MyBatis动态SQL底层原理分析

作者：丶Format
来源：http://fangjian0423.github.io/

前言

废话不多说，直接进入文章。
我们在使用mybatis的时候，会在xml中编写sql语句。
比如这段动态sql代码：

<update id="update" parameterType="org.format.dynamicproxy.mybatis.bean.User">
       UPDATE users
       <trim prefix="SET" prefixOverrides=",">
           <if test="name != null and name != ''">
               name = #{name}
           </if>
           <if test="age != null and age != ''">
               , age = #{age}
           </if>
           <if test="birthday != null and birthday != ''">
               , birthday = #{birthday}
           </if>
       </trim>
       where id = ${id}
   </update>

mybatis底层是如何构造这段sql的？
这方面的知识网上资料不多，于是就写了这么一篇文章。
下面带着这个疑问，我们一步一步分析。

介绍MyBatis中一些关于动态SQL的接口和类

SqlNode接口，简单理解就是xml中的每个标签，比如上述sql的update,trim,if标签：

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public interface SqlNode {
  boolean apply(DynamicContext context);
}

SqlSource Sql源接口，代表从xml文件或注解映射的sql内容，主要就是用于创建BoundSql，有实现类DynamicSqlSource(动态Sql源)，StaticSqlSource(静态Sql源)等：

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public interface SqlSource {
  BoundSql getBoundSql(Object parameterObject);
}

BoundSql类，封装mybatis最终产生sql的类，包括sql语句，参数，参数源数据等参数：

XNode，一个Dom API中的Node接口的扩展类。

BaseBuilder接口及其实现类(属性，方法省略了，大家有兴趣的自己看),这些Builder的作用就是用于构造sql:

下面我们简单分析下其中4个Builder：

1 XMLConfigBuilder

解析mybatis中configLocation属性中的全局xml文件，内部会使用XMLMapperBuilder解析各个xml文件。

2 XMLMapperBuilder

遍历mybatis中mapperLocations属性中的xml文件中每个节点的Builder，比如user.xml，内部会使用XMLStatementBuilder处理xml中的每个节点。

3 XMLStatementBuilder

解析xml文件中各个节点，比如select,insert,update,delete节点，内部会使用XMLScriptBuilder处理节点的sql部分，遍历产生的数据会丢到Configuration的mappedStatements中。

4 XMLScriptBuilder

解析xml中各个节点sql部分的Builder。

LanguageDriver接口及其实现类(属性，方法省略了，大家有兴趣的自己看)，该接口主要的作用就是构造sql:

简单分析下XMLLanguageDriver(处理xml中的sql，RawLanguageDriver处理静态sql)：

XMLLanguageDriver内部会使用XMLScriptBuilder解析xml中的sql部分。

ok，大部分比较重要的类我们都已经介绍了，下面源码分析走起。

源码分析走起

Spring与Mybatis整合的时候需要配置SqlSessionFactoryBean，该配置会加入数据源和mybatis xml配置文件路径等信息：

<bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
       <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
       <property name="configLocation" value="classpath:mybatisConfig.xml"/>
	<property name="mapperLocations" value="classpath*:org/format/dao/*.xml"/>
   </bean>

我们就分析这一段配置背后的细节：

SqlSessionFactoryBean实现了Spring的InitializingBean接口，InitializingBean接口的afterPropertiesSet方法中会调用buildSqlSessionFactory方法

buildSqlSessionFactory方法内部会使用XMLConfigBuilder解析属性configLocation中配置的路径，还会使用XMLMapperBuilder属性解析mapperLocations属性中的各个xml文件。

