Mybatis超详细插件机制解析，弄懂拦截器So easy

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概述

Mybatis插件又称拦截器，本篇文章中出现的拦截器都表示插件。

Mybatis采用责任链模式，通过动态代理组织多个插件(拦截器)，通过这些插件可以改变Mybatis的默认行为(诸如SQL重写之类的)，由于插件会深入到Mybatis的核心，因此在编写自己的插件前最好了解下它的原理，以便写出安全高效的插件。

MyBatis 允许你在已映射语句执行过程中的某一点进行拦截调用。默认情况下，MyBatis 允许使用插件来拦截的方法调用包括：

• Executor (update, query, flushStatements, commit, rollback, getTransaction, close, isClosed)
• ParameterHandler (getParameterObject, setParameters)
• ResultSetHandler (handleResultSets, handleOutputParameters)
• StatementHandler (prepare, parameterize, batch, update, query)

总体概括为：

• 拦截执行器的方法
• 拦截参数的处理
• 拦截结果集的处理
• 拦截Sql语法构建的处理

Mybatis是通过动态代理的方式实现拦截的，阅读此篇文章需要先对Java的动态代理机制有所了解。

Mybatis四大接口

既然Mybatis是对四大接口进行拦截的，那我们先要知道Mybatis的四大接口是哪些： Executor, StatementHandler, ResultSetHandler, ParameterHandler。

上图Mybatis框架的整个执行过程。Mybatis插件能够对这四大对象进行拦截，可以说包含到了Mybatis一次SQL执行的所有操作。可见Mybatis的的插件很强大。

1. Executor是 Mybatis的内部执行器，它负责调用StatementHandler操作数据库，并把结果集通过 ResultSetHandler进行自动映射，另外，他还处理了二级缓存的操作。从这里可以看出，我们也是可以通过插件来实现自定义的二级缓存的。
2. StatementHandler是Mybatis直接和数据库执行sql脚本的对象。另外它也实现了Mybatis的一级缓存。这里，我们可以使用插件来实现对一级缓存的操作(禁用等等)。
3. ParameterHandler是Mybatis实现Sql入参设置的对象。插件可以改变我们Sql的参数默认设置。
4. ResultSetHandler是Mybatis把ResultSet集合映射成POJO的接口对象。我们可以定义插件对Mybatis的结果集自动映射进行修改。

插件Interceptor

Mybatis的插件实现要实现Interceptor接口，我们看下这个接口定义的方法。

public interface Interceptor {   
  Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable;     
  Object plugin(Object target);   
  void setProperties(Properties properties); 
} 

这个接口只声明了三个方法：

• setProperties方法是在Mybatis进行配置插件的时候可以配置自定义相关属性，即：接口实现对象的参数配置。
• plugin方法是插件用于封装目标对象的，通过该方法我们可以返回目标对象本身，也可以返回一个它的代理，可以决定是否要进行拦截进而决定要返回一个什么样的目标对象，官方提供了示例：return Plugin.wrap(target, this)。
• intercept方法就是要进行拦截的时候要执行的方法。

理解这个接口的定义，先要知道java动态代理机制。plugin接口即返回参数target对象(Executor/ParameterHandler/ResultSetHander/StatementHandler)的代理对象。在调用对应对象的接口的时候，可以进行拦截并处理。

Mybatis四大接口对象创建方法

Mybatis的插件是采用对四大接口的对象生成动态代理对象的方法来实现的。那么现在我们看下Mybatis是怎么创建这四大接口对象的。

public Executor newExecutor(Transaction transaction, ExecutorType executorType) { 
  //确保ExecutorType不为空(defaultExecutorType有可能为空) 
  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); 
  return executor; 
} 
 
public StatementHandler newStatementHandler(Executor executor, MappedStatement mappedStatement, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) { 
  StatementHandler statementHandler = new RoutingStatementHandler(executor, mappedStatement, parameterObject, rowBounds, resultHandler, boundSql); 
  statementHandler = (StatementHandler) interceptorChain.pluginAll(statementHandler); 
  return statementHandler; 
} 
 
