• Mybatis源码分析自定义缓存、分页的实现


    一、缓存

    我们知道,在Mybatis中是有缓存实现的。分一级缓存和二级缓存,不过一级缓存其实没啥用。因为我们知道它是基于sqlSession的,而sqlSession在每一次的方法执行时都会被新创建。二级缓存是基于namespace,离开了它也是不行。有没有一种方式来提供自定义的缓存机制呢?

    1、Executor

    Executor是Mybatis中的执行器。所有的查询就是调用它的<E> List<E> query()方法。我们就可以在这里进行拦截,不让它执行后面的查询动作, 直接从缓存返回。

    在这个类里面,我们先获取参数中的缓存标记和缓存的Key,去查询Redis。如果命中,则返回;未命中,接着执行它本身的方法。

    @Intercepts({@Signature(method = "query", type = Executor.class,args = {
    MappedStatement.class,Object.class,RowBounds.class,ResultHandler.class})})
    //BeanFactoryAware是Spring中的接口。目的是获取jedisService的Bean
    public class ExecutorInterceptor implements Interceptor,BeanFactoryAware{
    private JedisServiceImpl jedisService;

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
    if (invocation.getTarget() instanceof CachingExecutor) {
    //获取CachingExecutor所有的参数
    Object[] params = invocation.getArgs();
    //第二个参数就是业务方法的参数
    Map<String,Object> paramMap = (Map<String, Object>) params[1];
    String isCache = paramMap.get("isCache").toString();
    //判断是否需要缓存,并取到缓存的Key去查询Redis
    if (isCache!=null && "true".equals(isCache)) {
    String cacheKey = paramMap.get("cacheKey").toString();
    String cacheResult = jedisService.getString(cacheKey);
    if (cacheResult!=null) {
    System.out.println("已命中Redis缓存,直接返回.");
    return JSON.parseObject(cacheResult, new TypeReference<List<Object>>(){});
    }else {
    return invocation.proceed();
    }

    }

    }
    return invocation.proceed();
    }

    //返回代理对象
    public Object plugin(Object target) {
    if (target instanceof Executor) {
    return Plugin.wrap(target, this);
    }
    return target;
    }

    public void setProperties(Properties properties) {}

    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
    jedisService = (JedisServiceImpl) beanFactory.getBean("jedisServiceImpl");
    }

    }
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    以上方法只是从缓存中获取数据,但什么时候往缓存中添加数据呢?总不能在每个业务方法里面调用Redis的方法,以后如果把Redis换成了别的数据库,岂不是很尴尬。

    回忆一下Mybatis执行方法的整个流程。在提交执行完SQL之后,它是怎么获取返回值的呢?

    2、ResultSetHandler

    没有印象吗?就是这句return resultSetHandler.<E> handleResultSets(ps);其中的resultSetHandler就是DefaultResultSetHandler实例的对象。它负责解析并返回从数据库查询到的数据,那么我们就可以在返回之后把它放到Redis。

    @Intercepts({@Signature(method = "handleResultSets",
    type = ResultSetHandler.class,args = {Statement.class})})
    public class ResultSetHandlerInterceptor implements Interceptor,BeanFactoryAware{

    private JedisServiceImpl jedisService;
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
    Object result = null;
    if (invocation.getTarget() instanceof DefaultResultSetHandler) {
    //先执行方法,以获得结果集
    result = invocation.proceed();
    DefaultResultSetHandler handler = (DefaultResultSetHandler) invocation.getTarget();

    //通过反射拿到里面的成员属性,是为了最终拿到业务方法的参数
    Field boundsql_field = getField(handler, "boundSql");
    BoundSql boundSql = (BoundSql)boundsql_field.get(handler);
    Field param_field = getField(boundSql, "parameterObject");
    Map<String,Object> paramMap = (Map<String, Object>) param_field.get(boundSql);

