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从源码角度理解MyBatis字段映射

从源码角度理解MyBatis字段映射

作者: Java_Explorer | 来源:发表于2018-11-16 11:18 被阅读118次

    MyBatis在转换查询结果到需要的Java业务对象时做了三件事:

    1. 解决了数据库列名到Java列名的映射。
    2. 解决了数据库类型到Java类型的转换工作。
    3. 在转换过程中具备一定的容错能力。

    其实核心就是:

    1. 数据库中的列名怎么和对象中的字段对应起来。
    2. 数据库中的列的类型怎么转换到合适的Java类型,不引起转换失败。

    我们先来看第一点,数据库中的列名怎么和对象中的字段对应起来。首先是PO(Persistant Object) CityPO里面有五个字段:

    public class CityPO {
        Integer id;
        Long cityId;
        String cityName;
        String cityEnName;
        String cityPyName;
    }
    

    本次要查询的数据库中的列名如下所示:

    mysql> mysql> desc SU_City;
    +--------------+-------------+------+-----+-------------------+-----------------------------+
    | Field        | Type        | Null | Key | Default           | Extra                       |
    +--------------+-------------+------+-----+-------------------+-----------------------------+
    | id           | int(11)     | NO   | PRI | NULL              | auto_increment              |
    | city_id      | int(11)     | NO   | UNI | NULL              |                             |
    | city_name    | varchar(20) | NO   |     |                   |                             |
    | city_en_name | varchar(20) | NO   |     |                   |                             |
    | city_py_name | varchar(50) | NO   |     |                   |                             |
    | create_time  | datetime    | NO   |     | CURRENT_TIMESTAMP |                             |
    | updatetime   | datetime    | NO   | MUL | CURRENT_TIMESTAMP | on update CURRENT_TIMESTAMP |
    +--------------+-------------+------+-----+-------------------+-----------------------------+
    7 rows in set (0.01 sec)
    

    我们是按照驼峰式命名,把数据库中的列名对应到了对象的字段名。如下是MyBatis的接口类和映射文件。
    接口类:

    public interface CityMapper {
        CityPO selectCity(int id);
    }
    

    映射文件:

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
    <!DOCTYPE mapper
            PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
            "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
    <mapper namespace="mapper.CityMapper">
        <select id="selectCity" resultType="po.CityPO">
            select id,city_id,city_name,city_en_name from SU_City where id = #{id}
        </select>
    </mapper>
    

    在上面的映射文件中,namespace指定了这个接口类的全限定类名,紧随其后的select代表是select语句,id是接口类中函数的名字,resultType代表了从这条语句中返回的期望类型的类的完全限定名或别名,在此例子中是我们的业务对象CityPO的类路径。

    主要有三种方案:

    1. 驼峰式命名开关,或者不开——数据库列和字段名全一致。
    2. Select时指定AS。
    3. resultMap 最稳健。

    1. 驼峰命名开关

    因为CityPO的列名是完全根据数据库列名驼峰式命名后得到的,因此MyBatis提供了一个配置项。开启开配置项后,在匹配时,能够根据数据库列名找到对应对应的驼峰式命名后的字段。

    <settings>
        <!-- 开启驼峰,开启后,只要数据库字段和对象属性名字母相同,无论中间加多少下划线都可以识别 -->
        <setting name="mapUnderscoreToCamelCase" value="true" />
    </settings>
    

    从源码角度解读一下,MyBatis处理ResultSet的映射默认都在DefaultResultSetHandler中完成。

    处理行数据的源码主要在下面的函数里进行,由于我们在映射文件中没有定义额外的ResultMap,因此会直接进入else分支的代码。

    public void handleRowValues(ResultSetWrapper rsw, ResultMap resultMap, ResultHandler<?> resultHandler, RowBounds rowBounds, ResultMapping parentMapping) throws SQLException {
        if (resultMap.hasNestedResultMaps()) {
            ensureNoRowBounds();
            checkResultHandler();
            handleRowValuesForNestedResultMap(rsw, resultMap, resultHandler, rowBounds, parentMapping);
        } else {
            handleRowValuesForSimpleResultMap(rsw, resultMap, resultHandler, rowBounds, parentMapping);
        }
    }
    

