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Mybatis为啥要这么设计动态SQL?

Mybatis为啥要这么设计动态SQL?

作者: 程序员麦冬 | 来源:发表于2020-10-28 14:18 被阅读0次

1. Mybatis支持的动态sql及基本用法

org.apache.ibatis.scripting.xmltags.XMLScriptBuilder.nodeHandlers(String)部分源码。

  NodeHandler nodeHandlers(String nodeName) {
    Map<String, NodeHandler> map = new HashMap<String, NodeHandler>();
    map.put("trim", new TrimHandler());
    map.put("where", new WhereHandler());
    map.put("set", new SetHandler());
    map.put("foreach", new ForEachHandler());
    map.put("if", new IfHandler());
    map.put("choose", new ChooseHandler());
    map.put("when", new IfHandler());
    map.put("otherwise", new OtherwiseHandler());
    map.put("bind", new BindHandler());
    return map.get(nodeName);
  }

Mybatis所支持的动态sql标签:trim|where|set|foreach|if|choose|when|otherwise|bind。

    <select id="findStudents" parameterType="customMap" resultType="StudentResult">
        select * from STUDENTS where 1 = 1 
        <choose>
            <when test="name != null">
                and name = #{name}
            </when>
            <when test="email != null">
                and EMAIL = #{email}
            </when>
            <otherwise>
                and PHONE = "123"
            </otherwise>
        </choose>
    </select>

    <select id="countAll" resultType="int">
        select count(1) from (
            select 
            stud_id as studId
            , name, email
            , dob
            , phone
        from students
        <where>
            <if test="id != null">
                AND STUD_ID < 310
            </if>
        </where>
        ) tmp 
    </select>

    <select id="findAllStudents" resultMap="StudentResult" parameterMap="customMap">
        <bind name="status" value="'status'"/>
        SELECT * FROM STUDENTS WHERE STUD_ID > #{id}, #{status},${driver}
    </select>

    <insert id="insertStudents" useGeneratedKeys="true" keyProperty="studId" parameterType="java.util.ArrayList">
        INSERT INTO
        STUDENTS(STUD_ID, NAME, EMAIL, DOB, PHONE)
        VALUES
        <foreach collection="list" item="item" index="index" separator=","> 
            (#{item.studId},#{item.name},#{item.email},#{item.dob}, #{item.phone}) 
        </foreach> 
    </insert>

为了避免篇幅过长,我们简单列举了几个动态sql的基本用法,我们的重点依然是剖析Mybatis动态sql的底层设计原理。

2. SqlSource

在Mybatis中,每一个select|insert|update|delete标签,都会被解析为一个MappedStatement对象,SqlSource就是MappedStatement对象中一个属性,其最终执行的sql字符串就是由SqlSource提供的。

public final class MappedStatement {
    private SqlSource sqlSource;
}

org.apache.ibatis.builder.xml.XMLStatementBuilder.parseStatementNode()部分源码:

SqlSource sqlSource = langDriver.createSqlSource(configuration, context, parameterTypeClass);

(Made In IntelliJ Idea IDE)

DynamicSqlSource:处理动态sql。

RawSqlSource:处理静态sql,其内部装饰StaticSqlSource。

StaticSqlSource:处理静态sql,无论是静态sql,还是动态sql,最终的处理结果,都是静态sql。

ProviderSqlSource:处理注解Annotation形式的sql。

DynamicSqlSource和StaticSqlSource的最大区别在于:StaticSqlSource的String sql,可以直接获取使用,而DynamicSqlSource的String sql需要逐一根据条件解析并拼接出最终的sql,方能使用。

3. DynamicSqlSource以及SqlNode

public class DynamicSqlSource implements SqlSource {

  private Configuration configuration;
  private SqlNode rootSqlNode;
}
public interface SqlNode {
  boolean apply(DynamicContext context);
}

boolean apply(DynamicContext context):该方法的含义为,将sql的处理结果,append到DynamicContext context对象中,DynamicContext可以理解为StringBuilder对象的功能,它的作用就是计算sql片段并append到一起,形成最终的sql。对该方法的理解非常重要,只有理解了这个方法,才能真正明白一个完整sql是如何组装出来的。

下面的伪代码,展示了SqlNode.apply(DynamicContext)方法设计的核心原理。

        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        IfSqlNode.apply(StringBuilder sb) {
            sb.append("select ");
        }
        SetSqlNode.apply(StringBuilder sb) {
            sb.append("* from ss ");
        }
        sb.toString();
        //output: select * from ss

DynamicSqlSource为动态sql源,而SqlNode则具体代表了动态sql源中具体的动态sql类型。

(Made In IntelliJ Idea IDE)

