ORM - MyBatis拦截器原理分析

2022年8月1日

MyBatis

拦截器
mybatis源码
源码分析

大约 7 分钟

ORM - MyBatis拦截器原理分析

MyBatis拦截器介绍

MyBatis提供了一种插件(plugin)的功能，虽然叫做插件，但其实这是拦截器功能。那么拦截器拦截MyBatis中的哪些内容呢？

我们进入官网看一看：http://mybatis.github.io/mybatis-3/zh/configuration.html#plugins

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)

我们看到了可以拦截Executor接口的部分方法，比如update，query，commit，rollback等方法，还有其他接口的一些方法等。

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

拦截器的使用

拦截器介绍及配置

首先我们看下MyBatis拦截器的接口定义：

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

比较简单，只有3个方法。 MyBatis默认没有一个拦截器接口的实现类，开发者们可以实现符合自己需求的拦截器。

下面的MyBatis官网的一个拦截器实例：

@Intercepts({@Signature(
type= Executor.class,
method = "update",
args = {MappedStatement.class,Object.class})})
public class ExamplePlugin implements Interceptor {
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
    return invocation.proceed();
    }
    public Object plugin(Object target) {
    return Plugin.wrap(target, this);
    }
    public void setProperties(Properties properties) {
    }
}

全局xml配置：

<plugins>
    <plugin interceptor="org.format.mybatis.cache.interceptor.ExamplePlugin"></plugin>
</plugins>

这个拦截器拦截Executor接口的update方法（其实也就是SqlSession的新增，删除，修改操作），所有执行executor的update方法都会被该拦截器拦截到。

源码分析

下面我们分析一下这段代码背后的源码。

首先从源头->配置文件开始分析：

XMLConfigBuilder解析MyBatis全局配置文件的pluginElement私有方法：

private void pluginElement(XNode parent) throws Exception {
    if (parent != null) {
        for (XNode child : parent.getChildren()) {
            String interceptor = child.getStringAttribute("interceptor");
            Properties properties = child.getChildrenAsProperties();
            Interceptor interceptorInstance = (Interceptor) resolveClass(interceptor).newInstance();
            interceptorInstance.setProperties(properties);
            configuration.addInterceptor(interceptorInstance);
        }
    }
}

具体的解析代码其实比较简单，就不贴了，主要就是通过反射实例化plugin节点中的interceptor属性表示的类。然后调用全局配置类Configuration的addInterceptor方法。

public void addInterceptor(Interceptor interceptor) {
    interceptorChain.addInterceptor(interceptor);
}

这个interceptorChain是Configuration的内部属性，类型为InterceptorChain，也就是一个拦截器链，我们来看下它的定义：

public class InterceptorChain {
    private final List<Interceptor> interceptors = new ArrayList<Interceptor>();
    public Object pluginAll(Object target) {
        for (Interceptor interceptor : interceptors) {
            target = interceptor.plugin(target);
        }
        return target;
    }
    public void addInterceptor(Interceptor interceptor) {
        interceptors.add(interceptor);
    }
    public List<Interceptor> getInterceptors() {
        return Collections.unmodifiableList(interceptors);
    }

}

现在我们理解了拦截器配置的解析以及拦截器的归属，现在我们回过头看下为何拦截器会拦截这些方法（Executor，ParameterHandler，ResultSetHandler，StatementHandler的部分方法）：

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;
}

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 Executor newExecutor(Transaction transaction, ExecutorType executorType, boolean autoCommit) {
    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, autoCommit);
    }
    executor = (Executor) interceptorChain.pluginAll(executor);
    return executor;
}

以上4个方法都是Configuration的方法。这些方法在MyBatis的一个操作(新增，删除，修改，查询)中都会被执行到，执行的先后顺序是Executor，ParameterHandler，ResultSetHandler，StatementHandler(其中ParameterHandler和ResultSetHandler的创建是在创建StatementHandler[3个可用的实现类CallableStatementHandler,PreparedStatementHandler,SimpleStatementHandler]的时候，其构造函数调用的[这3个实现类的构造函数其实都调用了父类BaseStatementHandler的构造函数])。