    进入handleRowValuesForSimpleResultMap中,主要处理函数如下,在这里完成了对象的生成及赋值。

    Object rowValue = getRowValue(rsw, discriminatedResultMap);
    

    在这里先创建了对象的实例,然后获取了对象的元信息,为反射赋值做准备。

    private Object getRowValue(ResultSetWrapper rsw, ResultMap resultMap) throws SQLException {
        final ResultLoaderMap lazyLoader = new ResultLoaderMap();
        Object rowValue = createResultObject(rsw, resultMap, lazyLoader, null);
        if (rowValue != null && !hasTypeHandlerForResultObject(rsw, resultMap.getType())) {
            final MetaObject metaObject = configuration.newMetaObject(rowValue);
            boolean foundValues = this.useConstructorMappings;
            if (shouldApplyAutomaticMappings(resultMap, false)) {
                foundValues = applyAutomaticMappings(rsw, resultMap, metaObject, null) || foundValues;
            }
            foundValues = applyPropertyMappings(rsw, resultMap, metaObject, lazyLoader, null) || foundValues;
            foundValues = lazyLoader.size() > 0 || foundValues;
            rowValue = (foundValues || configuration.isReturnInstanceForEmptyRow()) ? rowValue : null;
        }
        return rowValue;
    }
    

    在applyAutomaticMappings完成了整个过程,我们进去探一探。

    就是下面这个函数创建好了映射关系,这个函数的下半部分是完成赋值的,映射的部分下次会详细分析。

    List<UnMappedColumnAutoMapping> autoMapping = createAutomaticMappings(rsw, resultMap, metaObject, columnPrefix);
    

    在这个方法里,上半部分是生成了数据库的列名,在这个函数中找到了对应的字段名。

    final String property = metaObject.findProperty(propertyName, configuration.isMapUnderscoreToCamelCase());
    

    我们进去看一看,它传进了生成好的数据库列名,传进了前面提到的是否根据驼峰式命名映射开关的值。

    事实证明,真的很简单,往下看,就是把下划线都去了。

    public String findProperty(String name, boolean useCamelCaseMapping) {
        if (useCamelCaseMapping) {
            name = name.replace("_", "");
        }
        return findProperty(name);
    }
    

    隐隐觉得是不是大小写不敏感啊,继续往下看,这里返回找到的字段名。

    private StringBuilder buildProperty(String name, StringBuilder builder) {
        ......
        String propertyName = reflector.findPropertyName(name);
        if (propertyName != null) {
            builder.append(propertyName);
        }
        return builder;
    }
    

    好了,真相大白,就是大小写不敏感的。

    public String findPropertyName(String name) {
        return caseInsensitivePropertyMap.get(name.toUpperCase(Locale.ENGLISH));
    }
    
    大小写不敏感

    2. Select .... AS

    当我们的数据库列名和对象字段之间不是驼峰式命名的关系,可以在Select时使用AS,使得列名和对象名匹配上。

    映射文件中是本次会执行的sql,我们会查出id,city_id,city_name,city_en_name。 按照开启的驼峰式命名开关,我们会对应到对象的id,cityId,cityName,cityEnName字段。

    <select id="selectCity" resultType="po.CityPO">
        select id,city_id,city_name,city_en_name from SU_City where id = #{id}
    </select>
    

    不过在这次,我们对PO做了小小的改动,把cityEnName改成了cityEnglishName。

    public class CityPO {
        Integer id;
        Long cityId;
        String cityName;
        String cityEnglishName;   // 由cityEnName改成了cityEnglishName
    }
    

    由于找不到匹配的列,cityEnlishName肯定没法被反射赋值,因此值为Null。

    CityPO{id=2, cityId=2, cityName='北京', cityEnglishName='null'}
    

    解决办法:在Select字段的时候使用AS,下面是改动后的映射文件。

    <select id="selectCity" resultType="po.CityPO">
            select id,
            city_id,
            city_name,
            city_en_name AS cityEnglishName
            from SU_City
            where id = #{id}
    </select>
    