public ParameterHandler newParameterHandler(MappedStatement mappedStatement, Object parameterObject, BoundSql boundSql) { 
  ParameterHandler parameterHandler = mappedStatement.getLang().createParameterHandler(mappedStatement, parameterObject, boundSql); 
  parameterHandler = (ParameterHandler) interceptorChain.pluginAll(parameterHandler); 
  return parameterHandler; 
} 
 
public ResultSetHandler newResultSetHandler(Executor executor, MappedStatement mappedStatement, RowBounds rowBounds, ParameterHandler parameterHandler, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) { 
  ResultSetHandler resultSetHandler = new DefaultResultSetHandler(executor, mappedStatement, parameterHandler, resultHandler, boundSql, rowBounds); 
  resultSetHandler = (ResultSetHandler) interceptorChain.pluginAll(resultSetHandler); 
  return resultSetHandler; 
} 

查看源码可以发现， Mybatis框架在创建好这四大接口对象的实例后，都会调用InterceptorChain.pluginAll()方法。InterceptorChain对象是插件执行链对象，看源码就知道里面维护了Mybatis配置的所有插件(Interceptor)对象。

// target --> Executor/ParameterHandler/ResultSetHander/StatementHandler 
public Object pluginAll(Object target) { 
  for (Interceptor interceptor : interceptors) { 
   target = interceptor.plugin(target); 
  } 
  return target; 
} 

其实就是按顺序执行我们插件的plugin方法，一层一层返回我们原对象(Executor/ParameterHandler/ResultSetHander/StatementHandler)的代理对象。当我们调用四大接口的方法的时候，实际上是调用代理对象的相应方法，代理对象又会调用四大接口的实例。

Plugin对象

我们知道，官方推荐插件实现plugin方法为：Plugin.wrap(target, this);

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

这个方法其实是Mybatis简化我们插件实现的工具方法。其实就是根据当前拦截的对象创建了一个动态代理对象。代理对象的InvocationHandler处理器为新建的Plugin对象。

插件配置注解@Intercepts

Mybatis的插件都要有Intercepts注解来指定要拦截哪个对象的哪个方法。我们知道，Plugin.warp方法会返回四大接口对象的代理对象(通过new Plugin()创建的IvocationHandler处理器)，会拦截所有的执行方法。在代理对象执行对应方法的时候，会调用InvocationHandler处理器的invoke方法。Mybatis中利用了注解的方式配置指定拦截哪些方法。具体如下：

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

可以看到，只有通过Intercepts注解指定的方法才会执行我们自定义插件的intercept方法。未通过Intercepts注解指定的将不会执行我们的intercept方法。

官方插件开发方式

@Intercepts({@Signature(type = Executor.class, method = "query", 
    args = {MappedStatement.class, Object.class, RowBounds.class, ResultHandler.class})}) 
public class TestInterceptor implements Interceptor { 
  public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable { 
   Object target = invocation.getTarget(); //被代理对象 
   Method method = invocation.getMethod(); //代理方法 
   Object[] args = invocation.getArgs(); //方法参数 
   // do something ...... 方法拦截前执行代码块 
   Object result = invocation.proceed(); 
   // do something .......方法拦截后执行代码块 
   return result; 
  } 
  public Object plugin(Object target) { 
   return Plugin.wrap(target, this); 
  } 
} 

以上就是Mybatis官方推荐的插件实现的方法，通过Plugin对象创建被代理对象的动态代理对象。可以发现，Mybatis的插件开发还是很简单的。

自定义开发方式

Mybatis的插件开发通过内部提供的Plugin对象可以很简单的开发。只有理解了插件实现原理，对应不采用Plugin对象我们一样可以自己实现插件的开发。下面是我个人理解之后的自己实现的一种方式。

public class TestInterceptor implements Interceptor { 
  public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable { 
    Object target = invocation.getTarget(); //被代理对象 
    Method method = invocation.getMethod(); //代理方法 
    Object[] args = invocation.getArgs(); //方法参数 
    // do something ...... 方法拦截前执行代码块 
    Object result = invocation.proceed(); 
    // do something .......方法拦截后执行代码块 
    return result; 
  } 
  public Object plugin(final Object target) { 
    return Proxy.newProxyInstance(Interceptor.class.getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() { 
      public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { 
        return intercept(new Invocation(target, method, args)); 
      } 
    }); 
  } 
  public void setProperties(Properties properties) { 
  } 
} 

