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前言
上一篇文章我们分析了一下Mybatis的初始化流程，跟踪了一下Mybatis的配置解析过程，SqlSessionFactory和SqlSession的创建过程，这篇文章我们来分析一下SqlSession的执行流程
Mybatis的执行流程
下面这个图是在上一章《Mybatis初始化》有分析过的Mybatis的执行流程
Mybatis执行流程如下
- 初始化阶段，加载配置文件
- 根据配置文件，创建SqlSessionFactoryBuider，执行build方法来创建SqlSessionFactory，build方法会解析配置文件，然后封装到一个Configuration对象中。Configuration会保存在创建的SqlSessionFactory
- 通过SqlSessionFactory来创建SqlSesion，底层会创建一个Executor执行器保存在SqlSession中
- 然后就是SqlSesson的执行了，SqlSession会调用 executor 执行器去执行
- 执行器中会创建一个StatementHandler，调用StatementHandler去执行Statement语句，当然执行Statement语句前涉及到参数的处理
- 执行完成之后使用ResultSetHandler映射结果为实体对象并返回
我们将接着分析sqlSession.selectOne("cn.whale.mapper.StudentMapper.selectAll",1L); 的执行流程。见：org.apache.ibatis.session.defaults.DefaultSqlSession#selectOne(java.lang.String, java.lang.Object)
@Override
public <T> T selectOne(String statement) {
return this.<T>selectOne(statement, null);
}
@Override
public <T> T selectOne(String statement, Object parameter) {
//1.调用selectList方法查询
List<T> list = this.<T>selectList(statement, parameter);
if (list.size() == 1) {
//2.拿到结果返回
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;
}
}
这里我们看到， selectOne 方法 使用的是 selectList来查询结果，接着看selectList,见：org.apache.ibatis.session.defaults.DefaultSqlSession#selectList(java.lang.String, java.lang.Object)
@Override
public <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter) {
return this.selectList(statement, parameter, RowBounds.DEFAULT);
}
@Override
public <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds) {
try {
//1.从配置中拿到MappedStatement ，其中维护了SQL，mapper接口映射器，二级缓存cache,ParameterMap参数，ResultMap结果映射等等。
MappedStatement ms = configuration.getMappedStatement(statement);
//调用执行器执行 MappedStatement
//wrapCollection(parameter)处理参数，如果是集合会用一个map以collection为key存储。如果是数组会用一个map以array为key存储
//紧接着代码会执行到CachingExecutor#query 方法，这里使用了装饰模式
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();
}
}
上面代码首先从configuration中拿到了MappedStatement ，MappedStatement其中维护了SQL，mapper接口映射器，二级缓存cache,ParameterMap参数，ResultMap结果映射等等。
然后会通过wrapCollection(parameter)对集合或者数组参数做处理，如果是集合会用一个map以collection为key存储。如果是数组会用一个map以array为key存储，这就是为什么我们可以在mapper.xml直接使用’collection’或者‘array’取集合或数组了。
处理好参数后就会走到CachingExecutor#query 方法，我们之前就分析过，执行器默认使用的是SimpleExecutor，而SimpleExecutor有装饰到CachingExecutor中，这里使用了装饰模式。代码来到org.apache.ibatis.executor.CachingExecutor#query
@Override
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
//1.从MappedStatement中拿到BoundSql，其中包括SQL和参数
BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameterObject);
//2.为缓存创建key,以namespace+statementid 加 分页数据 加 SQL 一起作为缓存的key
CacheKey key = createCacheKey(ms, parameterObject, rowBounds, boundSql);
//3.执行查询
return query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}
这个方法里面做了三个事情
-
从MappedStatement中拿到BoundSql，BoundSql其中包括未替换占位符？的SQL和 参数，parameterObject就是参数，以及类型处理器typeHandler，下面是截图
看一下 BoundSql的源码
public class BoundSql {
//SQL 如：select * from student where id = ?