    改动后执行得到的结果如下。

    CityPO{id=2, cityId=2, cityName='北京', cityEnglishName='beijing'}
    

    那么我们来看看它是如何生效的,主要的代码在哪里。上面我们第一个介绍的函数handleRowValues中传入了参数rsw,它是对ResultSet的一个包装,在这个包装里,完成了具体使用哪个名字作为数据库的列名。

    final ResultSetWrapper rsw = new ResultSetWrapper(rs, configuration);
    handleRowValues(rsw, resultMap, resultHandler, new RowBounds(), null);
    

    在这个构造函数当中,我们会获取数据库的列名,AS为什么可以生效,具体就在下面这段代码。

    super();
    this.typeHandlerRegistry = configuration.getTypeHandlerRegistry();
    this.resultSet = rs;
    final ResultSetMetaData metaData = rs.getMetaData();
    final int columnCount = metaData.getColumnCount();
    for (int i = 1; i <= columnCount; i++) {
        // 在这里
        columnNames.add(configuration.isUseColumnLabel() ? metaData.getColumnLabel(i) : metaData.getColumnName(i));
        jdbcTypes.add(JdbcType.forCode(metaData.getColumnType(i)));
        classNames.add(metaData.getColumnClassName(i));
    }
    

    在添加列名时,会从配置中获取是否使用类标签,isUseColumnLabel,默认为true。根据Javadoc,这个ColumnLabel就是AS后的那个名字,如果没有AS的话,就是获取的原生的字段名。

    /**
     * Gets the designated column's suggested title for use in printouts and
     * displays. The suggested title is usually specified by the SQL <code>AS</code>
     * clause.  If a SQL <code>AS</code> is not specified, the value returned from
     * <code>getColumnLabel</code> will be the same as the value returned by the
     * <code>getColumnName</code> method.
     *
     * @param column the first column is 1, the second is 2, ...
     * @return the suggested column title
     * @exception SQLException if a database access error occurs
     */
    String getColumnLabel(int column) throws SQLException;
    

    后面的过程就和上面方案一一模一样了,不再赘述。

    3. ResultMap

    resultMap 元素是 MyBatis 中最重要最强大的元素。它可以让你从 90% 的 JDBC ResultSets 数据提取代码中解放出来,并在一些情形下允许你做一些 JDBC 不支持的事情。 实际上,在对复杂语句进行联合映射的时候,它很可能可以代替数千行的同等功能的代码。 ResultMap 的设计思想是,简单的语句不需要明确的结果映射,而复杂一点的语句只需要描述它们的关系就行了。

    ResultMap是MyBatis中可以完成复杂语句映射的东西,但在我们的日常开发中,我们往往是一个XML对应JavaBeans 或 POJOs(Plain Old Java Objects,普通 Java 对象),并没有特别复杂的应用,下面也是基于日常的使用,看看简单的ResultMap在源码层面是如何展现的。

    <resultMap id="cityMap" type="po.CityPO">
            <result column="id" property="id"/>
            <result column="city_id" property="cityId"/>
            <result column="city_name" property="cityName"/>
            <result column="city_en_name" property="cityEnglishName"/>
    </resultMap>
    
    <select id="selectCity" resultMap="cityMap">
            select id,
            city_id,
            city_name,
            city_en_name
            from SU_City
            where id = #{id}
    </select>
    

    在resultMap的子元素result对应了result和对象字段之间的映射,并通过id标示,你在Select语句中指定需要使用的resultMap即可。

    源码层面的话,依旧在DefaultResultSetHandler的handleResultSets中处理返回集合。

    List<ResultMap> resultMaps = mappedStatement.getResultMaps();
    

