插件机制
一般情况下，开源框架都会提供插件或其他形式的拓展点，供开发者自行拓展。这样的
好处是显而易见的，一是增加了框架的灵活性。二是开发者可以结合实际需求，对框架进行
拓展，使其能够更好的工作。以 MyBatis 为例，我们可基于 MyBatis 插件机制实现分页、
分表，监控等功能。由于插件和业务无关，业务也无法感知插件的存在。因此可以无感植入
插件，在无形中增强功能。
开发 MyBatis 插件需要对 MyBatis 比较深了解才行，一般来说最好能够掌握 MyBatis
的源码，门槛相对较高。本篇文章在分析完 MyBatis 插件机制后，会手写一个简单的分页
插件，以帮助大家更好的掌握 MyBatis 插件的编写。
1、插件机制原理
我们在编写插件时，除了需要让插件类实现 Interceptor 接口外，还需要通过注解标注
该插件的拦截点。所谓拦截点指的是插件所能拦截的方法，MyBatis 所允许拦截的方法如
下：
- Executor: update, query, flushStatements, commit, rollback,
getTransaction, close, isClosed - ParameterHandler: getParameterObject, setParameters
- ResultSetHandler: handleResultSets, handleOutputParameters
- StatementHandler: prepare, parameterize, batch, update, query
如果我们想要拦截 Executor 的 query 方法，那么可以这样定义插件。
@Intercepts({
@Signature(
type = Executor.class,
method = "query",
args ={MappedStatement.class, Object.class, RowBounds.class,
ResultHandler.class}
)
})
public class ExamplePlugin implements Interceptor {
// 省略逻辑
}
除此之外，我们还需将插件配置到相关文件中。这样 MyBatis 在启动时可以加载插件，
并保存插件实例到相关对象（InterceptorChain，拦截器链）中。待准备工作做完后，MyBatis
处于就绪状态。我们在执行 SQL 时，需要先通过 DefaultSqlSessionFactory 创 建
SqlSession 。Executor 实例会在创建 SqlSession 的过程中被创建，Executor 实例创建完毕
后，MyBatis 会通过 JDK 动态代理为实例生成代理类。这样，插件逻辑即可在 Executor 相
关方法被调用前执行。以上就是 MyBatis 插件机制的基本原理。接下来，我们来看一下原
理背后对应的源码是怎样的。
1.1 植⼊插件逻辑
本节，我将以 Executor 为例，分析 MyBatis 是如何为 Executor 实例植入插件逻辑的。
Executor 实例是在开启 SqlSession 时被创建的，因此，下面我们从源头进行分析。先来看
一下 SqlSession 开启的过程。
// -☆- DefaultSqlSessionFactory
public SqlSession openSession() {
return openSessionFromDataSource(
configuration.getDefaultExecutorType(), null, false);
}
private SqlSession openSessionFromDataSource(ExecutorType execType,
TransactionIsolationLevel level, boolean autoCommit) {
Transaction tx = null;
try {
// 省略部分逻辑
// 创建 Executor
final Executor executor = configuration.newExecutor(tx, execType);
return new DefaultSqlSession(configuration, executor, autoCommit);
}
catch (Exception e) {...}
finally {...}
}
Executor 的创建过程封装在 Configuration 中，我们跟进去看看看。
// -☆- Configuration
public Executor newExecutor(Transaction transaction,
ExecutorType executorType) {
executorType = executorType == null ?
defaultExecutorType : executorType;
executorType = executorType == null ?