private final String sql;
private final List<ParameterMapping> parameterMappings;
//参数
private final Object parameterObject;
private final Map<String, Object> additionalParameters;
private final MetaObject metaParameters;
public BoundSql(Configuration configuration, String sql, List<ParameterMapping> parameterMappings, Object parameterObject) {
this.sql = sql;
this.parameterMappings = parameterMappings;
this.parameterObject = parameterObject;
this.additionalParameters = new HashMap<String, Object>();
this.metaParameters = configuration.newMetaObject(additionalParameters);
}
- 创建缓存key，一级缓存和二级缓存的key构架方式都是一样的，下面是创建key的代码,见org.apache.ibatis.executor.BaseExecutor#createCacheKey
@Override
public CacheKey createCacheKey(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, BoundSql boundSql) {
if (closed) {
throw new ExecutorException("Executor was closed.");
}
CacheKey cacheKey = new CacheKey();
//1.SQL的ID,如 ； cn.whale.mapper.StudentMapper.selectById
cacheKey.update(ms.getId());
//2.分页开始位置： 0
cacheKey.update(rowBounds.getOffset());
//3.分页查询条数，默认 2147483647 （Integer.MAX_VALUE;）
cacheKey.update(rowBounds.getLimit());
//4.SQL如：select id,username from student where id = ?
cacheKey.update(boundSql.getSql());
List<ParameterMapping> parameterMappings = boundSql.getParameterMappings();
TypeHandlerRegistry typeHandlerRegistry = ms.getConfiguration().getTypeHandlerRegistry();
// mimic DefaultParameterHandler logic
for (ParameterMapping parameterMapping : parameterMappings) {
if (parameterMapping.getMode() != ParameterMode.OUT) {
Object value;
String propertyName = parameterMapping.getProperty();
if (boundSql.hasAdditionalParameter(propertyName)) {
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);
}
//5.参数也作为缓存key的一部分
cacheKey.update(value);
}
}
if (configuration.getEnvironment() != null) {
// issue #176
cacheKey.update(configuration.getEnvironment().getId());
}
return cacheKey;
}
所以缓存的key是 statementId ； 分页 ；SQL ，参数值 一起组成的，也就是说只要是同一SQL，分页条件也相同，参数也相同的话，就可以命中缓存。
- 第三个动作就是执行query方法了，
接下来我们继续分析query方法，此时的代码还是在CachingExecutor中，见：org.apache.ibatis.executor.CachingExecutor#query
@Override
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql)
throws SQLException {
//1.拿到缓存，这个是二级缓存，如果在mapper.xml 中配置了 <cache/> 就会创建Cache对象
Cache cache = ms.getCache();
if (cache != null) {
//下面在走二级缓存流程
flushCacheIfRequired(ms);
if (ms.isUseCache() && resultHandler == null) {
ensureNoOutParams(ms, boundSql);
//2.从缓存中拿值，二级缓存通过tcm，也就是TransactionalCacheManager来管理的
@SuppressWarnings("unchecked")
List<E> list = (List<E>) tcm.getObject(cache, key);
if (list == null) {
//3.如果二级缓存中没有，就会走数据库查询
list = delegate.<E> query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
//查到之后放入二级缓存
tcm.putObject(cache, key, list); // issue #578 and #116
}
return list;
}
}
//4.如果没有开启二级缓存，直接走数据库查询
return delegate.<E> query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}
这个方法主要涉及到二级缓存的查询，如果我们开启了二级缓存，且在mapper.xml中配置了<cache/> Mybatis就会创建一个Cache对象。即查询的时候就会走二级缓存中去尝试拿数据。如果有直接返回，如果没有会从数据库查询，然后放入二级画出来。需要说明的是二级缓存是通过 TransactionalCacheManager 来管理的。
二级缓存我们先不管，继续跟踪query方法，即代码来到了org.apache.ibatis.executor.BaseExecutor#query
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++;
//1.这里会先从一级缓存获取数据，一级缓存在BaseExecutor.PerpetualCache 中
list = resultHandler == null ? (List<E>) localCache.getObject(key) : null;
if (list != null) {
handleLocallyCachedOutputParameters(ms, key, parameter, boundSql);
} else {
//2.如果一级缓存没有获取到数据库，就走数据库查询
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;
}
上面方法会走一级缓存查询，一级缓存在BaseExecutor.PerpetualCache 中以HashMap<Object, Object> 结构存储的默认开启，如果一级缓存没有就走数据库查询，此时代码来到org.apache.ibatis.executor.BaseExecutor#queryFromDatabase
