源码分析Mybatis插件(Plugin)机制与实战

丁威

发布于 2019-06-03 18:45:16

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发布于 2019-06-03 18:45:16

文章被收录于专栏：中间件兴趣圈中间件兴趣圈

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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。

温馨提示：本文也是以提问式阅读与探究源码的技巧展示。

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。

Configuration#newExecutor

 1public Executor newExecutor(Transaction transaction, ExecutorType executorType) {
 2  executorType = executorType == null ? defaultExecutorType : executorType;
 3  executorType = executorType == null ? ExecutorType.SIMPLE : executorType;
 4  Executor executor;
 5  if (ExecutorType.BATCH == executorType) {
 6    executor = new BatchExecutor(this, transaction);
 7  } else if (ExecutorType.REUSE == executorType) {
 8    executor = new ReuseExecutor(this, transaction);
 9  } else {
10    executor = new SimpleExecutor(this, transaction);
11  }
12  if (cacheEnabled) {
13    executor = new CachingExecutor(executor);
14  }
15  executor = (Executor) interceptorChain.pluginAll(executor);   // @1
16  return executor;
17}

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。

InterceptorChain

从名字上看其大意为拦截器链。

2.1 类图

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。

1public Object proceed() throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
2  return method.invoke(target, args);
3}

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

1public Object pluginAll(Object target) {   // @1
2  for (Interceptor interceptor : interceptors) {   // @2
3    target = interceptor.plugin(target);         
4  // @3
5  }
6  return target;
7}

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

1public void addInterceptor(Interceptor interceptor) {
2  interceptors.add(interceptor);
3}

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：

 1<bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
 2    <property name="dataSource" ref="shardingDataSource"/>
 3    <property name="mapperLocations" value="classpath*:META-INF/mybatis/mappers/OrderMapper.xml"/>
 4
 5    <property name="plugins">
 6        <array>
 7            <bean id = "teneantInteceptor" class="com.demo.inteceptor.TenaInteceptor"></bean>
 8        </array>
 9    </property>
10</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。

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。

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。

Plugin详解

4.1 Plugin类图

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

1private Plugin(Object target, Interceptor interceptor, Map<Class<?>, Set<Method>> signatureMap) {
2    this.target = target;
3    this.interceptor = interceptor;
4    this.signatureMap = signatureMap;
5  }

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

 1public static Object wrap(Object target, Interceptor interceptor) {
 2  Map<Class<?>, Set<Method>> signatureMap = getSignatureMap(interceptor);  // @1
 3  Class<?> type = target.getClass();   
 4  Class<?>[] interfaces = getAllInterfaces(type, signatureMap);   // @2
 5  if (interfaces.length > 0) {
 6    return Proxy.newProxyInstance(    // @3
 7        type.getClassLoader(),
 8        interfaces,
 9        new Plugin(target, interceptor, signatureMap));
10  }
11  return target;
12}

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：

1public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)，
2

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

 1private static Map<Class<?>, Set<Method>> getSignatureMap(Interceptor interceptor) {
 2  Intercepts interceptsAnnotation = interceptor.getClass().getAnnotation(Intercepts.class);  // @1
 3  if (interceptsAnnotation == null) { // issue #251                                          // @2
 4    throw new PluginException("No @Intercepts annotation was found in interceptor " + interceptor.getClass().getName());      
 5  }
 6  Signature[] sigs = interceptsAnnotation.value();   // @3
 7  Map<Class<?>, Set<Method>> signatureMap = new HashMap<Class<?>, Set<Method>>(); 
 8  for (Signature sig : sigs) {
 9    Set<Method> methods = signatureMap.get(sig.type());
10    if (methods == null) {
11      methods = new HashSet<Method>();
12      signatureMap.put(sig.type(), methods);
13    }
14    try {
15      Method method = sig.type().getMethod(sig.method(), sig.args());    
16      methods.add(method);
17    } catch (NoSuchMethodException e) {
18      throw new PluginException("Could not find method on " + sig.type() + " named " + sig.method() + ". Cause: " + e, e);
19    }
20  }
21  return signatureMap;
22}

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

 1private static Class<?>[] getAllInterfaces(Class<?> type, Map<Class<?>, Set<Method>> signatureMap) {
 2  Set<Class<?>> interfaces = new HashSet<Class<?>>();
 3  while (type != null) {
 4    for (Class<?> c : type.getInterfaces()) {
 5      if (signatureMap.containsKey(c)) {
 6        interfaces.add(c);
 7      }
 8    }
 9    type = type.getSuperclass();
10  }
11  return interfaces.toArray(new Class<?>[interfaces.size()]);
12}

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

 1public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { // @1
 2  try {
 3    Set<Method> methods = signatureMap.get(method.getDeclaringClass());
 4    if (methods != null && methods.contains(method)) {   // @2
 5      return interceptor.intercept(new Invocation(target, method, args));   // @3
 6    }
 7    return method.invoke(target, args);                           // @4
 8  } catch (Exception e) {
 9    throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(e);
10  }
11}

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：

1public Object pluginAll(Object target) {   // @1
2  for (Interceptor interceptor : interceptors) {   // @2
3    target = interceptor.plugin(target);           // @3
4  }
5  return target;
6}

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：

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。

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。

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。
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。
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，通过Mybatis的插件机制，动态改写SQL语句来实现多租户，其链接直接指向作者的CSDN博客：

https://blog.csdn.net/prestigeding/article/details/52662426

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原始发表：2019-05-30，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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