源码分析Mybatis插件(Plugin)机制与实战

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源码分析Mybatis插件(Plugin)机制与实战

丁威 2019-09-23 21:15:56 浏览4860
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源码分析Mybatis系列目录:
1、源码分析Mybatis MapperProxy初始化之Mapper对象的扫描与构建
2、源码分析Mybatis MappedStatement的创建流程
3、Mybatis执行SQL的4大基础组件详解
4、源码解析MyBatis Sharding-Jdbc SQL语句执行流程详解

有了《Mybatis执行SQL的4大基础组件详解》《源码解析MyBatis Sharding-Jdbc SQL语句执行流程详解》两篇文章的铺垫,本文将直奔主题:Mybatis插件机制。

温馨提示:本文也是以提问式阅读与探究源码的技巧展示。

1、回顾

从前面的文章我们已经知道,Mybatis在执行SQL语句的扩展点为Executor、StatementHandler、ParameterHandler与ResultSetHandler,我们本节将以Executor为入口,向大家展示Mybatis插件的扩展机制。

我们先来看回顾一下Mybatis Executor的创建入口。

1.1 Configuration#newExecutor

public Executor newExecutor(Transaction transaction, ExecutorType executorType) {
  executorType = executorType == null ? defaultExecutorType : executorType;
  executorType = executorType == null ? ExecutorType.SIMPLE : executorType;
  Executor executor;
  if (ExecutorType.BATCH == executorType) {
    executor = new BatchExecutor(this, transaction);
  } else if (ExecutorType.REUSE == executorType) {
    executor = new ReuseExecutor(this, transaction);
  } else {
    executor = new SimpleExecutor(this, transaction);
  }
  if (cacheEnabled) {
    executor = new CachingExecutor(executor);
  }
  executor = (Executor) interceptorChain.pluginAll(executor);   // @1
  return executor;
}

代码@1,:使用InterceptorChain.pluginAll(executor)进行拆件化处理。

思考:使用该方法调用后,会返回一个什么对象呢?如何自定义拆件,自定义插件如何执行呢?

那接下来我们带着上述疑问,从InterceptorChain类开始进行深入学习。

2、InterceptorChain

从名字上看其大意为拦截器链。

2.1 类图

在这里插入图片描述

  • InterceptorChain
    拦截器链,其内部维护一个interceptors,表示拦截器链中所有的拦截器,并提供增加或获取拦截器链的方法,下面会重点分析pluginAll方法。
  • Interceptor
    拦截器接口,用户自定义的拦截器需要实现该接口。
  • Invocation
    拦截器执行时的上下文环境,其实就是目标方法的调用信息,包含目标对象、调用的方法信息、参数信息。其中包含一个非常重要的方法:proceed。
public Object proceed() throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
  return method.invoke(target, args);
}

该方法的主要目的就是进行处理链的传播,执行完拦截器的方法后,最终需要调用目标方法的invoke方法。

记下来中先重点分析一下InterceptorChain方法的pluginAll方法,因为从开头也知道,Mybatis在创建对象时,是调用该方法,完成目标对象的包装。

2.2 核心方法一览

2.2.1 pluginAll

public Object pluginAll(Object target) {   // @1
  for (Interceptor interceptor : interceptors) {   // @2
    target = interceptor.plugin(target);         
  // @3
  }
  return target;
}

代码@1:目标对象,需要被代理的对象。

代码@2:遍历InterceptorChain的拦截器链,分别调用Intercpetor对象的Plugin进行拦截(@3)。

那接下来有三个疑问?
问题1:InterceptorChain中的interceptors是从什么时候初始化的呢,即拦截链中的拦截器从何而来。
问题2:从前面也得知,无论是创建Executor,还是创建StatementHandler等,都是调用InterceptorChain#pluginAll方法,那是不是拦截器中的拦截器都会作用与目标对象,这应该是有问题的,该如何处理?
问题3:代理对象是如何创建的。

2.2.1 addInterceptor

public void addInterceptor(Interceptor interceptor) {
  interceptors.add(interceptor);
}

要想知道interceptors是如何初始化的,我们只需要查看该方法的调用链即可。

一路跟踪到源头,我们会发现在初始化SqlSessionFactory时,会解析一个标签plugin,就可以得知,会在SqlSessionFacotry的一个属性中配置所有的拦截器。
具体配置示例如下:

<bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
    <property name="dataSource" ref="shardingDataSource"/>
    <property name="mapperLocations" value="classpath*:META-INF/mybatis/mappers/OrderMapper.xml"/>