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 {
//1.走数据库查询
list = doQuery(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
} finally {
localCache.removeObject(key);
}
//2.把数据查询出来的数据库写入一级缓存
localCache.putObject(key, list);
if (ms.getStatementType() == StatementType.CALLABLE) {
localOutputParameterCache.putObject(key, parameter);
}
return list;
}
上面代码走数据库查询数据，然后把数据写入一级缓存，最后返回数据。这里我们跟深一点，继续来到org.apache.ibatis.executor.SimpleExecutor#doQuery方法中，我们来看一下到底是怎么从数据库查询的
@Override
public <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) throws SQLException {
Statement stmt = null;
try {
//1.从MappedStatement中拿到coniguration对象
Configuration configuration = ms.getConfiguration();
//2.创建StatementHandler ，StatementHandler也会加入Configuration总的 interceptorChain拦截器链
StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(wrapper, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
//3.创建一个Statement，方法中会从Transaction总拿到Connection，通过Connection创建一个PrepareStatement
stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
//4.调用StatementHandler去执行Statement语句
return handler.<E>query(stmt, resultHandler);
} finally {
closeStatement(stmt);
}
}
上面方法先是通过Connection创建一个PrepareStatement，然后调用StatementHandler#query去执行PrepareStatement，最终代码会来到：org.apache.ibatis.executor.statement.PreparedStatementHandler#query
@Override
public <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
PreparedStatement ps = (PreparedStatement) statement;
//1.执行语句，调用 PreparedStatement 的execute方法
ps.execute();
return resultSetHandler.<E> handleResultSets(ps);
}
到这里就差不多了，代码最后回调用PreparedStatement#execute方法去执行，执行的结果会保存到PreparedStatement中，然后通过ResultSetHandler去处理结果集,默认实现为DefaultResultSetHandler,代码来到org.apache.ibatis.executor.resultset.DefaultResultSetHandler#handleResultSets
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;
//1.把statement中的结果集交给 ResultSetWrapper中
ResultSetWrapper rsw = getFirstResultSet(stmt);
//2.从mappedStatement中拿到ResultMap，也就是我们在mapper.xml总定义的<resultMap/>结果集映射器
List<ResultMap> resultMaps = mappedStatement.getResultMaps();
int resultMapCount = resultMaps.size();
validateResultMapsCount(rsw, resultMapCount);
while (rsw != null && resultMapCount > resultSetCount) {
ResultMap resultMap = resultMaps.get(resultSetCount);
//3.处理结果集映射
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);
}
上面代码会先从mappedStatement中拿到ResultMap，也就是我们在mapper.xml总定义的结果集映射器，然后调用handleResultSet方法处理结果，方法底层默认回使用DefaultResultHandler结果处理器来处理。
在DefaultResultHandler方法中会拿到ResultMap说指定的type也就是<resultMap id="resultMap" type="cn.whale.domian.Student"> 使用 ObjectFactory 对象工厂利用反射通过无参构造器创建对应的实体类实例。
然后会拿到根据ResultMap结果映射的每一个column , 使用对应的TypeHandler从结果集中取出对应的值，使用反射赋值给对象的实例。到此结果集映射成对象完毕。最后返回结果。最后关闭Statement。
总结
文章也是挺长了，我们来总结一下Mybatis的执行流程
- 当我们执行SqlSession的select方法时，会从Configuration中拿到MappedStatement(包括SQL,参数映射，结果集映射等)。然后调用executor去执行query方法
- 接着代码来到executor执行器，它会先创建CacheKey缓存的key，缓存的key是 statementId ； 分页 ；SQL ，参数值 一起组成的，也就是说只要是同一SQL，分页条件也相同，参数也相同的话，就可以命中缓存。
- 如果有开启二级缓存的话，会尝试执行二级缓存，有就返回，没有就从数据库查询，然后再把结果添加到二级缓存。二级缓存在TransactionalCacheManager中管理起来的。
- 假设没有二级缓存，尝试从数据库查询此刻会尝试从一级缓存查询数据，有就返回，没有就从数据库查询。一级缓存在SqlSession中的BaseExecutor.PerpetualCache 中，所以是先执行二级缓存再执行一级缓存。
- 如果还是没有命中缓存，就会通过Connection创建一个PrepareStatement，然后调用StatementHandler#query去执行PrepareStatement。
- 紧接着StatementHandler方法底层会调用PrepareStatement#execute查询结果，然后调用ResultSetHandler处理结果。
- ResultSetHandler会先拿到结果集，然后找到配置的ResultMap。根据ResultMap中配置的type也就是实体类的权限定名，使用ObjectFactory对象工厂使用反射创建对象实例。
- 再接着就会拿到ResultMap总映射的列，找到对应的TypeHanlder拿到值，使用反射赋值给对象实例。最后返回对象列表。
最后我花了一个流程图
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