上面的SqlNode,基本上见名知意,我们着重解释一下容易迷惑的两个SqlNode。

VarDeclSqlNode:处理动态sql标签<bind>的SqlNode类。

public class VarDeclSqlNode implements SqlNode {

  private final String name;
  private final String expression;

  public VarDeclSqlNode(String var, String exp) {
    name = var;
    expression = exp;
  }

  @Override
  public boolean apply(DynamicContext context) {
    final Object value = OgnlCache.getValue(expression, context.getBindings());
    // 由于没有sql可append,仅是把bind标签的变量名和值保存至上下文参数列表内
    context.bind(name, value);
    return true;
  }
}

MixedSqlNode:意为混合的SqlNode,它保存了其他多种SqlNode的集合,可以看做是一个List<SqlNode>列表,事实也确实如此。

DynamicSqlSource中的SqlNode rootSqlNode属性,通常都是MixedSqlNode对象(完全是静态sql时,可能是一个StaticTextSqlNode),而MixedSqlNode对象又保存了所有的List<SqlNode>集合,这也是通过一个rootSqlNode,就能找到所有SqlNode的深层原因。

4. SqlNode的组合设计模式

public class ForEachSqlNode implements SqlNode {
 private SqlNode contents;
}

SqlNode,采用了组合设计模式,组合设计模式可以用来表示经典的树型结构,有人不禁要问,组合设计模式,它的属性,应该List<SqlNode>集合,怎么会是单一的SqlNode呢?

前面说的MixedSqlNode,就代表了List<SqlNode>集合,所以,它是换汤不换药的经典组合设计模式。

举例:ForEachSqlNode内部,可能是一个StaticTextSqlNode,看XML就一目了然。

<foreach collection="list" item="item" index="index" separator=","> 
            (#{item.studId},#{item.name},#{item.email},#{item.dob}, #{item.phone}) 
</foreach>

5. NodeHandler

SqlNode是由NodeHandler创建出来的。

image

(Made In EDrawMax)

  private class ChooseHandler implements NodeHandler {
    public ChooseHandler() {
      // Prevent Synthetic Access
    }

    @Override
    public void handleNode(XNode nodeToHandle, List<SqlNode> targetContents) {
      List<SqlNode> whenSqlNodes = new ArrayList<SqlNode>();
      List<SqlNode> otherwiseSqlNodes = new ArrayList<SqlNode>();
      handleWhenOtherwiseNodes(nodeToHandle, whenSqlNodes, otherwiseSqlNodes);
      SqlNode defaultSqlNode = getDefaultSqlNode(otherwiseSqlNodes);
      ChooseSqlNode chooseSqlNode = new ChooseSqlNode(whenSqlNodes, defaultSqlNode);
      targetContents.add(chooseSqlNode);
    }

    private void handleWhenOtherwiseNodes(XNode chooseSqlNode, List<SqlNode> ifSqlNodes, List<SqlNode> defaultSqlNodes) {
      List<XNode> children = chooseSqlNode.getChildren();
      for (XNode child : children) {
        String nodeName = child.getNode().getNodeName();
        NodeHandler handler = nodeHandlers(nodeName);
        if (handler instanceof IfHandler) {
          handler.handleNode(child, ifSqlNodes);
        } else if (handler instanceof OtherwiseHandler) {
          handler.handleNode(child, defaultSqlNodes);
        }
      }
    }
//...
}

上面的例子,可以清楚看出,<choose>标签是和<when>、<otherwise>标签配合使用的,创建ChooseSqlNode时,就同时创建了when、otherwise的逻辑,而when会转换为if标签处理,otherwise则转换为SqlNode处理,一般是StaticTextSqlNode。

map.put("if", new IfHandler());
map.put("when", new IfHandler());

因篇幅问题,我们不再逐一描述,读者可自行查看。

6. LanguageDriver

LanguageDriver是一个辅助工具类,用于创建SqlSource。

(Made In IntelliJ Idea IDE)
XMLLanguageDriver:用于创建动态、静态SqlSource。

RawLanguageDriver:在确保只有静态sql时,可以使用,不得含有任何动态sql的内容,否则,请使用XMLLanguageDriver。它其实是对XMLLanguageDriver创建的结果进行唯静态sql检查而已,发现有动态sql的内容,就抛异常。

/**
 * As of 3.2.4 the default XML language is able to identify static statements
 * and create a {@link RawSqlSource}. So there is no need to use RAW unless you
 * want to make sure that there is not any dynamic tag for any reason.
 * 
 * @since 3.2.0
 * @author Eduardo Macarron
 */
public class RawLanguageDriver extends XMLLanguageDriver {

  @Override
  public SqlSource createSqlSource(Configuration configuration, XNode script, Class<?> parameterType) {
    SqlSource source = super.createSqlSource(configuration, script, parameterType);
    checkIsNotDynamic(source);
    return source;
  }
// ...
}

最后

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