    <property name="plugins">
        <array>
            <bean id = "teneantInteceptor" class="com.demo.inteceptor.TenaInteceptor"></bean>
        </array>
    </property>
</bean>

问题1已经解决。但后面两个问题似乎没有什么突破口。由于目前所涉及的三个类,显然不足以给我们提供答案,我们先将目光移到InterceptorChain所在包中的其他类,看看其他类的职责如何。

3、Intercepts与Signature

在org.apache.ibatis.plugin中存在如下两个注解类:Intercepts与Signature,从字面意思就是用来配置拦截的方法信息。
在这里插入图片描述

  • Siganature注解的属性说明如下:

    • Class<?> type :需要拦截目标对象的类。
    • String method:需要拦截目标类的方法名。
    • Class<?>[] args:需要拦截目标类的方法名的参数类型签名。

备注:至于如何得知上述字段的含义,请看下文的Plugin#getSignatureMap方法。

但另外一个类型Plugin类确引起了我的注意。接下来我们将重点分析Plugin方法。

4、Plugin详解

4.1 Plugin类图

在这里插入图片描述
其中InvocationHandler为JDK的动态代理机制中的事件执行器,我们可以隐约阈值代理对象的生成将基于JDK内置的动态代理机制。

Plugin的核心属性如下:

  • Object target
    目标对象。
  • Interceptor interceptor
    拦截器对象。
  • Map, Set< Method>> signatureMap
    拦截器中的签名映射。

4.2 构造函数

private Plugin(Object target, Interceptor interceptor, Map<Class<?>, Set<Method>> signatureMap) {
    this.target = target;
    this.interceptor = interceptor;
    this.signatureMap = signatureMap;
  }

注意:其构造函数为私有的,那如何构建Plugin呢,其构造方法为Plugin的镜头方法wrap中被调用。

4.3 核心方法详解

4.3.1 wrap

public static Object wrap(Object target, Interceptor interceptor) {
  Map<Class<?>, Set<Method>> signatureMap = getSignatureMap(interceptor);  // @1
  Class<?> type = target.getClass();   
  Class<?>[] interfaces = getAllInterfaces(type, signatureMap);   // @2
  if (interfaces.length > 0) {
    return Proxy.newProxyInstance(    // @3
        type.getClassLoader(),
        interfaces,
        new Plugin(target, interceptor, signatureMap));
  }
  return target;
}

代码@1:获取待包装的Interceptor的方法签名映射表,稍后详细分析。

代码@2:获取需要代理的对象的Class上声明的所有接口。

代码@3:使用JDK内置的Proxy创建代理对象。Proxy创建代理对象的方法声明如下:

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h),

注意其事件处理器为Plugin,故在动态运行过程中会执行Plugin的invoker方法。

在进入Plugin#invoker方法学习之前,我们先重点查看一下getSignatureMap、getAllInterfaces的实现。

4.3.2 getSignatureMap

private static Map<Class<?>, Set<Method>> getSignatureMap(Interceptor interceptor) {
  Intercepts interceptsAnnotation = interceptor.getClass().getAnnotation(Intercepts.class);  // @1
  if (interceptsAnnotation == null) { // issue #251                                          // @2
    throw new PluginException("No @Intercepts annotation was found in interceptor " + interceptor.getClass().getName());      
  }
  Signature[] sigs = interceptsAnnotation.value();   // @3
  Map<Class<?>, Set<Method>> signatureMap = new HashMap<Class<?>, Set<Method>>(); 
  for (Signature sig : sigs) {
    Set<Method> methods = signatureMap.get(sig.type());
    if (methods == null) {
      methods = new HashSet<Method>();
      signatureMap.put(sig.type(), methods);
    }
    try {
      Method method = sig.type().getMethod(sig.method(), sig.args());    
      methods.add(method);
    } catch (NoSuchMethodException e) {
      throw new PluginException("Could not find method on " + sig.type() + " named " + sig.method() + ". Cause: " + e, e);
    }
  }
  return signatureMap;
}