    String isCache = paramMap.get("isCache").toString();
    if (isCache!=null && "true".equals(isCache)) {
    String cacheKey = paramMap.get("cacheKey").toString();
    String cacheResult = jedisService.getString(cacheKey);
    //如果缓存中没有数据,就添加进去
    if (cacheResult==null) {
    jedisService.setString(cacheKey, JSONObject.toJSONString(result));
    }
    }
    }
    return result;
    }
    public Object plugin(Object target) {
    if (target instanceof ResultSetHandler) {
    return Plugin.wrap(target, this);
    }
    return target;
    }
    private Field getField(Object obj, String name) {
    Field field = ReflectionUtils.findField(obj.getClass(), name);
    field.setAccessible(true);
    return field;
    }
    public void setProperties(Properties properties) {}
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
    jedisService = (JedisServiceImpl) beanFactory.getBean("jedisServiceImpl");
    }
    }
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    通过这两个拦截器,就可以实现自定义缓存。当然了,处理逻辑还是看自己的业务来定,但大体流程就是这样的。这里面最重要的其实是cacheKey的设计,怎么做到通用性以及唯一性。为什么这样说呢?想象一下,如果执行了UPDATE操作,我们需要清除缓存,那么以什么规则来清除呢?还有,如果cacheKey的粒度太粗,相同查询方法的不同参数值怎么来辨别呢?这都需要深思熟虑来设计这个字段才行。

    public @ResponseBody List<User> queryAll(){
    Map<String,Object> paramMap = new HashMap<>();
    paramMap.put("isCache", "true");
    paramMap.put("cacheKey", "userServiceImpl.getUserList");
    List<User> userList = userServiceImpl.getUserList(paramMap);
    return userList;
    }
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    二、分页

    基本每个应用程序都有分页的功能。从数据库的角度来看,分页就是确定从第几条开始,一共取多少条的问题。比如在MySQL中,我们可以这样select * from user limit 0,10。

    在程序中,我们不能每个SQL语句都加上limit,万一换了不支持Limit的数据库也是麻烦事。同时,limit后的0和10也并非一成不变的,这个取决于我们的页面逻辑。

    在解析完BoundSql之后,Mybatis开始调用StatementHandler.prepare()方法来构建预编译对象,并设置参数值和提交SQL语句。我们的目的就是在此之前修改BoundSql中的SQL语句。先来看下拦截器的定义。

    @Intercepts({@Signature(type = StatementHandler.class, method = "prepare",
    args = {Connection.class,Integer.class})})
    public class PageInterceptor implements Interceptor {

    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
    return invocation.proceed();
    }
    public Object plugin(Object target) {
    if (target instanceof RoutingStatementHandler) {
    return Plugin.wrap(target, this);
    }
    return target;
    }
    }
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    1、Page对象

    那么,第一步,我们先创建一个Page对象。它负责记录和计算数据的起始位置和总条数,以便在页面通过计算来友好的展示分页。

    public class Page {
    public Integer start;//当前页第一条数据在List中的位置,从0开始
    public static final Integer pageSize = 10;//每页的条数
    public Integer totals;//总记录条数
    public boolean needPage;//是否需要分页

    public Page(int pages) {
    setNeedPage(true);
    start = (pages-1)*Page.pageSize;
    }
    public boolean isNeedPage() {
    return needPage;
    }
    public void setNeedPage(boolean needPage) {
    this.needPage = needPage;
    }
    }
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    2、获取参数

    从目标对象中,拿到各种参数,先要判断是否需要分页

    @Intercepts({@Signature(type = StatementHandler.class, method = "prepare",
    args = {Connection.class,Integer.class})})
    public class PageInterceptor implements Interceptor {

    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
    if (invocation.getTarget() instanceof StatementHandler) {

    StatementHandler statementHandler = (StatementHandler)invocation.getTarget();
    Field delegate_field = getField(statementHandler, "delegate");

    StatementHandler preparedHandler = (StatementHandler)delegate_field.get(statementHandler);
    Field mappedStatement_field = getField(preparedHandler, "mappedStatement");

    MappedStatement mappedStatement = (MappedStatement) mappedStatement_field.get(preparedHandler);

    Field boundsql_field = getField(preparedHandler, "boundSql");
    BoundSql boundSql = (BoundSql)boundsql_field.get(preparedHandler);