ExecutorType.SIMPLE : executorType;
Executor executor;
// 根据 executorType 创建相应的 Executor 实例
if (ExecutorType.BATCH == executorType) {...}
else if (ExecutorType.REUSE == executorType) {...}
else {
executor = new SimpleExecutor(this, transaction);
}
if (cacheEnabled) {
executor = new CachingExecutor(executor);
}
// 植入插件
executor = (Executor) interceptorChain.pluginAll(executor);
return executor; }
如上，newExecutor 方法在创建好 Executor 实例后，紧接着通过拦截器链 interceptorChain
为 Executor 实例植入代理逻辑。那下面我们看一下 InterceptorChain 的代码是怎样的。
public class InterceptorChain {
private final List<Interceptor> interceptors =
new ArrayList<Interceptor>();
public Object pluginAll(Object target) {
// 遍历拦截器集合
for (Interceptor interceptor : interceptors) {
// 调用拦截器的 plugin 方法植入相应的插件逻辑
target = interceptor.plugin(target);
}
return target;
}
/** 添加插件实例到 interceptors 集合中 */
public void addInterceptor(Interceptor interceptor) {
interceptors.add(interceptor);
}
/** 获取插件列表 */
public List<Interceptor> getInterceptors() {
return Collections.unmodifiableList(interceptors);
}
}
以上是 InterceptorChain 的全部代码，比较简单。它的 pluginAll 方法会调用具体插件的
plugin 方法植入相应的插件逻辑。如果有多个插件，则会多次调用 plugin 方法，最终生成一
个层层嵌套的代理类。形如下面：
image.png
当 Executor 的某个方法被调用的时候，插件逻辑会先行执行。执行顺序由外而内，比如
上图的执行顺序为 plugin3 → plugin2 → Plugin1 → Executor。
plugin 方法是由具体的插件类实现，不过该方法代码一般比较固定，所以下面找个示例
分析一下。
// -☆- ExamplePlugin
public Object plugin(Object target) {
return Plugin.wrap(target, this);
}
// -☆- Plugin
public static Object wrap(Object target, Interceptor interceptor) {
// 获取插件类 @Signature 注解内容，并生成相应的映射结构。形如下面：
// {
// Executor.class : [query, update, commit],
// ParameterHandler.class : [getParameterObject, setParameters]
// }
Map<Class<?>, Set<Method>> signatureMap = getSignatureMap(interceptor);
Class<?> type = target.getClass();
// 获取目标类实现的接口
Class<?>[] interfaces = getAllInterfaces(type, signatureMap);
if (interfaces.length > 0) {
// 通过 JDK 动态代理为目标类生成代理类
return Proxy.newProxyInstance(
type.getClassLoader(),
interfaces,
new Plugin(target, interceptor, signatureMap));
}
return target;
}
如上，plugin 方法在内部调用了 Plugin 类的 wrap 方法，用于为目标对象生成代理。Plugin
类实现了InvocationHandler接口，因此它可以作为参数传给Proxy的newProxyInstance方法。
到这里，关于插件植入的逻辑就分析完了。接下来，我们来看看插件逻辑是怎样执行
的。
1.2 执⾏插件逻辑
Plugin 实现了 InvocationHandler 接口，因此它的 invoke 方法会拦截所有的方法调用。
invoke 方法会对所拦截的方法进行检测，以决定是否执行插件逻辑。该方法的逻辑如下：
// -☆- Plugin
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable {
try {
// 获取被拦截方法列表，比如：signatureMap.get(Executor.class)，
// 可能返回 [query, update, commit]
Set<Method> methods = signatureMap.get(method.getDeclaringClass());
// 检测方法列表是否包含被拦截的方法
if (methods != null && methods.contains(method)) {
// 执行插件逻辑
return interceptor.intercept(
new Invocation(target, method, args));
}
// 执行被拦截的方法
return method.invoke(target, args);
} catch (Exception e) {
throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(e);
} }
invoke 方法的代码比较少，逻辑不难理解。首先，invoke 方法会检测被拦截方法是否配
置在插件的 @Signature 注解中，若是，则执行插件逻辑，否则执行被拦截方法。插件逻辑
封装在 intercept 中，该方法的参数类型为 Invocation。Invocation 主要用于存储目标类，方法
以及方法参数列表。下面简单看一下该类的定义。
public class Invocation {
private final Object target;
private final Method method;
private final Object[] args;
public Invocation(Object target, Method method, Object[] args) {