代码@1:首先从Interceptor的类上获取Intercepts注解。

代码@2:如果Interceptor的类上没有定义Intercepts注解,则抛出异常,说明我们在自定义插件时,必须要有Intercepts注解。

代码@3:解析Interceptor的values属性(Signature[])数组,然后存入HashMap, Set< Method>>容器内。

温馨提示:从这里可以得知:自定义的插件必须定义Intercepts注解,其注解的value值为Signature。

4.3.3 getAllInterfaces

private static Class<?>[] getAllInterfaces(Class<?> type, Map<Class<?>, Set<Method>> signatureMap) {
  Set<Class<?>> interfaces = new HashSet<Class<?>>();
  while (type != null) {
    for (Class<?> c : type.getInterfaces()) {
      if (signatureMap.containsKey(c)) {
        interfaces.add(c);
      }
    }
    type = type.getSuperclass();
  }
  return interfaces.toArray(new Class<?>[interfaces.size()]);
}

该方法的实现比较简单,并不是获取目标对象所实现的所有接口,而是返回需要拦截的方法所包括的接口。

4.3.4 invoke

public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { // @1
  try {
    Set<Method> methods = signatureMap.get(method.getDeclaringClass());
    if (methods != null && methods.contains(method)) {   // @2
      return interceptor.intercept(new Invocation(target, method, args));   // @3
    }
    return method.invoke(target, args);                           // @4
  } catch (Exception e) {
    throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(e);
  }
}

代码@1:首先对其参数列表做一个简单的说明:

  • Object proxy 当前的代理对象
  • Method method 当前执行的方法
  • Object[] args 当前执行方法的参数

代码@2:获取当前执行方法所属的类,并获取需要被拦截的方法集合。

代码@3:如果需被拦截的方法集合包含当前执行的方法,则执行拦截器的interceptor方法。

代码@4:如果不是,则直接调用目标方法的Invoke方法。

从该方法可以看出Interceptor接口的intercept方法就是拦截器自身需要实现的逻辑,其参数为Invocation,在该方法的结束,需要调用invocation#proceed()方法,进行拦截器链的传播。

从目前的学习中,我们已经了解了Plugin.wrap方法就是生成带来带来类的唯一入口,那该方法在什么地方调用呢?从代码类库中没有找到该方法的调用链,说明该方法是供用户调用的。

再看InterceptorChain方法的pluginAll方法:

public Object pluginAll(Object target) {   // @1
  for (Interceptor interceptor : interceptors) {   // @2
    target = interceptor.plugin(target);           // @3
  }
  return target;
}

该方法会遍历用户定义的插件实现类(Interceptor),并调用Interceptor的plugin方法,对target进行拆件化处理,即我们在实现自定义的Interceptor方法时,在plugin中需要根据自己的逻辑,对目标对象进行包装(代理),创建代理对象,那我们就可以在该方法中使用Plugin#wrap来创建代理类。

接下来我们再来用序列图来对上述源码分析做一个总结:
在这里插入图片描述
看到这里,大家是否对上面提出的3个问题都已经有了自己的答案了。

问题1:InterceptorChain中的interceptors是从什么时候初始化的呢,即拦截链中的拦截器从何而来。
答:在初始化SqlSesstionFactory的时候,会解析属性plugins属性,会加载所有的拦截器到InterceptorChain中。

问题2:从前面也得知,无论是创建Executor,还是创建StatementHandler等,都是调用InterceptorChain#pluginAll方法,那是不是拦截器中的拦截器都会作用与目标对象,这应该是有问题的,该如何处理?

答案是在各自订阅的Interceptor#plugin方法中,我们可以根据传入的目标对象,是否是该拦截器关注的,如果不关注,则直接返回目标对象,如果关注,则使用Plugin#wrap方法创建代理对象。

问题3:代理对象是如何创建的?
代理对象是使用JDK的动态代理机制创建,使用Plugin#wrap方法创建。

5、实践

实践是检验真理的唯一标准,那到底如何使用Mybatis的插件机制呢?
创建自定义的拦截器Interceptor,实现Interceptor接口。
1)实现plugin方法,在该方法中决定是否需要创建代理对象,如果创建,使用Plugin#wrap方法创建。
2)实现interceptor方法,该方法中定义拦截器的逻辑,并且在最后请调用invocation.proceed()方法传递拦截器链。
3)使用Intercepts注解,定义需要拦截目标对象的方法签名,支持多个。
将实现的Interceptor在定义SqlSessionFactory的配置中,放入plugins属性。

最后给出一个Mybatis Plugin插件机制使用案例:基于Mycat+Mybatis的多租户方案:基于Mybatis与Mycat的多租户方式,通过Mybatis的插件机制,动态改写SQL语句来实现多租户


原文发布时间为:2019-05-30
本文作者:丁威,《RocketMQ技术内幕》作者。
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