【MyBatis源码分析】select源码分析及小结

示例代码

之前的文章说过，对于MyBatis来说insert、update、delete是一组的，因为对于MyBatis来说它们都是update；select是一组的，因为对于MyBatis来说它就是select。

本文研究一下select的实现流程，示例代码为：

public void testSelectOne() {
    System.out.println(mailDao.selectMailById(8));
}

selectMailById方法的实现为：

public Mail selectMailById(long id) {
    SqlSession ss = ssf.openSession();
    try {
        return ss.selectOne(NAME_SPACE + "selectMailById", id);
    } finally {
        ss.close();
    }
}

我们知道MyBatis提供的select有selectList和selectOne两个方法，但是本文只分析且只需要分析selectOne方法，原因后面说。

selectOne方法流程

先看一下SqlSession的selectOne方法流程，方法位于DefaultSqlSession中：

public <T> T selectOne(String statement, Object parameter) {
    // Popular vote was to return null on 0 results and throw exception on too many.
    List<T> list = this.<T>selectList(statement, parameter);
    if (list.size() == 1) {
      return list.get(0);
    } else if (list.size() > 1) {
      throw new TooManyResultsException("Expected one result (or null) to be returned by selectOne(), but found: " + list.size());
    } else {
      return null;
    }
}

这里就是为什么我说selectOne与selectList两个方法只需要分析selectList方法就可以了的原因，因为在MyBatis中所有selectOne操作最后都会转换为selectList操作，无非就是操作完毕之后判断一下结果集的个数，如果结果集个数超过一个就报错。

接着看下第3行的selectList的代码实现，方法同样位于DefaultSqlSession中：

public <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds) {
    try {
      MappedStatement ms = configuration.getMappedStatement(statement);
      return executor.query(ms, wrapCollection(parameter), rowBounds, Executor.NO_RESULT_HANDLER);
    } catch (Exception e) {
      throw ExceptionFactory.wrapException("Error querying database.  Cause: " + e, e);
    } finally {
      ErrorContext.instance().reset();
    }
}

第3行获取MappedStatement就不说了，跟一下第4行Executor的query方法实现，这里使用了一个装饰器模式，给SimpleExecutor加上了缓存功能，代码位于CachingExecutor中：

public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
    BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameterObject);
    CacheKey key = createCacheKey(ms, parameterObject, rowBounds, boundSql);
    return query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}

第2行的代码获取BoundSql，BoundSql中的内容上文已经说过了，最后也会有总结。

第3行的代码根据输入参数构建缓存Key。

第4行的代码执行查询操作，看下代码实现，代码同样位于CachingExecutor中：

public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql)
      throws SQLException {
    Cache cache = ms.getCache();
    if (cache != null) {
      flushCacheIfRequired(ms);
      if (ms.isUseCache() && resultHandler == null) {
        ensureNoOutParams(ms, parameterObject, boundSql);
        @SuppressWarnings("unchecked")
        List<E> list = (List<E>) tcm.getObject(cache, key);
        if (list == null) {
          list = delegate.<E> query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
          tcm.putObject(cache, key, list); // issue #578 and #116
        }
        return list;
      }
    }
    return delegate.<E> query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}

这里并没有配置且引用Cache，因此不执行第4行的判断，执行第17行的代码，代码位于SimpleExecutor的父类BaseExecutor中，源码实现为：

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 (closed) {
      throw new ExecutorException("Executor was closed.");
    }
    if (queryStack == 0 && ms.isFlushCacheRequired()) {
      clearLocalCache();
    }
    List<E> list;
    try {
      queryStack++;
      list = resultHandler == null ? (List<E>) localCache.getObject(key) : null;
      if (list != null) {
        handleLocallyCachedOutputParameters(ms, key, parameter, boundSql);
      } else {
        list = queryFromDatabase(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
      }
    } finally {
      queryStack--;
    }
    if (queryStack == 0) {
      for (DeferredLoad deferredLoad : deferredLoads) {
        deferredLoad.load();
      }
      // issue #601
      deferredLoads.clear();
      if (configuration.getLocalCacheScope() == LocalCacheScope.STATEMENT) {
        // issue #482
        clearLocalCache();
      }
    }
    return list;
}

这里执行第16行的代码，queryFromDatabase方法实现为：

private <E> List<E> queryFromDatabase(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException {
    List<E> list;
    localCache.putObject(key, EXECUTION_PLACEHOLDER);
    try {
      list = doQuery(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
    } finally {
      localCache.removeObject(key);
    }
    localCache.putObject(key, list);
    if (ms.getStatementType() == StatementType.CALLABLE) {
      localOutputParameterCache.putObject(key, parameter);
    }
    return list;
}