this.target = target;
this.method = method;
this.args = args;
}
public Object proceed()
throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
// 调用被拦截的方法
return method.invoke(target, args);
} }
关于插件的执行逻辑就分析到这，整个过程不难理解，大家简单看看即可。
2、实现⼀个分页插件
为了更好的向大家介绍 MyBatis 的插件机制，本节将实现一个 MySQL 数据库分页插
件。相关代码如下：
@Intercepts({
@Signature(
type = Executor.class, // 目标类
method = "query", // 目标方法
args ={MappedStatement.class,
Object.class, RowBounds.class, ResultHandler.class}
)
})
public class MySqlPagingPlugin implements Interceptor {
private static final Integer MAPPED_STATEMENT_INDEX = 0;
private static final Integer PARAMETER_INDEX = 1;
private static final Integer ROW_BOUNDS_INDEX = 2;
@Override
public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
Object[] args = invocation.getArgs();
RowBounds rb = (RowBounds) args[ROW_BOUNDS_INDEX];
// 无需分页
if (rb == RowBounds.DEFAULT) {
return invocation.proceed();
}
// 将原 RowBounds 参数设为 RowBounds.DEFAULT，关闭 MyBatis 内置的分页机制
args[ROW_BOUNDS_INDEX] = RowBounds.DEFAULT;
MappedStatement ms = (MappedStatement) args[MAPPED_STATEMENT_INDEX];
BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(args[PARAMETER_INDEX]);
// 获取 SQL 语句，拼接 limit 语句
String sql = boundSql.getSql();
String limit = String.format(
"LIMIT %d,%d", rb.getOffset(), rb.getLimit());
sql = sql + " " + limit;
// 创建一个 StaticSqlSource，并将拼接好的 sql 传入
SqlSource sqlSource = new StaticSqlSource(
ms.getConfiguration(), sql, boundSql.getParameterMappings());
// 通过反射获取并设置 MappedStatement 的 sqlSource 字段
Field field = MappedStatement.class.getDeclaredField("sqlSource");
field.setAccessible(true);
field.set(ms, sqlSource);
// 执行被拦截方法
return invocation.proceed();
}
@Override
public Object plugin(Object target) {
return Plugin.wrap(target, this);
}
@Override
public void setProperties(Properties properties) {
} }
上面的分页插件通过 RowBounds 参数获取分页信息，并生成相应的 limit 语句。之后拼
接 sql，并使用该 sql 作为参数创建 StaticSqlSource。最后通过反射替换 MappedStatement 对
象中的 sqlSource 字段。下面，写点测试代码验证一下插件是否可以正常运行。先来看一下
Dao 接口与映射文件的定义：
public interface StudentDao {
List<Student> findByPaging(@Param("id") Integer id, RowBounds rb);
}
<mapper namespace="xyz.coolblog.chapter7.dao.StudentDao">
<select id="findByPaging"
resultType="xyz.coolblog.chapter7.model.Student">
SELECT
`id`, `name`, `age`
FROM
student
WHERE
id > #{id}
</select>
</mapper>
测试代码如下：
public class PluginTest {
private SqlSessionFactory sqlSessionFactory;
@Before
public void prepare() throws IOException {
String resource = "chapter7/mybatis-config.xml";
InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
sqlSessionFactory=new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
inputStream.close();
}
@Test
public void testPlugin() {
SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();
try {
StudentDao studentDao = session.getMapper(StudentDao.class);
studentDao.findByPaging(1, new RowBounds(20, 10));
} finally {
session.close();
}
} }
上面代码运行之后，会打印如下日志。
image.png
在上面的输出中，SQL 语句中包含了 LIMIT 字样，这说明插件生效了。
3 本章⼩结
到此，关于 MyBatis 插件机制就分析完了。总体来说，MyBatis 插件机制比较简单。
但实现一个插件却较为复杂，需要对 MyBatis 比较了解才行。因此，若想写出高效的插
件，还需深入学习源码才行。
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