultMap等
@Override
public List<Object> handleResultSets(Statement stmt) throws SQLException {
ErrorContext.instance().activity("handling results").object(mappedStatement.getId());
//当有多个ResultSet的结果集合，每个ResultSet对应一个Object 对象
final List<Object> multipleResults = new ArrayList<>();
int resultSetCount = 0;
//获得首个 ResultSet 对象，并封装成 ResultSetWrapper 对象
ResultSetWrapper rsw = getFirstResultSet(stmt);
//获得 ResultMap 数组
List<ResultMap> resultMaps = mappedStatement.getResultMaps();
int resultMapCount = resultMaps.size();
validateResultMapsCount(rsw, resultMapCount); // <3.1> 校验
while (rsw != null && resultMapCount > resultSetCount) {
//获得 ResultMap 对象
ResultMap resultMap = resultMaps.get(resultSetCount);
//处理 ResultSet ，将结果添加到 multipleResults 中
handleResultSet(rsw, resultMap, multipleResults, null);
//获得下一个 ResultSet 对象，并封装成 ResultSetWrapper 对象
rsw = getNextResultSet(stmt);
//清理
cleanUpAfterHandlingResultSet();
// resultSetCount ++
resultSetCount++;
}
String[] resultSets = mappedStatement.getResultSets();
if (resultSets != null) {
while (rsw != null && resultSetCount < resultSets.length) {
ResultMapping parentMapping = nextResultMaps.get(resultSets[resultSetCount]);
if (parentMapping != null) {
String nestedResultMapId = parentMapping.getNestedResultMapId();
ResultMap resultMap = configuration.getResultMap(nestedResultMapId);
handleResultSet(rsw, resultMap, null, parentMapping);
}
rsw = getNextResultSet(stmt);
cleanUpAfterHandlingResultSet();
resultSetCount++;
}
}
//如果是 multipleResults 单元素，则取首元素返回
return ollapseSingleResultList(multipleResults);
}
其实在ResultSetHandler结果集处理是比较复杂的，这里只是简单的介绍一下，有兴趣的可以再深入研究一下，后期有空也会写。
执行到这边，Mybatis SQL执行基本完了，会把转换后的结果集返回到操作者。
结论
在SQL执行过程主要涉及了SqlSession，MapperProxy,Executor,StatementHandler,ParameterHandler以及ResultSetHandler，包括参数动态绑定，Sql执行查询数据库数据，结果返回集映射等，而且每个环节涉及的内容都很多，每个接口都可以抽出单独分析，后续有时间再一一详细的看看。后面还是再分析一下插件的应用。
