MyBatis之分页插件(PageHelper)工作原理

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MyBatis之分页插件(PageHelper)工作原理

数据分页功能是我们软件系统中必备的功能,在持久层使用mybatis的情况下,pageHelper来实现后台分页则是我们常用的一个选择,所以本文专门类介绍下。

PageHelper原理

相关依赖

<dependency>
    <groupId>org.mybatis</groupId>
    <artifactId>mybatis</artifactId>
    <version>3.2.8</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.github.pagehelper</groupId>
    <artifactId>pagehelper</artifactId>
    <version>1.2.15</version>
</dependency>

1.添加plugin

要使用PageHelper首先在mybatis的全局配置文件中配置。如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE configuration
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>

    <plugins>
        <!-- com.github.pagehelper为PageHelper类所在包名 -->
        <plugin interceptor="com.github.pagehelper.PageHelper">
            <property name="dialect" value="mysql" />
            <!-- 该参数默认为false -->
            <!-- 设置为true时,会将RowBounds第一个参数offset当成pageNum页码使用 -->
            <!-- 和startPage中的pageNum效果一样 -->
            <property name="offsetAsPageNum" value="true" />
            <!-- 该参数默认为false -->
            <!-- 设置为true时,使用RowBounds分页会进行count查询 -->
            <property name="rowBoundsWithCount" value="true" />
            <!-- 设置为true时,如果pageSize=0或者RowBounds.limit = 0就会查询出全部的结果 -->
            <!-- (相当于没有执行分页查询,但是返回结果仍然是Page类型) -->
            <property name="pageSizeZero" value="true" />
            <!-- 3.3.0版本可用 - 分页参数合理化,默认false禁用 -->
            <!-- 启用合理化时,如果pageNum<1会查询第一页,如果pageNum>pages会查询最后一页 -->
            <!-- 禁用合理化时,如果pageNum<1或pageNum>pages会返回空数据 -->
            <property name="reasonable" value="false" />
            <!-- 3.5.0版本可用 - 为了支持startPage(Object params)方法 -->
            <!-- 增加了一个`params`参数来配置参数映射,用于从Map或ServletRequest中取值 -->
            <!-- 可以配置pageNum,pageSize,count,pageSizeZero,reasonable,不配置映射的用默认值 -->
            <!-- 不理解该含义的前提下,不要随便复制该配置 -->
            <property name="params" value="pageNum=start;pageSize=limit;" />
            <!-- always总是返回PageInfo类型,check检查返回类型是否为PageInfo,none返回Page -->
            <property name="returnPageInfo" value="check" />
        </plugin>
    </plugins>
</configuration>

2.加载过程

我们通过如下几行代码来演示过程

// 获取配置文件
InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("mybatis/mybatis-config.xml");
// 通过加载配置文件获取SqlSessionFactory对象
SqlSessionFactory factory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
// 获取SqlSession对象
SqlSession session = factory.openSession();
PageHelper.startPage(1, 5);
session.selectList("com.bobo.UserMapper.query");

加载配置文件我们从这行代码开始

new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
public SqlSessionFactory build(InputStream inputStream) {
   return build(inputStream, null, null);
 }

private void pluginElement(XNode parent) throws Exception {
  if (parent != null) {
    for (XNode child : parent.getChildren()) {
      // 获取到内容:com.github.pagehelper.PageHelper
      String interceptor = child.getStringAttribute("interceptor");
      // 获取配置的属性信息
      Properties properties = child.getChildrenAsProperties();
      // 创建的拦截器实例
      Interceptor interceptorInstance = (Interceptor) resolveClass(interceptor).newInstance();
      // 将属性和拦截器绑定
      interceptorInstance.setProperties(properties);
      // 这个方法需要进入查看
      configuration.addInterceptor(interceptorInstance);
    }
  }
}
public void addInterceptor(Interceptor interceptor) {
    // 将拦截器添加到了 拦截器链中 而拦截器链本质上就是一个List有序集合
    interceptorChain.addInterceptor(interceptor);
  }

小结:通过SqlSessionFactory对象的获取,我们加载了全局配置文件及映射文件同时还==将配置的拦截器添加到了拦截器链中==。

3.PageHelper定义的拦截信息

我们来看下PageHelper的源代码的头部定义

@SuppressWarnings("rawtypes")
@Intercepts(
    @Signature(
        type = Executor.class, 
        method = "query", 
        args = {MappedStatement.class
                , Object.class
                , RowBounds.class
                , ResultHandler.class
            }))
public class PageHelper implements Interceptor {
    //sql工具类
    private SqlUtil sqlUtil;
    //属性参数信息
    private Properties properties;
    //配置对象方式
    private SqlUtilConfig sqlUtilConfig;
    //自动获取dialect,如果没有setProperties或setSqlUtilConfig,也可以正常进行
    private boolean autoDialect = true;
    //运行时自动获取dialect
    private boolean autoRuntimeDialect;
    //多数据源时,获取jdbcurl后是否关闭数据源
    private boolean closeConn = true;
// 定义的是拦截 Executor对象中的
// query(MappedStatement ms,Object o,RowBounds ob ResultHandler rh)
// 这个方法
type = Executor.class, 
method = "query", 
args = {MappedStatement.class
        , Object.class
        , RowBounds.class
        , ResultHandler.class
    }))