当然，Mybatis插件的那这个时候Intercepts的注解起不到作用了。

小结

我们在MyBatis配置了一个插件，在运行发生了什么

1. 所有可能被拦截的处理类都会生成一个代理
2. 处理类代理在执行对应方法时，判断要不要执行插件中的拦截方法
3. 执行插接中的拦截方法后，推进目标的执行

如果有N个插件，就有N个代理，每个代理都要执行上面的逻辑。这里面的层层代理要多次生成动态代理，是比较影响性能的。虽然能指定插件拦截的位置，但这个是在执行方法时动态判断，初始化的时候就是简单的把插件包装到了所有可以拦截的地方。

因此，在编写插件时需注意以下几个原则：

• 不编写不必要的插件;
• 实现plugin方法时判断一下目标类型，是本插件要拦截的对象才执行Plugin.wrap方法，否者直接返回目标本身，这样可以减少目标被代理的次数。

// 假如我们只要拦截Executor对象，那么我们应该这么做 
public Object plugin(final Object target) { 
  if (target instanceof Executor) { 
   return Plugin.wrap(target, this); 
  } else { 
   return target; 
  } 
} 

Mybatis插件很强大，可以对Mybatis框架进行很大的扩展。当然，如果你不理解Mybatis插件的原理，开发起来只能是模拟两可。在实际开发过程中，我们可以参考别人写的插件。下面是一个Mybatis分页的插件，可以为以后开发做参考。

/** 
 * Mybatis - 通用分页插件（如果开启二级缓存需要注意） 
 */ 
@Intercepts({@Signature(type = StatementHandler.class, method = "prepare", args = {Connection.class}), 
    @Signature(type = ResultSetHandler.class, method = "handleResultSets", args = {Statement.class})}) 
@Log4j 
public class PageHelper implements Interceptor { 
 
  public static final ThreadLocal<Page> localPage = new ThreadLocal<Page>(); 
 
  /** 
   * 开始分页 
   * 
   * @param pageNum 
   * @param pageSize 
   */ 
  public static void startPage(int pageNum, int pageSize) { 
    localPage.set(new Page(pageNum, pageSize)); 
  } 
 
  /** 
   * 结束分页并返回结果，该方法必须被调用，否则localPage会一直保存下去，直到下一次startPage 
   * 
   * @return 
   */ 
  public static Page endPage() { 
    Page page = localPage.get(); 
    localPage.remove(); 
    return page; 
  } 
 
  public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable { 
    if (localPage.get() == null) { 
      return invocation.proceed(); 
    } 
    if (invocation.getTarget() instanceof StatementHandler) { 
      StatementHandler statementHandler = (StatementHandler) invocation.getTarget(); 
      MetaObject metaStatementHandler = SystemMetaObject.forObject(statementHandler); 
      // 分离代理对象链(由于目标类可能被多个插件拦截，从而形成多次代理，通过下面的两次循环 
      // 可以分离出最原始的的目标类) 
      while (metaStatementHandler.hasGetter("h")) { 
        Object object = metaStatementHandler.getValue("h"); 
        metaStatementHandler = SystemMetaObject.forObject(object); 
      } 
      // 分离最后一个代理对象的目标类 
      while (metaStatementHandler.hasGetter("target")) { 
        Object object = metaStatementHandler.getValue("target"); 
        metaStatementHandler = SystemMetaObject.forObject(object); 
      } 
      MappedStatement mappedStatement = (MappedStatement) metaStatementHandler.getValue("delegate.mappedStatement"); 
      //分页信息if (localPage.get() != null) { 
      Page page = localPage.get(); 
      BoundSql boundSql = (BoundSql) metaStatementHandler.getValue("delegate.boundSql"); 
      // 分页参数作为参数对象parameterObject的一个属性 
      String sql = boundSql.getSql(); 
      // 重写sql 
      String pageSql = buildPageSql(sql, page); 
      //重写分页sql 
      metaStatementHandler.setValue("delegate.boundSql.sql", pageSql); 
      Connection connection = (Connection) invocation.getArgs()[0]; 
      // 重设分页参数里的总页数等 
      setPageParameter(sql, connection, mappedStatement, boundSql, page); 
      // 将执行权交给下一个插件 
      return invocation.proceed(); 
    } else if (invocation.getTarget() instanceof ResultSetHandler) { 
      Object result = invocation.proceed(); 
      Page page = localPage.get(); 
      page.setResult((List) result); 
      return result; 
    } 
    return null; 
  } 
 
