MyBatis：简单物理分页实现

一、必要性

首先，介绍一下使用自定义拦截器来进行物理分页的必要性。我们知道MyBatis中的SqlSession接口中提供一个带分页功能的方法：

public interface SqlSession extends Closeable {
    <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds);
    // ....
}

使用该方法，我们在查询时可以通过为selectList(..)方法提供一个RowBounds参数，来使该语句带有分页功能，举个例如，假设我需要取出查询记录的前三条记录，可以这样：

// 获取sqlSession的步骤略，statement略，mapper中的映射语句为 select * from users
List<User> list = sqlSession.selectList(statement, null, new RowBounds(0,3));

这时我们获取到的记录就是查询记录的前三条记录（select * from users的查询结果）

这时我们会有个疑问，既然MyBatis已经为我们提供了分页的处理类，为何我们还要再重复造轮子（再手动写一个拦截器）呢？

这是因为MyBatis内置的分页处理器，是通过内存进行分页，结合上面的例子就是MyBatis首先执行select * from users，然后获取结果集ResultSet，接着通过传入的RowBounds中的offset和limit属性来对ResultSet进行加工。如果记录量大的话，这种效率无疑是相当低的。想证实上面这个结论，可以查看MyBatis中的DefaultResultSetHandler类

public class DefaultResultSetHandler implements ResultSetHandler {
    // ....
    
    private void handleRowValuesForSimpleResultMap(ResultSetWrapper rsw, ResultMap resultMap, 
            ResultHandler<?> resultHandler, RowBounds rowBounds, ResultMapping parentMapping) throws SQLException {
        
        DefaultResultContext<Object> resultContext = new DefaultResultContext<Object>();
        // 通过skipRows来使ResusltSet指向rowBounds中的offset所指定的位置
        skipRows(rsw.getResultSet(), rowBounds);
        
        while (shouldProcessMoreRows(resultContext, rowBounds) && rsw.getResultSet().next()) {
            ResultMap discriminatedResultMap = resolveDiscriminatedResultMap(rsw.getResultSet(), resultMap, null);
            Object rowValue = getRowValue(rsw, discriminatedResultMap);
            storeObject(resultHandler, resultContext, rowValue, parentMapping, rsw.getResultSet());
        }
    }

    private void skipRows(ResultSet rs, RowBounds rowBounds) throws SQLException {
        // 如果ResultSet中的光标支持前后移动
        if (rs.getType() != ResultSet.TYPE_FORWARD_ONLY) {
            // 如果rowBounds中的offset值不为0
            if (rowBounds.getOffset() != RowBounds.NO_ROW_OFFSET) {
                // 将rs的光标移至rowBounds中的offset指定的位置
                rs.absolute(rowBounds.getOffset());
            }
        } else {    // 如果ResultSet只支持向前移动
            // 将光标从0的位置使用rs.next()来每次向前移动一位，直至rowBounds中offset指定的位置
            for (int i = 0; i < rowBounds.getOffset(); i++) {
                rs.next();
            }
        }
    }
    
    // ....
}

欲证实可在这个类中的handleRowValuesForSimpleResultMap(...)中的skipRows(...)方法上打个断点，在skipRows(...)中的rs.absolute(...)和rs.next()分别打上断点，然后通过debug方式执行

List<User> list = sqlSession.selectList(statement, null, new RowBounds(0,3));

即可看到程序确实进入了skipRows(...)方法中，我们可以看到在skipRows(...)中，MyBatis是通过执行select * from users再对ResultSet结果集进行加工处理，而不是直接执行select * from users limit 0,3（假设是MySql数据库），这样效率显然是极低的，所以我们如果在实际应用中，有两种方式来解决这个问题

1）在mapper映射文件中手动将每次执行的语句改为select * from users limit #{offset},#{limit}

2）自定义一个拦截器，来将底层的最终查询语句变更为select * from users limit 0,3

下面将介绍第2种解决方式。

二、自定义分页插件

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：

// 前面是允许用插件拦截的类名，括号里是允许用插件拦截的方法名
Executor (update, query, flushStatements, commit, rollback, getTransaction, close, isClosed)
ParameterHandler (getParameterObject, setParameters)
ResultSetHandler (handleResultSets, handleOutputParameters)
StatementHandler (prepare, parameterize, batch, update, query)

MyBatis是在StatementHandler中的prepare(...)方法中完成对sql的解析，所以我们需要在这个方法前设置一个拦截器也就是plugin来进行sql语句的置换，下面是具体的代码：

package cn.kolbe.mybatis.plugin;

import java.lang.reflect.Field;
import java.sql.Connection;
import java.util.Properties;

import org.apache.ibatis.executor.statement.StatementHandler;
import org.apache.ibatis.mapping.BoundSql;
import org.apache.ibatis.plugin.Interceptor;
import org.apache.ibatis.plugin.Intercepts;
import org.apache.ibatis.plugin.Invocation;
import org.apache.ibatis.plugin.Plugin;
import org.apache.ibatis.plugin.Signature;
import org.apache.ibatis.session.RowBounds;