这4个方法实例化了对应的对象之后，都会调用interceptorChain的pluginAll方法，InterceptorChain的pluginAll刚才已经介绍过了，就是遍历所有的拦截器，然后调用各个拦截器的plugin方法。注意：拦截器的plugin方法的返回值会直接被赋值给原先的对象

由于可以拦截StatementHandler，这个接口主要处理sql语法的构建，因此比如分页的功能，可以用拦截器实现，只需要在拦截器的plugin方法中处理StatementHandler接口实现类中的sql即可，可使用反射实现。

MyBatis还提供了@Intercepts和@Signature关于拦截器的注解。官网的例子就是使用了这2个注解，还包括了Plugin类的使用：

@Override
public Object plugin(Object target) {
    return Plugin.wrap(target, this);`
}

下面我们就分析这3个"新组合"的源码，首先先看Plugin类的wrap方法：

public static Object wrap(Object target, Interceptor interceptor) {
    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;
}

Plugin类实现了InvocationHandler接口，很明显，我们看到这里返回了一个JDK自身提供的动态代理类。我们解剖一下这个方法调用的其他方法：

getSignatureMap方法：

private static Map<Class<?>, Set<Method>> getSignatureMap(Interceptor interceptor) {
    Intercepts interceptsAnnotation = interceptor.getClass().getAnnotation(Intercepts.class);
    if (interceptsAnnotation == null) { // issue #251
      throw new PluginException("No @Intercepts annotation was found in interceptor " + interceptor.getClass().getName());      
    }
    Signature[] sigs = interceptsAnnotation.value();
    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;
}

getSignatureMap方法解释：首先会拿到拦截器这个类的@Interceptors注解，然后拿到这个注解的属性@Signature注解集合，然后遍历这个集合，遍历的时候拿出@Signature注解的type属性(Class类型)，然后根据这个type得到带有method属性和args属性的Method。由于@Interceptors注解的@Signature属性是一个属性，所以最终会返回一个以type为key，value为Set<Method>的Map。

@Intercepts({@Signature(
  type= Executor.class,
  method = "update",
  args = {MappedStatement.class,Object.class})})

比如这个@Interceptors注解会返回一个key为Executor，value为集合(这个集合只有一个元素，也就是Method实例，这个Method实例就是Executor接口的update方法，且这个方法带有MappedStatement和Object类型的参数)。这个Method实例是根据@Signature的method和args属性得到的。如果args参数跟type类型的method方法对应不上，那么将会抛出异常。

getAllInterfaces方法：

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()]);
}

getAllInterfaces方法解释：根据目标实例target(这个target就是之前所说的MyBatis拦截器可以拦截的类，Executor,ParameterHandler,ResultSetHandler,StatementHandler)和它的父类们，返回signatureMap中含有target实现的接口数组。

所以Plugin这个类的作用就是根据@Interceptors注解，得到这个注解的属性@Signature数组，然后根据每个@Signature注解的type，method，args属性使用反射找到对应的Method。最终根据调用的target对象实现的接口决定是否返回一个代理对象替代原先的target对象。

比如MyBatis官网的例子，当Configuration调用newExecutor方法的时候，由于Executor接口的update(MappedStatement ms, Object parameter)方法被拦截器被截获。因此最终返回的是一个代理类Plugin，而不是Executor。这样调用方法的时候，如果是个代理类，那么会执行：

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);
    }
}

没错，如果找到对应的方法被代理之后，那么会执行Interceptor接口的interceptor方法。

这个Invocation类如下：

public class Invocation {

  private Object target;
  private Method method;
  private Object[] args;

  public Invocation(Object target, Method method, Object[] args) {
    this.target = target;
    this.method = method;
    this.args = args;
  }

  public Object getTarget() {
    return target;
  }

  public Method getMethod() {
    return method;
  }

  public Object[] getArgs() {
    return args;
  }

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

}