  /** 
   * 只拦截这两种类型的 
   * <br>StatementHandler 
   * <br>ResultSetHandler 
   * 
   * @param target 
   * @return 
   */ 
  public Object plugin(Object target) { 
    if (target instanceof StatementHandler || target instanceof ResultSetHandler) { 
      return Plugin.wrap(target, this); 
    } else { 
      return target; 
    } 
  } 
 
  public void setProperties(Properties properties) { 
 
  } 
 
  /** 
   * 修改原SQL为分页SQL 
   * 
   * @param sql 
   * @param page 
   * @return 
   */ 
  private String buildPageSql(String sql, Page page) { 
    StringBuilder pageSql = new StringBuilder(200); 
    pageSql.append("select * from ("); 
    pageSql.append(sql); 
    pageSql.append(" ) temp limit ").append(page.getStartRow()); 
    pageSql.append(" , ").append(page.getPageSize()); 
    return pageSql.toString(); 
  } 
 
  /** 
   * 获取总记录数 
   * 
   * @param sql 
   * @param connection 
   * @param mappedStatement 
   * @param boundSql 
   * @param page 
   */ 
  private void setPageParameter(String sql, Connection connection, MappedStatement mappedStatement, 
                 BoundSql boundSql, Page page) { 
    // 记录总记录数 
    String countSql = "select count(0) from (" + sql + ") temp"; 
    PreparedStatement countStmt = null; 
    ResultSet rs = null; 
    try { 
      countStmt = connection.prepareStatement(countSql); 
      BoundSql countBS = new BoundSql(mappedStatement.getConfiguration(), countSql, 
          boundSql.getParameterMappings(), boundSql.getParameterObject()); 
      setParameters(countStmt, mappedStatement, countBS, boundSql.getParameterObject()); 
      rs = countStmt.executeQuery(); 
      int totalCount = 0; 
      if (rs.next()) { 
        totalCount = rs.getInt(1); 
      } 
      page.setTotal(totalCount); 
      int totalPage = totalCount / page.getPageSize() + ((totalCount % page.getPageSize() == 0) ? 0 : 1); 
      page.setPages(totalPage); 
    } catch (SQLException e) { 
      log.error("Ignore this exception", e); 
    } finally { 
      try { 
        rs.close(); 
      } catch (SQLException e) { 
        log.error("Ignore this exception", e); 
      } 
      try { 
        countStmt.close(); 
      } catch (SQLException e) { 
        log.error("Ignore this exception", e); 
      } 
    } 
  } 
 
  /** 
   * 代入参数值 
   * 
   * @param ps 
   * @param mappedStatement 
   * @param boundSql 
   * @param parameterObject 
   * @throws SQLException 
   */ 
  private void setParameters(PreparedStatement ps, MappedStatement mappedStatement, BoundSql boundSql, 
                Object parameterObject) throws SQLException { 
    ParameterHandler parameterHandler = new DefaultParameterHandler(mappedStatement, parameterObject, boundSql); 
    parameterHandler.setParameters(ps); 
  } 
 
  @Data //采用lombok插件编译 
  public static class Page<E> { 
    private int pageNum; 
    private int pageSize; 
    private int startRow; 
    private int endRow; 
    private long total; 
    private int pages; 
    private List<E> result; 
 
    public Page(int pageNum, int pageSize) { 
      this.pageNum = pageNum; 
      this.pageSize = pageSize; 
      this.startRow = pageNum > 0 ? (pageNum - 1) * pageSize : 0; 
      this.endRow = pageNum * pageSize; 
    } 
 
  } 
}