@Intercepts(@Signature(type = StatementHandler.class, method = "prepare", args = { Connection.class }))
public class PagePlugin implements Interceptor {
	// select语句正则表达式匹配： ^代表开头位置 \s代表空格 $代表结尾位置 *代表任意多个 .代表任意字符
	private final static String REGEX = "^\\s*[Ss][Ee][Ll][Ee][Cc][Tt].*$";

	@Override
	public Object intercept(Invocation inv) throws Throwable {
		// 此时的target为RoutingStatementHandler类的实例
		StatementHandler target = (StatementHandler)inv.getTarget();
		// BoundSql类中有一个sql属性，即为待执行的sql语句
		BoundSql boundSql = target.getBoundSql();
		String sql = boundSql.getSql();
		// 如果sql语句是select语句的话，则进行查看是否需要分页处理
		if (sql.matches(REGEX)) {
			// delegate是RoutingStatementHandler通过mapper映射文件中设置的statementType来指定具体的StatementHandler
			Object delegate = readField(target, "delegate");
			// rowBounds中绑定了我们自定义的分页信息，包括起始位置offset和取出记录条数limit
			RowBounds rowBounds = (RowBounds)readField(delegate, "rowBounds");
			// 如果rowBound不为空，且rowBounds的起始位置不为0，则代表我们需要进行分页处理
			if (rowBounds != null && rowBounds.getOffset() != RowBounds.NO_ROW_OFFSET) {
				// assemSql(...)完成对sql语句的装配及rowBounds的重置操作
				writeField(boundSql, "sql", assemSql(sql, rowBounds));
			}
		}
		return inv.proceed();
	}

	/**
	 * 装配SQL语句，并重置RowBounds中的offset和limit
	 * @param oldSql
	 * @param rowBounds
	 * @return
	 */
	public String assemSql(String oldSql, RowBounds rowBounds) throws Exception {
		String sql = oldSql + " limit " + rowBounds.getOffset() + "," + rowBounds.getLimit();
		// 这两步是必须的，因为在前面置换好sql语句以后，实际的结果集就是我们想要的所以offset和limit必须重置为初始值
		writeField(rowBounds, "offset", RowBounds.NO_ROW_OFFSET);
		writeField(rowBounds, "limit", RowBounds.NO_ROW_LIMIT);
		return sql;
	}

	/**
	 * 利用反射获取指定对象的指定属性
	 * @param target
	 * @param fieldName
	 * @return
	 * @throws Exception
	 */
	private Object readField(Object target, String fieldName) throws Exception {
		Field field = null;
		// 遍历target的属性及其父类的属性
		for (Class<?> c = target.getClass(); c != null; c = c.getSuperclass()) {
			try {
				field = c.getDeclaredField(fieldName);
			} catch (NoSuchFieldException ex) {
                                // 没找到该属性，则继承查找父类的属性，所以不处理该异常
			}
		}
		field.setAccessible(true);
		return field.get(target);
	}

	/**
	 * 利用反射为指定对象的指定属性写入值
	 * @param target
	 * @param fieldName
	 * @param value
	 * @throws Exception
	 */
	private void writeField(Object target, String fieldName, Object value) throws Exception {
		Field field = null;
		// 遍历target的属性及其父类的属性
		for (Class<?> c = target.getClass(); c != null; c = c.getSuperclass()) {
			try {
				field = c.getDeclaredField(fieldName);
			} catch (NoSuchFieldException ex) {
                                // 没找到该属性，则继承查找父类的属性，所以不处理该异常
			}
		}
		field.setAccessible(true);
		field.set(target, value);
	}

	@Override
	public Object plugin(Object target) {
		// 通过Plugin的wrap(...)方法来实现代理类的生成操作
		return Plugin.wrap(target, this);
	}

	@Override
	public void setProperties(Properties props) {}

}

注：

1）代码中为了尽量保持简单易懂，没有使用过多的工具集，具体应用中对对象的私有属性赋值获取和赋值操作可以通过MyBatis内置的类或apache的commons-lang工具来处理

2）该例子使用MySql作为示例，没有考虑其它数据库，具体应用中可以考虑通过配置文件中来设置数据库，并动态的根据配置文件来决定sql语句的具体装配，同样为了简单性，在此就不举例了

在MyBatis的配置文件mybatis-config.xml中配置该插件

<plugins>
    <plugin interceptor="cn.kolbe.mybatis.plugin.PagePlugin"></plugin>
</plugins>

在映射文件中添加查询语句

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="cn.kolbe.mybatis.domain.UserMapper">
	<select id="getAll" resultType="User">
		select * from users
	</select>
</mapper>

在应用中使用

package cn.kolbe.mybatis;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.util.List;

import org.apache.ibatis.session.RowBounds;
import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder;
import org.junit.Test;

import cn.kolbe.mybatis.domain.User;

public class MyBatisTest {
	@Test
	public void queryByPage() throws Exception {
		InputStream in = new FileInputStream("src/main/java/mybatis-config.xml");
		SqlSessionFactory factory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(in);
		SqlSession session = factory.openSession();
		String statement = "cn.kolbe.mybatis.domain.UserMapper.getAll";
		List<User> list = session.selectList(statement, null, new RowBounds(0,3));
		System.out.println(list);
	} 
}
时间： 2024-08-05 18:14:45

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