【框架原理】mybatis 插件机制

插件

根据功能，可以将插件分为两大类：

第一类：插件是对系统的一种补充，例如在分布式系统中，可以使用插件的方式，实现内存插件、磁盘插件、线性网络插件、Paxos插件等。此类插件等同于组件。
第二类：插件是对系统默认功能的自定义修改，例如mybatis里面自定义插件，它实现的拦截器的功能。此类插件等同于拦截器。

MyBatis拦截器插件

mybatis里面自定义插件属于拦截器插件，大凡拦截器（Interceptor）都需要关注两个要点：

拦截的对象是谁，用代码行话来说，target目标是谁？
拦截的技术方案是什么？

拦截的对象

我们知道，MyBatis有四大核心对象：

ParameterHandler：处理SQL的参数对象
ResultSetHandler：处理SQL的返回结果集
StatementHandler：数据库的处理对象，用于执行SQL语句
Executor：MyBatis的执行器，用于执行增删改查操作

那么，MyBatis拦截器针对的对象就是上面“四大金刚”。

拦截的技术方案

在Java里面，我们想拦截某个对象，只需要把这个对象包装一下，用代码行话来说，就是重新生成一个代理对象。

下面，我们将代理对象成为 “变身”、将原生对象称为 “原生”

也就是说，一旦配置上插件，ParameterHandler，ResultSetHandler，StatementHandler，Executor这四大核心对象，将会生成 “变身”，是一种代理对象，而不再是 “原身”。

MyBatis拦截器插件整个运行过程

没有插件的运行过程

有插件的运行过程

可以可以理解了吧？
一旦配置上插件，ParameterHandler，ResultSetHandler，StatementHandler，Executor这四大核心对象，将会生成 “变身”，是一种代理对象，而不再是 “原身”。

时序图

下面时序图更加清晰反映情况，

如下是时序图，在整个时序图中，涉及到mybatis插件部分已标红，基本上就是体现在上文中提到的四个类上，对这些类上的方法进行拦截。

运行过程详细的实现机制

实现分三步：插件配置信息的加载、代理对象的生成、拦截逻辑的执行

插件配置信息的加载

假设是基于xml配置，有如下配置

<plugins>
  <plugin interceptor="org.apache.ibatis.builder.ExamplePlugin">
    <property name="plubinProperty" value="100">
  </plugin>
</plugins>

那么通过XMLConfigBuilder解析。

XMLConfigBuilder首先是读取配置，读到 <plugins> 标签会进入循环。
循环里面，为每一个 <plugin> 标签创建Interceptor对象实例（比如上面的 ExamplePlugin ）
设置Interceptor属性变量（比如上面的 plubinProperty ）
最后把Interceptor对象添加到 Configuration的InterceptorChain 中

（InterceptorChain是MyBatis提供的一个类，用来管理一堆Interceptor的）

这里需要和Spring的Interceptor做区分
除了实现原理上是一样的外，MyBatis的拦截器链和Spring的拦截器没有半毛钱关系

代理对象的生成

以Executor为例

我们知道，MyBatis是通过SqlSession实现数据库访问的。
而SqlSession是通过SqlSessionFactory创建的。

在SqlSessionFactory创建SqlSession实例的过程中，就调用了我们上面提到的Configuration类来创建Executor，进而将Executor放入SqlSession的构造方法中。

而这个方法会调用上面提到的InterceptorChain的plugAll方法

而plugAll方法很简单，就是遍历拦截器链中的拦截器，调用拦截器的plugin方法对目标（本例的目标为Executor）进行封装。

最后把目标给返回

最后，拦截器（Interceptor）是个接口，而接口实现是根据业务情况决定的，因此原理部分就不需要继续了解每个接口的实现了。

代理对象的生成（总结）

可以总结为下面这幅图。

SqlSessionFactory创建SqlSession期间，调用Configuration
Configuration对InterceptorChain中的Interceptor进行遍历
遍历过程中，对符合条件的Executor进行封装，生成Executor代理对象

当然，除了创建SqlSession，还有其他情况会创建 Executor

至于其他的核心组件（ParameterHandler、ResultSetHandler、StatementHandle）
则是在Executor的被创建后，在不同阶段下被创建出来的

联系上面这幅图

至于代理的创建，原理是一样的，均是调用 configuration.pluginAll() 方法

拦截逻辑的执行

拦截逻辑的执行看源码最清晰

拦截逻辑相关的部分源码

首先，看Mybatis提供的拦截器有些什么方法

package org.apache.ibatis.plugin;

import java.util.Properties;