    在这次的ResultMap中,相比之前方案,其属性更加的丰富起来。将之前写的Result的信息保存在resultMappings,idResultMappings等中,以备后续使用。

    resultMappings

    后续的函数走向和方案一二一致,但在创建自动映射的时候出现了不同。

    private List<UnMappedColumnAutoMapping> createAutomaticMappings(ResultSetWrapper rsw, ResultMap resultMap, MetaObject metaObject, String columnPrefix) throws SQLException {
    }
    

    在这个函数中,会获取没有映射过的列名。

    final List<String> unmappedColumnNames = rsw.getUnmappedColumnNames(resultMap, columnPrefix);
    

    之后会根据resultMap查看是否有未映射的字段。

    loadMappedAndUnmappedColumnNames(resultMap, columnPrefix);
    
    private void loadMappedAndUnmappedColumnNames(ResultMap resultMap, String columnPrefix) throws SQLException {
        List<String> mappedColumnNames = new ArrayList<>();
        List<String> unmappedColumnNames = new ArrayList<>();
        final String upperColumnPrefix = columnPrefix == null ? null : columnPrefix.toUpperCase(Locale.ENGLISH);
        // 这里没有配置前缀,根据之前的图,定义了ResultMap后,会记录这些已经配置映射的字段。
        final Set<String> mappedColumns = prependPrefixes(resultMap.getMappedColumns(), upperColumnPrefix);
        for (String columnName : columnNames) {
            // 遍历列名,如果在已映射的配置中,那么就加入已经映射的列名数据
            final String upperColumnName = columnName.toUpperCase(Locale.ENGLISH);
            if (mappedColumns.contains(upperColumnName)) {
                mappedColumnNames.add(upperColumnName);
            } else {
                unmappedColumnNames.add(columnName);
            }
        }
        // 生成未映射和已映射的Map
        mappedColumnNamesMap.put(getMapKey(resultMap, columnPrefix), mappedColumnNames);
        unMappedColumnNamesMap.put(getMapKey(resultMap, columnPrefix), unmappedColumnNames);
    }
    

    如果有没配置在ResultMap中,且Select出来的,那么之后也会按照之前方案一那样,继续往下走,从对象中寻找映射关系。

    由于没有未映射的字段,使用自动映射的结果是false。

    foundValues = applyAutomaticMappings(rsw, resultMap, metaObject, columnPrefix) || foundValues;
    

    之后继续往下走,使用applyPropertyMappings来创建对象。其用到了propertyMappings,里面包含了字段名,列名,字段的类型和对应的处理器。

    propertyMappings

    遍历整个Mappings。

    Object value = getPropertyMappingValue(rsw.getResultSet(), metaObject, propertyMapping, lazyLoader, columnPrefix);
    

    函数里主要的就是获取这个字段对应的类型处理器,防止类型转换失败,这一部分下次会专门看一下。

    final TypeHandler<?> typeHandler = propertyMapping.getTypeHandler();
    final String column = prependPrefix(propertyMapping.getColumn(), columnPrefix);
    return typeHandler.getResult(rs, column);
    

    TypeHandler就是一个接口,主要完成的工作就是从Result根据列名,获取相应类型的值,为下一步反射赋值做准备。至于它是怎么决定为什么用这个类型的TypeHandler下次再看。

    然后就是给对应字段赋值。

    metaObject.setValue(property, value);
    

    最后就完成了整个类的赋值。

    赋值

    总结

    大致上,MyBatis完成映射主要是两种方式:

    1. 只根据列名,利用自动映射,根据反射类的信息,得到列名和字段之间的关系,使用对应的TypeHandler完成字段的赋值。
    2. 使用ResultMap预先定义好映射关系,最后也是根据TypeHandler和反射完成字段的赋值。

    就简单的用法来说,两者都可以。在一次会话中,Configuration中的ResultMap关系建立好,在每一次查询的时候就不用再去重新建立了,直接用就行。而自动映射的话,执行过一次后,也会在会话中建立自动映射的缓存,所以没什么差别。但如果复杂的映射的话,就非ResultMap莫属啦。具体可以参考MyBatis文档关于映射的章节,因为目前用不到比较复杂的映射,不做深究了。

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