代码走到第5行，最终执行duQuery方法，方法的实现为：

public <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) throws SQLException {
    Statement stmt = null;
    try {
      Configuration configuration = ms.getConfiguration();
      StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(wrapper, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
      stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
      return handler.<E>query(stmt, resultHandler);
    } finally {
      closeStatement(stmt);
    }
}

看到第4行~第6行的代码都和前文update是一样的，就不说了，handler有印象的朋友应该记得是PreparedStatementHandler，下一部分就分析一下和update的区别，PreparedStatementHandler的query方法是如何实现的。

PreparedStatementHandler的query方法实现

跟一下PreparedStatementHandler的query方法跟到底，其最终实现为：

public <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
    PreparedStatement ps = (PreparedStatement) statement;
    ps.execute();
    return resultSetHandler.<E> handleResultSets(ps);
}

看到第3行执行查询操作，第4行的代码处理结果集，将结果集转换为List，handleResultSets方法实现为：

public List<Object> handleResultSets(Statement stmt) throws SQLException {
    ErrorContext.instance().activity("handling results").object(mappedStatement.getId());

    final List<Object> multipleResults = new ArrayList<Object>();

    int resultSetCount = 0;
    ResultSetWrapper rsw = getFirstResultSet(stmt);

    List<ResultMap> resultMaps = mappedStatement.getResultMaps();
    int resultMapCount = resultMaps.size();
    validateResultMapsCount(rsw, resultMapCount);
    while (rsw != null && resultMapCount > resultSetCount) {
      ResultMap resultMap = resultMaps.get(resultSetCount);
      handleResultSet(rsw, resultMap, multipleResults, null);
      rsw = getNextResultSet(stmt);
      cleanUpAfterHandlingResultSet();
      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++;
      }
    }

    return collapseSingleResultList(multipleResults);
}

总结一下这个方法。

第7行代码，通过PreparedStatement的getResultSet方法获取ResultSet，并将ResultSet包装为ResultSetWrapper，ResultSetWrapper除了包含了ResultSet之外，还依次定义了数据库返回的每条数据的每行列名、列对应的JDBC类型、列对应的Java Class的类型，除此之外最主要的是还包含了TypeHandlerRegister（类型处理器，所有的参数都是通过TypeHandler进行设置的）。

第9行代码，获取该<select>标签中定义的ResultMap，不过这里我有点没弄明白，一个<select>标签按道理应该只能定义一个resultMap属性，但是这里却获取的是一个List<ResultMap>，不是很清楚。

第11行代码，做了一个校验，即如果select出来有结果返回，但是没有ResultMap或者ResultType与之对应的话，抛出异常，道理很简单，没有这2者之一，MyBatis并不知道将返回转成什么样子。

第12行~第18行的代码，将ResultSetWrapper中的值根据ResultMap，转成Java对象，先存储在multipleResults中，这是一个List<Object>。

第20行~第33行的代码，是用于处理<select>中定义的resultSets的，由于这里没有定义，因此跳过。

第35行的代码，将multipleResults，根据其size大小，如果size=1，获取0号元素，强转为List<Object>；如果size!=1，直接返回multipleResults。

总得来说这个方法，根据数据库返回的结果，封装为自定义的ResultMap的流程基本是没问题的，只是这里的一个问题是，为什么要定义一个multipleResults，最后根据multipleResults的size来判断并拆分最终的结果，还没有完全搞懂，这部分还要留待后面的工作中随着MyBatis应用的深入再去学习。

小结

前文已经对MyBatis配置文件加载、CRUD操作都进行了分析，就从我自己的感觉来说，对整个流程基本有数，但是很多地方感觉还是有些印象不深，最主要的就是从什么地方获取什么数据，获取的数据在什么地方使用，因此这里做一个总结加深印象，主要总结的是MyBatis中重点的类中持有哪些内容。

首先是SqlSessionFactory，默认使用的是DefaultSqlSessionFactory，我们使用它来每次打开一个SqlSession，SqlSessionFactory持有：

接着是Configuration，它是所有配置信息最终存储的位置，其中大部分的属性尤其是布尔型值都可以通过<settings>标签进行配置，任何的操作（如打开一个SqlSession、执行增删改查等）都要从Configuration中拿相关信息，Configuration持有的一些重要属性有：

接着是Environment，它存储的是配置的数据库环境信息，可以指定多个，但是最终只能使用一个，Environment持有的一些重要属性有：

接着是MappedStatement，一个MappedStatement对应mapper文件中的一个<insert>、<delete>、<update>、<select>，每次执行MyBatis操作的时候先获取对应的MappedStatement，MappedStatement持有的一些重要属性有：