/**
 * MyBatis 拦截器接口源码
 * 
 * @author Clinton Begin
 */
public interface Interceptor {
/**
  * 这个方法是mybatis的核心方法
  * 要实现自定义逻辑，基本都是改造这个方法，即具体的业务逻辑编写在这里
  *
  * @param invocation 可以通过反射要获取原始方法和对应参数信息
  *        如：invocation.getTarget()可以获取对象原型
  * @return 代理方法执行后的返回值。
  * @throws Throwable 可能调用任何方法，因此可能抛出任意异常
  */
  Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable;
/**
  * 作用是用来生成代理对象，使得被代理的对象一定会经过intercept方法
  * 通常都会使用mybatis提供的工具类Plugin来获取代理对象
  * 如：return Plugin.wrap(o, this);
  * 如果有自己独特需求，可以自定义
  *
  * @param o 被代理对象的原型。
  *          可能是：Executor、StatementHandler、ParemeterHandler、ResultHandler、甚至可以是前面四种类型的代理对象。
  * @return 对o进行封装后的代理对象，
  *          如果通过Plugin来构造代理对象：return Plugin.wrap(o, this);
  *          那么返回的是 Plugin 类型或者 原类型
  */
  Object plugin(Object target);
/**
  * 就是用来设置插件的一些属性
  *
  * @param properties 解析出来的配置信息
  */
  void setProperties(Properties properties);
}

由于真正去执行Executor、ParameterHandler、ResultSetHandler和StatementHandler类中的方法的对象是代理对象，而在执行方法时，首先调用的是Plugin类的invoke方法。因此我们还需要了解 Plugin类的运行原理。

下面是 Plugin 类的部分源码

// 继承java.lang.reflect.InvocationHandler
public class Plugin implements InvocationHandler {

  // 自定义的插件，在plugin()中通常调用这个wrap方法。
  // 这个wrap方法会返回Plugin类型对象，或者原target类型（当发现插件类型不匹配时）
  public static Object wrap(Object target, Interceptor interceptor) {
    Map<Class<?>, Set<Method>> signatureMap = getSignatureMap(interceptor);
    Class<?> type = target.getClass();
    Class<?>[] interfaces = getAllInterfaces(type, signatureMap);
    if (interfaces.length > 0) {
      // 当发现时匹配的类型时，返回Plugin类型封装的代理类
      return Proxy.newProxyInstance(
          type.getClassLoader(),
          interfaces,
          new Plugin(target, interceptor, signatureMap));
    }
    return target;
  }

  // 上面wrap方法，把代理对象封装为Plugin类型
  // 所以在执行代理类方法时，首先调用的是Plugin类（实现了InvocationHandler接口）的invoke方法，如下：
  @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    try {
      Set<Method> methods = signatureMap.get(method.getDeclaringClass());
      if (methods != null && methods.contains(method)) {
        // 当发现是匹配的方法时，
        // 调用interceptor的自定义方法intercept，执行业务逻辑
        return interceptor.intercept(new Invocation(target, method, args));
      }
      // 否者调用原来的方法
      return method.invoke(target, args);
    } catch (Exception e) {
      throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(e);
    }
  }

拦截逻辑（总结）

首先根据执行方法所属类获取拦截器中声明需要拦截的方法集合；
判断当前方法需不需要执行拦截逻辑，需要的话，执行拦截逻辑方法（即Interceptor接口的intercept方法实现），不需要则直接执行原方法。

这里我们以执行executor对象的query方法为例，且假设有两个拦截器存在：

自定义MyBatis拦截器插件

自定义拦截器定位到目标需要指明两点：

拦截的对象
拦截的方法（包括参数）

然后对于前面讲的三个流程实现，mybatis均提供了接口方法，让我们自定义。

插件配置信息的加载
代理对象的生成
拦截逻辑的执行

于是，我们自定义mybatis拦截器插件，实质上就是需要把上面5个点给实现了。

指定拦截的对象、方法

可以拦截的对象也就那四大对象，每个对象有各自可以拦截的方法：

执行器Executor（update、query、commit、rollback等方法）；
参数处理器ParameterHandler（getParameterObject、setParameters方法）；
结果集处理器ResultSetHandler（handleResultSets、handleOutputParameters等方法）；
SQL语法构建器StatementHandler（prepare、parameterize、batch、update、query等方法）；

每个方法还想需要指定对应的参数，来区分方法重载
具体每个对象有哪些方法，只需需要点到源码查找即可。
以Executor为例

至于每个方法的作用，可以通过SqlSession的实现上略知一二。
如：
DefaultSqlSession 有关于 executor.queryCursor的使用和注解

全面了解，则需要到网上找文章
如：
MyBatis 核心配置综述之Executor
mybatis四大接口之 Executor
（相对的，官网上找了很久，反而没找到此类介绍 😦）

指定插件的配置信息、生成方法、业务逻辑

直接以一个完整的代码作为例子吧

package com.vshop.veat.plugins;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.ibatis.executor.Executor;
import org.apache.ibatis.mapping.MappedStatement;
import org.apache.ibatis.plugin.*;
import org.apache.ibatis.session.ResultHandler;
import org.apache.ibatis.session.RowBounds;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.Arrays;
import java.util.Properties;

