Java 面试宝典：Executor 执行器是如何工作的？

回答

Executor执行器是 Mybatis 核心组件，它负责执行 SQL 语句并处理数据库的交互，主要包括 SQL 语句的生成、参数绑定、执行、缓存处理以及结果集的映射等。

Mybatis 内置了三种基本的Executor。

• SimpleExecutor：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：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。
• BatchExecutor：支持批处理的执行器，支持批量更新操作，依赖 JDBC 的批处理。

public Executor newExecutor(Transaction transaction, ExecutorType executorType) {
    // ExecutorType.SIMPLE 为默认执行器
    executorType = executorType == null ? defaultExecutorType : executorType;
    executorType = executorType == null ? ExecutorType.SIMPLE : executorType;
    Executor executor;
    if (ExecutorType.BATCH == executorType) {
      // 批量执行器
      executor = new BatchExecutor(this, transaction);
    } else if (ExecutorType.REUSE == executorType) {
      // 复用执行器  
      executor = new ReuseExecutor(this, transaction);
    } else {
      // 简答执行器  
      executor = new SimpleExecutor(this, transaction);
    }
    // 缓存执行器
    if (cacheEnabled) {
      executor = new CachingExecutor(executor);
    }
    executor = (Executor) interceptorChain.pluginAll(executor);
    return executor;
  }

Executor 工作原理

• 获取 MappedStatement，每个 Mapper 方法在 MyBatis 配置中都有对应的 MappedStatement，它包含了 SQL 语句和配置信息。

// Map 缓存所有的 MappedStatement
protected final Map<String, MappedStatement> mappedStatements = new StrictMap<MappedStatement>("Mapped Statements collection")
      .conflictMessageProducer((savedValue, targetValue) ->
          ". please check " + savedValue.getResource() + " and " + targetValue.getResource());

// 根据全限定名得到 MappedStatement
MappedStatement ms = configuration.getMappedStatement(statementId);

• 生成 BoundSql：基于MappedStatement生成BoundSql，包含了实际执行的 SQL 语句和参数。

BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameterObject);


public BoundSql getBoundSql(Object parameterObject) {
    // 从SqlSource得到BoundSql
    BoundSql boundSql = sqlSource.getBoundSql(parameterObject);
    // 获取 ParameterMapping
    List<ParameterMapping> parameterMappings = boundSql.getParameterMappings();
    if (parameterMappings == null || parameterMappings.isEmpty()) {
      boundSql = new BoundSql(configuration, boundSql.getSql(), parameterMap.getParameterMappings(), parameterObject);
    }

    // check for nested result maps in parameter mappings (issue #30)
    for (ParameterMapping pm : boundSql.getParameterMappings()) {
      String rmId = pm.getResultMapId();
      if (rmId != null) {
        ResultMap rm = configuration.getResultMap(rmId);
        if (rm != null) {
          hasNestedResultMaps |= rm.hasNestedResultMaps();
        }
      }
    }
    return boundSql;
}

• 创建 ParameterHandler：负责将方法参数绑定到 SQL 语句的占位符中。

ParameterHandler parameterHandler = configuration.newParameterHandler(ms, parameterObject, boundSql);

public ParameterHandler newParameterHandler(MappedStatement mappedStatement, Object parameterObject, BoundSql boundSql) {
    // 创建 ParameterHandler 对象
    ParameterHandler parameterHandler = mappedStatement.getLang().createParameterHandler(mappedStatement, parameterObject, boundSql);
    // 插件执行
    parameterHandler = (ParameterHandler) interceptorChain.pluginAll(parameterHandler);
    return parameterHandler;
}

public class DefaultParameterHandler implements ParameterHandler {

  @Override
  public void setParameters(PreparedStatement ps) {
    ErrorContext.instance().activity("setting parameters").object(mappedStatement.getParameterMap().getId());
    // BoundSql 的参数映射列表
    List<ParameterMapping> parameterMappings = boundSql.getParameterMappings();
    if (parameterMappings != null) {
      for (int i = 0; i < parameterMappings.size(); i++) {
        ParameterMapping parameterMapping = parameterMappings.get(i);
        if (parameterMapping.getMode() != ParameterMode.OUT) {
          Object value;
          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);
          }
          // 自定义 TypeHandler
          TypeHandler typeHandler = parameterMapping.getTypeHandler();
          JdbcType jdbcType = parameterMapping.getJdbcType();
          if (value == null && jdbcType == null) {
            jdbcType = configuration.getJdbcTypeForNull();
          }
          try {
            // 参数设置  
            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 SQL 语句：根据Executor 的不同实现，执行 SQL 语句。

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();
      // 新建 StatementHandler
      StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(wrapper, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
      // 预编译
      stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
      // 执行 SQL 查询
      return handler.query(stmt, resultHandler);
    } finally {
      closeStatement(stmt);
    }
}


public <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
    // 获取待执行 SQL
    String sql = boundSql.getSql();
    // SQL 执行
    statement.execute(sql);
    // 结果集处理
    return resultSetHandler.handleResultSets(statement);
}

• 处理结果集：通过**ResultHandler**进行处理和映射，转换为相应的 Java 对象。

public class DefaultResultSetHandler implements ResultSetHandler {

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

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

    int resultSetCount = 0;
    // 结果集包装器
    ResultSetWrapper rsw = getFirstResultSet(stmt);

    // Mapper结果映射
    List<ResultMap> resultMaps = mappedStatement.getResultMaps();
    int resultMapCount = resultMaps.size();
    // ResultMap 映射校验
    validateResultMapsCount(rsw, resultMapCount);
    // 遍历映射结果集  
    while (rsw != null && resultMapCount > resultSetCount) {
      ResultMap resultMap = resultMaps.get(resultSetCount);
      // JDBC ResultSet 映射处理
      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);
  }

}

扩展

除了上述三种执行器，Mybatis还内置了 CachingExecutor，它通过二级缓存机制实现对数据库查询结果的缓存，适用于频繁读取、数据相对静态的场景。

CachingExecutor

CachingExecutor 是 MyBatis 实现二级缓存的执行器。它通过装饰模式在 Executor 的基础上增加了缓存功能，在查询数据库之前先检查缓存，如果缓存中有数据，则直接返回缓存中的数据，否则执行查询并将结果存入缓存。

• 提升性能。使用二级缓存，显著减少对数据库的访问次数。当数据已经缓存在内存中时，直接从缓存中读取，无需再次访问数据库。
• 数据一致性。执行更新操作、提交和回滚事务时会清空相关缓存，以确保缓存中的数据与数据库中的数据保持一致。通过flushCacheIfRequired方法来实现。
• 事务支持。事务提交时，将事务中的缓存操作应用到二级缓存中；在事务回滚时，撤销未提交的缓存操作。通过TransactionalCacheManager管理事务中的缓存操作。

Mybatis 的缓存是如何实现？

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