接着是BoundSql，BoundSql中最重要存储的就是当前要执行的SQL语句，其余还有要设置的参数信息与参数对象，BoundSql持有的属性有：

最后是ParameterMapping，ParameterMapping是待设置的参数映射，存储了待设置的参数的相关信息，ParameterMapping持有的属性有：

MyBatis中使用到的设计模式

下面来总结一下MyBatis中使用到的设计模式，有些设计模式可能在到目前位置的文章中没有体现，但是在之后的【MyBatis源码分析】系列文章中也会体现，这里一并先列举出来：

1、建造者模式

代码示例为SqlSessionFactoryBuilder，代码片段：

public SqlSessionFactory build(Reader reader) {
    return build(reader, null, null);
  }

  public SqlSessionFactory build(Reader reader, String environment) {
    return build(reader, environment, null);
  }

  public SqlSessionFactory build(Reader reader, Properties properties) {
    return build(reader, null, properties);
  }

  public SqlSessionFactory build(Reader reader, String environment, Properties properties) {
    try {
      XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(reader, environment, properties);
      return build(parser.parse());
    } catch (Exception e) {
      throw ExceptionFactory.wrapException("Error building SqlSession.", e);
    } finally {
      ErrorContext.instance().reset();
      try {
        reader.close();
      } catch (IOException e) {
        // Intentionally ignore. Prefer previous error.
      }
    }
  }

重载了大量的build方法，可以根据参数的不同构建出不同的SqlSessionFactory。

2、抽象工厂模式

代码示例为TransactionFactory，代码片段为：

public class JdbcTransactionFactory implements TransactionFactory {

  @Override
  public void setProperties(Properties props) {
  }

  @Override
  public Transaction newTransaction(Connection conn) {
    return new JdbcTransaction(conn);
  }

  @Override
  public Transaction newTransaction(DataSource ds, TransactionIsolationLevel level, boolean autoCommit) {
    return new JdbcTransaction(ds, level, autoCommit);
  }
}

抽象出事物工厂，不同的事物类型实现不同的事物工厂，像这里就是Jdbc事物工厂，通过Jdbc事物工厂去返回事物接口的具体实现。

其它的像DataSourceFactory也是抽象工厂模式的实现。

3、模板模式

代码示例为BaseExecutor，代码片段：

protected abstract int doUpdate(MappedStatement ms, Object parameter)
      throws SQLException;

protected abstract List<BatchResult> doFlushStatements(boolean isRollback)
      throws SQLException;

protected abstract <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql)
      throws SQLException;

protected abstract <E> Cursor<E> doQueryCursor(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, BoundSql boundSql)
      throws SQLException;

BaseExecutor封装好方法流程，子类例如SimpleExecutor去实现。

4、责任链模式

代码示例为InterceptorChain，代码片段为：

public class InterceptorChain {

  private final List<Interceptor> interceptors = new ArrayList<Interceptor>();

  public Object pluginAll(Object target) {
    for (Interceptor interceptor : interceptors) {
      target = interceptor.plugin(target);
    }
    return target;
  }

  public void addInterceptor(Interceptor interceptor) {
    interceptors.add(interceptor);
  }
  
  public List<Interceptor> getInterceptors() {
    return Collections.unmodifiableList(interceptors);
  }

}

可以根据需要添加自己的Interceptor，最终按照定义的Interceptor的顺序逐一嵌套执行。

5、装饰器模式

代码示例为CachingExecutor，代码片段为：

public class CachingExecutor implements Executor {

  private Executor delegate;
  private TransactionalCacheManager tcm = new TransactionalCacheManager();

  public CachingExecutor(Executor delegate) {
    this.delegate = delegate;
    delegate.setExecutorWrapper(this);
  }

  ...
}

给Executor添加上了缓存的功能，update与query的时候会根据用户配置先尝试操作缓存。

在MyBatis中还有很多地方使用到了装饰器模式，例如StatementHandler、Cache。

6、代理模式

代码示例为PooledConnection，代码片段为：

public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    String methodName = method.getName();
    if (CLOSE.hashCode() == methodName.hashCode() && CLOSE.equals(methodName)) {
      dataSource.pushConnection(this);
      return null;
    } else {
      try {
        if (!Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
          // issue #579 toString() should never fail
          // throw an SQLException instead of a Runtime
          checkConnection();
        }
        return method.invoke(realConnection, args);
      } catch (Throwable t) {
        throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
      }
    }
}

这层代理的作用主要是为了让Connection使用完毕之后从栈中弹出来。

MyBatis中的插件也是使用代理模式实现的，这个在后面会说到。