/**
 * @author alan smith
 * @version 1.0
 * @date 2020/4/13 19:55
 */
@Intercepts({
        // 拦截情况的签名。当情况符合，便进行拦截。
        @Signature(
                // 指定要拦截的类型，这里拦截执行器类型
                type = Executor.class,
                // 拦截执行器中更新的方法
                method = "query",
                args = {
                        MappedStatement.class, Object.class, RowBounds.class , ResultHandler.class
                }
        )
})
@Slf4j
@Component
public class MyInterceptor implements Interceptor {

    /**
     * 这个方法是mybatis的核心方法
     * 要实现自定义逻辑，基本都是改造这个方法，即具体的业务逻辑编写在这里
     *
     * @param invocation 可以通过反射要获取原始方法和对应参数信息
     * @return 代理方法执行后的返回值。
     * @throws Throwable 可能调用任何方法，因此可能抛出任意异常
     */
    @Override
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
        log.info("开始拦截....");
        Object result = invocation.proceed();
        log.info("结束拦截....");
        return result ;
    }

    /**
     * 作用是用来生成代理对象，使得被代理的对象一定会经过intercept方法
     * 通常都会使用mybatis提供的工具类Plugin来获取代理对象
     * 如：return Plugin.wrap(o, this);
     * 如果有自己独特需求，可以自定义
     *
     * @param o 被代理对象的原型。
     *          可能是：Executor、StatementHandler、ParemeterHandler、ResultHandler、甚至可以是前面四种类型的代理对象。
     * @return 对o进行封装后的代理对象，
     *          如果通过Plugin来构造代理对象：return Plugin.wrap(o, this);
     *          那么返回的是 Plugin 类型或者 原类型
     */
    @Override
    public Object plugin(Object o) {
        // 对目标对象进行包装，创建target对象的代理对象
        // 目的是将当前拦截器加入到对象中，就可以执行拦截器
        log.info("生成代理对象");
        return Plugin.wrap(o, this);
    }

    /**
     * 就是用来设置插件的一些属性
     *
     * @param properties 解析出来的配置信息
     */
    @Override
    public void setProperties(Properties properties) {
        //Interceptor.super.setProperties(properties);//NOP
        log.debug("插件配置的信息：{}", Arrays.toString(properties.stringPropertyNames().toArray()));
    }
}

打印的数据

2020-04-14 16:28:35.895 [INFO ] [main] com.vshop.veat.plugins.MyInterceptor - 生成代理对象
2020-04-14 16:28:35.900 [INFO ] [main] com.vshop.veat.plugins.MyInterceptor - 开始拦截....
2020-04-14 16:28:35.908 [INFO ] [main] com.vshop.veat.plugins.MyInterceptor - 生成代理对象
2020-04-14 16:28:35.928 [INFO ] [main] com.vshop.veat.plugins.MyInterceptor - 生成代理对象
2020-04-14 16:28:35.929 [INFO ] [main] com.vshop.veat.plugins.MyInterceptor - 生成代理对象
2020-04-14 16:28:35.938 [DEBUG] [main] com.vshop.veat.mapper.ProductCategoryMapper.selectById - ==>  Preparing: SELECT product_category_id AS id,product_category_name AS name,product_category_type AS type,create_time,update_time FROM ve_product_category WHERE product_category_id=? 
2020-04-14 16:28:35.966 [DEBUG] [main] com.vshop.veat.mapper.ProductCategoryMapper.selectById - ==> Parameters: 1(Integer)
2020-04-14 16:28:36.036 [DEBUG] [main] com.vshop.veat.mapper.ProductCategoryMapper.selectById - <==      Total: 1
2020-04-14 16:28:36.036 [INFO ] [main] com.vshop.veat.plugins.MyInterceptor - 结束拦截....

小结

简单的说，mybatis插件就是对ParameterHandler、ResultSetHandler、StatementHandler、Executor这四个接口上的方法进行拦截，利用JDK动态代理机制，为这些接口的实现类创建代理对象，在执行方法时，先去执行代理对象的方法，从而执行自己编写的拦截逻辑，所以真正要用好mybatis插件，主要还是要熟悉这四个接口的方法以及这些方法上的参数的含义；

另外，如果配置了多个拦截器的话，会出现层层代理的情况，即代理对象代理了另外一个代理对象，形成一个代理链条，执行的时候，也是层层执行；

关于mybatis插件涉及到的设计模式和软件思想如下：

设计模式：代理模式、责任链模式；
软件思想：AOP编程思想，降低模块间的耦合度，使业务模块更加独立；

一些注意事项：

不要定义过多的插件，代理嵌套过多，执行方法的时候，比较耗性能；
拦截器实现类的intercept方法里最后不要忘了执行invocation.proceed()方法，否则多个拦截器情况下，执行链条会断掉；

参考：

posted @ 2020-04-14 16:35 lawsssscat 阅读(625) 评论(3) 编辑收藏举报

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