    String sql = boundSql.getSql();
    Object param = boundSql.getParameterObject();

    if (param instanceof Map) {
    Map paramObject = (Map)param;
    if (paramObject.containsKey("page")) {
    //判断是否需要分页
    Page page = (Page)paramObject.get("page");
    if (!page.isNeedPage()) {
    return invocation.proceed();
    }
    Connection connection = (Connection) invocation.getArgs()[0];
    setTotals(mappedStatement,preparedHandler,page,connection,boundSql);
    sql = pageSql(sql, page);
    Field sql_field = getField(boundSql, "sql");
    sql_field.setAccessible(true);
    sql_field.set(boundSql, sql);
    }
    }
    }
    return invocation.proceed();
    }
    }
    复制代码
    3、设置总条数

    实际上,一次分页功能要设计到两次查询。一次是本身的SQL加上Limit标签,一次是不加Limit的标签并且应该是Count语句,来获取总条数。所以,就是涉及到setTotals这个方法。 这个方法的目的是获取数据的总条数,它涉及几个关键点。

    修改原来的SQL,改成Count语句。
    修改原来方法的返回值类型。
    执行SQL。
    把修改后的SQL和返回值类型,再改回去。
    private void setTotals(MappedStatement mappedStatement,StatementHandler preparedHandler,
    Page page,Connection connection,BoundSql boundSql){

    //原来的返回值类型
    Class<?> old_type = Object.class;
    ResultMap resultMap = null;
    List<ResultMap> resultMaps = mappedStatement.getResultMaps();
    if (resultMaps!=null && resultMaps.size()>0) {
    resultMap = resultMaps.get(0);
    old_type = resultMap.getType();
    //修改返回值类型为Integer,因为我们获取的是总条数
    Field type_field = getField(resultMap, "type");
    type_field.setAccessible(true);
    type_field.set(resultMap, Integer.class);
    }

    //修改SQL为count语句
    String old_sql = boundSql.getSql();
    String count_sql = getCountSql(old_sql);

    Field sql_field = getField(boundSql, "sql");
    sql_field.setAccessible(true);
    sql_field.set(boundSql, count_sql);

    //执行SQL 并设置总条数到Page对象
    Statement statement = prepareStatement(preparedHandler, connection);
    List<Object> resObjects = preparedHandler.query(statement, null);
    int result_count = (int) resObjects.get(0);
    page.setTotals(result_count);

    /**
    * 还要把sql和返回类型修改回去,这点很重要
    */
    Field sql_field_t = getField(boundSql, "sql");
    sql_field_t.setAccessible(true);
    sql_field_t.set(boundSql, old_sql);

    Field type_field = getField(resultMap, "type");
    type_field.setAccessible(true);
    type_field.set(resultMap, old_type);
    }
    private String getCountSql(String sql) {
    int index = sql.indexOf("from");
    return "select count(1) " + sql.substring(index);
    }
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    4、Limit

    还获取到总条数之后,还要修改一次SQL,是加上Limit。最后执行,并返回结果。

    String sql = boundSql.getSql();

    //加上Limit,从start开始
    sql = pageSql(sql, page);
    Field sql_field = getField(boundSql, "sql");
    sql_field.setAccessible(true);
    sql_field.set(boundSql, sql);


    private String pageSql(String sql, Page page) {
    StringBuffer sb = new StringBuffer();
    sb.append(sql);
    sb.append(" limit ");
    sb.append(page.getStart());
    sb.append("," + Page.pageSize);
    return sb.toString();
    }
    复制代码
    最后,在业务方法里面直接调用即可。当然了,记住要把Page参数传过去。

    public @ResponseBody List<User> queryAll(HttpServletResponse response) throws IOException {

    Page page = new Page(1);
    Map<String,Object> paramMap = new HashMap<>();
    paramMap.put("isCache", "true");
    paramMap.put("cacheKey", "userServiceImpl.getUserList");
    paramMap.put("page", page);

    List<User> userList = userServiceImpl.getUserList(paramMap);
    for (User user : userList) {
    System.out.println(user.getUsername());
    }
    System.out.println("数据总条数:"+page.getTotals());
    return userList;
    }
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