源码分析Mybatis插件(Plugin)机制与实战(图文并茂、提问式源码阅读技巧)

时间  2019-11-29
标签 源码 分析 mybatis 插件 plugin 机制 实战 图文并茂 提问 阅读 技巧 栏目 MyBatis 繁體版
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有了《Mybatis执行SQL的4大基础组件详解》 与 《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。java

舒适提示：本文也是以提问式阅读与探究源码的技巧展现。spring

一、回顾

从前面的文章咱们已经知道，Mybatis在执行SQL语句的扩展点为Executor、StatementHandler、ParameterHandler与ResultSetHandler，咱们本节将以Executor为入口，向你们展现Mybatis插件的扩展机制。sql

咱们先来看回顾一下Mybatis Executor的建立入口。apache

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

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？mybatis

那接下来咱们带着上述疑问，从InterceptorChain类开始进行深刻学习。并发

二、InterceptorChain

从名字上看其大意为拦截器链。app

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,表示拦截器链中全部的拦截器，并提供增长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须要实现该接口。
  • 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。其中包含一个很是重要的方法：proceed。
public Object proceed() throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
  return method.invoke(target, args);
}
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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，最终须要调用目标方法的invoke方法。函数

记下来中先重点分析一下InterceptorChain方法的pluginAll方法，由于从开头也知道,Mybatis在建立对象时，是调用该方法，完成目标对象的包装。源码分析

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;
}
复制代码

代码@1：目标对象，须要被代理的对象。

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是从何时初始化的呢，即拦截链中的拦截器从何而来。 问题2：从前面也得知，不管是建立Executor，仍是建立StatementHandler等，都是调用InterceptorChain#pluginAll方法，那是否是拦截器中的拦截器都会做用与目标对象，这应该是有问题的，该如何处理？ 问题3：代理对象是如何建立的。

2.2.1 addInterceptor

public void addInterceptor(Interceptor interceptor) {
  interceptors.add(interceptor);
}
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要想知道interceptors是如何初始化的，咱们只须要查看该方法的调用链便可。

一路跟踪到源头，咱们会发如今初始化SqlSessionFactory时，会解析一个标签plugin，就能够得知，会在SqlSessionFacotry的一个属性中配置全部的拦截器。 具体配置示例以下：

<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>
复制代码

问题1已经解决。但后面两个问题彷佛没有什么突破口。因为目前所涉及的三个类，显然不足以给咱们提供答案，咱们先将目光移到InterceptorChain所在包中的其余类，看看其余类的职责如何。

三、Intercepts与Signature

在org.apache.ibatis.plugin中存在以下两个注解类：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注解的属性说明以下：
    • Class<?> type ：须要拦截目标对象的类。
    • String method：须要拦截目标类的方法名。
    • Class<?>[] args：须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。

但另一个类型Plugin类确引发了个人注意。接下来咱们将重点分析Plugin方法。

四、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，咱们能够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的核心属性以下：

  • Object target 目标对象。
  • Interceptor interceptor 拦截器对象。
  • Map<Class<?>, 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;
  }
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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;
}
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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：获取须要代理的对象的Class上声明的全部接口。

代码@3：使用JDK内置的Proxy建立代理对象。Proxy建立代理对象的方法声明以下：

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

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

在进入Plugin#invoker方法学习以前，咱们先重点查看一下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;
}
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代码@1：首先从Interceptor的类上获取Intercepts注解。

代码@2：若是Interceptor的类上没有定义Intercepts注解，则抛出异常，说明咱们在自定义插件时，必需要有Intercepts注解。

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

舒适提示：从这里能够得知：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()]);
}
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该方法的实现比较简单，并非获取目标对象所实现的全部接口，而是返回须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);
  }
}
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代码@1：首先对其参数列表作一个简单的说明：

  • 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，并获取须要被拦截的方法集合。

代码@3：若是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：若是不是，则直接调用目标方法的Invoke方法。

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

从目前的学习中，咱们已经了解了Plugin.wrap方法就是生成带来带来类的惟一入口，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;
}
复制代码

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，即咱们在实现自定义的Interceptor方法时，在plugin中须要根据本身的逻辑，对目标对象进行包装（代理），建立代理对象，那咱们就能够在该方法中使用Plugin#wrap来建立代理类。

接下来咱们再来用序列图来对上述源码分析作一个总结：

在这里插入图片描述
看到这里，你们是否对上面提出的3个问题都已经有了本身的答案了。

问题1：InterceptorChain中的interceptors是从何时初始化的呢，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，会加载全部的拦截器到InterceptorChain中。

问题2：从前面也得知，不管是建立Executor，仍是建立StatementHandler等，都是调用InterceptorChain#pluginAll方法，那是否是拦截器中的拦截器都会做用与目标对象，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，咱们能够根据传入的目标对象，是不是该拦截器关注的，若是不关注，则直接返回目标对象，若是关注，则使用Plugin#wrap方法建立代理对象。

问题3：代理对象是如何建立的？ 代理对象是使用JDK的动态代理机制建立，使用Plugin#wrap方法建立。

五、实践

实践是检验真理的惟一标准，那到底如何使用Mybatis的插件机制呢？ 建立自定义的拦截器Interceptor,实现Interceptor接口。 1）实现plugin方法，在该方法中决定是否须要建立代理对象，若是建立，使用Plugin#wrap方法建立。 2）实现interceptor方法，该方法中定义拦截器的逻辑，而且在最后请调用invocation.proceed()方法传递拦截器链。 3）使用Intercepts注解，定义须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，经过Mybatis的插件机制，动态改写SQL语句来实现多租户

做者介绍：《RocketMQ技术内幕》做者，维护公众号：中间件兴趣圈，目前主要发表了源码阅读java集合、JUC(java并发包)、Netty、ElasticJob、Mycat、Dubbo、RocketMQ、mybaits等系列源码。

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