部分源码如下：

由于XMLConfigBuilder内部也是使用XMLMapperBuilder，我们就看看XMLMapperBuilder的解析细节。

我们关注一下，增删改查节点的解析。

XMLStatementBuilder的解析：

默认会使用XMLLanguageDriver创建SqlSource（Configuration构造函数中设置）。

XMLLanguageDriver创建SqlSource：

XMLScriptBuilder解析sql：

得到SqlSource之后，会放到Configuration中，有了SqlSource，就能拿BoundSql了，BoundSql可以得到最终的sql。

实例分析

我以以下xml的解析大概说下parseDynamicTags的解析过程：

<update id="update" parameterType="org.format.dynamicproxy.mybatis.bean.User">
       UPDATE users
       <trim prefix="SET" prefixOverrides=",">
           <if test="name != null and name != ''">
               name = #{name}
           </if>
           <if test="age != null and age != ''">
               , age = #{age}
           </if>
           <if test="birthday != null and birthday != ''">
               , birthday = #{birthday}
           </if>
       </trim>
       where id = ${id}
   </update>

在看这段解析之前，请先了解dom相关的知识，xml dom知识, dom博文

parseDynamicTags方法的返回值是一个List，也就是一个Sql节点集合。SqlNode本文一开始已经介绍，分析完解析过程之后会说一下各个SqlNode类型的作用。

1 首先根据update节点(Node)得到所有的子节点，分别是3个子节点

(1)文本节点 \n UPDATE users

(2)trim子节点 …

(3)文本节点 \n where id = #{id}

2 遍历各个子节点

(1) 如果节点类型是文本或者CDATA，构造一个TextSqlNode或StaticTextSqlNode

(2) 如果节点类型是元素，说明该update节点是个动态sql，然后会使用NodeHandler处理各个类型的子节点。这里的NodeHandler是XMLScriptBuilder的一个内部接口，其实现类包括TrimHandler、WhereHandler、SetHandler、IfHandler、ChooseHandler等。看类名也就明白了这个Handler的作用，比如我们分析的trim节点，对应的是TrimHandler；if节点，对应的是IfHandler…

这里子节点trim被TrimHandler处理，TrimHandler内部也使用parseDynamicTags方法解析节点

3 遇到子节点是元素的话，重复以上步骤

trim子节点内部有7个子节点，分别是文本节点、if节点、是文本节点、if节点、是文本节点、if节点、文本节点。文本节点跟之前一样处理，if节点使用IfHandler处理

遍历步骤如上所示，下面我们看下几个Handler的实现细节。

IfHandler处理方法也是使用parseDynamicTags方法，然后加上if标签必要的属性。

private class IfHandler implements NodeHandler {
    public void handleNode(XNode nodeToHandle, List<SqlNode> targetContents) {
      List<SqlNode> contents = parseDynamicTags(nodeToHandle);
      MixedSqlNode mixedSqlNode = new MixedSqlNode(contents);
      String test = nodeToHandle.getStringAttribute("test");
      IfSqlNode ifSqlNode = new IfSqlNode(mixedSqlNode, test);
      targetContents.add(ifSqlNode);
    }
}

TrimHandler处理方法也是使用parseDynamicTags方法，然后加上trim标签必要的属性。

private class TrimHandler implements NodeHandler {
    public void handleNode(XNode nodeToHandle, List<SqlNode> targetContents) {
      List<SqlNode> contents = parseDynamicTags(nodeToHandle);
      MixedSqlNode mixedSqlNode = new MixedSqlNode(contents);
      String prefix = nodeToHandle.getStringAttribute("prefix");
      String prefixOverrides = nodeToHandle.getStringAttribute("prefixOverrides");
      String suffix = nodeToHandle.getStringAttribute("suffix");
      String suffixOverrides = nodeToHandle.getStringAttribute("suffixOverrides");
      TrimSqlNode trim = new TrimSqlNode(configuration, mixedSqlNode, prefix, prefixOverrides, suffix, suffixOverrides);
      targetContents.add(trim);
    }
}

以上update方法最终通过parseDynamicTags方法得到的SqlNode集合如下：

trim节点：

由于这个update方法是个动态节点，因此构造出了DynamicSqlSource。

DynamicSqlSource内部就可以构造sql了:

DynamicSqlSource内部的SqlNode属性是一个MixedSqlNode。

然后我们看看各个SqlNode实现类的apply方法

下面分析一下两个SqlNode实现类的apply方法实现：

MixedSqlNode：

public boolean apply(DynamicContext context) {
    for (SqlNode sqlNode : contents) {
      sqlNode.apply(context);
    }
    return true;
}

MixedSqlNode会遍历调用内部各个sqlNode的apply方法。

StaticTextSqlNode:

public boolean apply(DynamicContext context) {
    context.appendSql(text);
    return true;
}

直接append sql文本。

IfSqlNode:

public boolean apply(DynamicContext context) {
    if (evaluator.evaluateBoolean(test, context.getBindings())) {
      contents.apply(context);
      return true;
    }
    return false;
}

这里的evaluator是一个ExpressionEvaluator类型的实例，内部使用了OGNL处理表达式逻辑。

TrimSqlNode:

public boolean apply(DynamicContext context) {
    FilteredDynamicContext filteredDynamicContext = new FilteredDynamicContext(context);
    boolean result = contents.apply(filteredDynamicContext);
    filteredDynamicContext.applyAll();
    return result;
}

public void applyAll() {
     sqlBuffer = new StringBuilder(sqlBuffer.toString().trim());
     String trimmedUppercaseSql = sqlBuffer.toString().toUpperCase(Locale.ENGLISH);
     if (trimmedUppercaseSql.length() > 0) {
       applyPrefix(sqlBuffer, trimmedUppercaseSql);
       applySuffix(sqlBuffer, trimmedUppercaseSql);
     }
     delegate.appendSql(sqlBuffer.toString());
   }

private void applyPrefix(StringBuilder sql, String trimmedUppercaseSql) {
     if (!prefixApplied) {
       prefixApplied = true;
       if (prefixesToOverride != null) {
         for (String toRemove : prefixesToOverride) {
           if (trimmedUppercaseSql.startsWith(toRemove)) {
             sql.delete(0, toRemove.trim().length());
             break;
           }
         }
       }
       if (prefix != null) {
         sql.insert(0, " ");
         sql.insert(0, prefix);
       }
     }
   }

TrimSqlNode的apply方法也是调用属性contents(一般都是MixedSqlNode)的apply方法，按照实例也就是7个SqlNode，都是StaticTextSqlNode和IfSqlNode。最后会使用FilteredDynamicContext过滤掉prefix和suffix。

总结

大致讲解了一下mybatis对动态sql语句的解析过程，其实回过头来看看不算复杂，还算蛮简单的。之前接触mybaits的时候遇到刚才分析的那一段动态sql的时候总是很费解。

<update id="update" parameterType="org.format.dynamicproxy.mybatis.bean.User">
       UPDATE users
       <trim prefix="SET" prefixOverrides=",">
           <if test="name != null and name != ''">
               name = #{name}
           </if>
           <if test="age != null and age != ''">
               , age = #{age}
           </if>
           <if test="birthday != null and birthday != ''">
               , birthday = #{birthday}
           </if>
       </trim>
       where id = ${id}
   </update>

想搞明白这个trim节点的prefixOverrides到底是什么意思(从字面上理解就是前缀覆盖)，而且官方文档上也没这方面知识的说明。我将这段xml改成如下：

<update id="update" parameterType="org.format.dynamicproxy.mybatis.bean.User">
       UPDATE users
       <trim prefix="SET" prefixOverrides=",">
           <if test="name != null and name != ''">
               , name = #{name}
           </if>
           <if test="age != null and age != ''">
               , age = #{age}
           </if>
           <if test="birthday != null and birthday != ''">
               , birthday = #{birthday}
           </if>
       </trim>
       where id = ${id}
   </update>

(第二段第一个if节点多了个逗号) 结果我发现这2段xml解析的结果是一样的，非常迫切地想知道这到底是为什么，然后这也促使了我去看源码的决心。最终还是看下来了。

文章有点长，而且讲的也不是非常直观，希望对有些人有帮助。