PageHelper中已经定义了该拦截器拦截的方法是什么。

4.Executor

接下来我们需要分析下SqlSession的实例化过程中Executor发生了什么。我们需要从这行代码开始跟踪

SqlSession session = factory.openSession();
public SqlSession openSession() {
  return openSessionFromDataSource(configuration.getDefaultExecutorType(), null, false);
}

增强Executor


到此我们明白了,Executor对象其实被我们生存的代理类增强了。invoke的代码为

public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
  try {
    Set<Method> methods = signatureMap.get(method.getDeclaringClass());
    // 如果是定义的拦截的方法 就执行intercept方法
    if (methods != null && methods.contains(method)) {
      // 进入查看 该方法增强
      return interceptor.intercept(new Invocation(target, method, args));
    }
    // 不是需要拦截的方法 直接执行
    return method.invoke(target, args);
  } catch (Exception e) {
    throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(e);
  }
}
/**
 * Mybatis拦截器方法
 *
 * @param invocation 拦截器入参
 * @return 返回执行结果
 * @throws Throwable 抛出异常
 */
public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
    if (autoRuntimeDialect) {
        SqlUtil sqlUtil = getSqlUtil(invocation);
        return sqlUtil.processPage(invocation);
    } else {
        if (autoDialect) {
            initSqlUtil(invocation);
        }
        return sqlUtil.processPage(invocation);
    }
}

该方法中的内容我们后面再分析。Executor的分析我们到此,接下来看下PageHelper实现分页的具体过程。

5.分页过程

接下来我们通过代码跟踪来看下具体的分页流程,我们需要分别从两行代码开始:

5.1 startPage

PageHelper.startPage(1, 5);
/**
 * 开始分页
 *
 * @param params
 */
public static <E> Page<E> startPage(Object params) {
    Page<E> page = SqlUtil.getPageFromObject(params);
    //当已经执行过orderBy的时候
    Page<E> oldPage = SqlUtil.getLocalPage();
    if (oldPage != null && oldPage.isOrderByOnly()) {
        page.setOrderBy(oldPage.getOrderBy());
    }
    SqlUtil.setLocalPage(page);
    return page;
}
/**
 * 开始分页
 *
 * @param pageNum    页码
 * @param pageSize   每页显示数量
 * @param count      是否进行count查询
 * @param reasonable 分页合理化,null时用默认配置
 */
public static <E> Page<E> startPage(int pageNum, int pageSize, boolean count, Boolean reasonable) {
    return startPage(pageNum, pageSize, count, reasonable, null);
}
/**
 * 开始分页
 *
 * @param offset 页码
 * @param limit  每页显示数量
 * @param count  是否进行count查询
 */
public static <E> Page<E> offsetPage(int offset, int limit, boolean count) {
    Page<E> page = new Page<E>(new int[]{offset, limit}, count);
    //当已经执行过orderBy的时候
    Page<E> oldPage = SqlUtil.getLocalPage();
    if (oldPage != null && oldPage.isOrderByOnly()) {
        page.setOrderBy(oldPage.getOrderBy());
    }
    // 这是重点!!!
    SqlUtil.setLocalPage(page);
    return page;
}
private static final ThreadLocal<Page> LOCAL_PAGE = new ThreadLocal<Page>();
// 将分页信息保存在ThreadLocal中 线程安全!
public static void setLocalPage(Page page) {
    LOCAL_PAGE.set(page);
}

5.2selectList方法

session.selectList("com.bobo.UserMapper.query");
public <E> List<E> selectList(String statement) {
  return this.selectList(statement, null);
}

public <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter) {
  return this.selectList(statement, parameter, RowBounds.DEFAULT);
}

我们需要回到invoke方法中继续看

/**
 * Mybatis拦截器方法
 *
 * @param invocation 拦截器入参
 * @return 返回执行结果
 * @throws Throwable 抛出异常
 */
public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
    if (autoRuntimeDialect) {
        SqlUtil sqlUtil = getSqlUtil(invocation);
        return sqlUtil.processPage(invocation);
    } else {
        if (autoDialect) {
            initSqlUtil(invocation);
        }
        return sqlUtil.processPage(invocation);
    }
}

进入sqlUtil.processPage(invocation);方法

/**
 * Mybatis拦截器方法
 *
 * @param invocation 拦截器入参
 * @return 返回执行结果
 * @throws Throwable 抛出异常
 */
private Object _processPage(Invocation invocation) throws Throwable {
    final Object[] args = invocation.getArgs();
    Page page = null;
    //支持方法参数时,会先尝试获取Page
    if (supportMethodsArguments) {
        // 从线程本地变量中获取Page信息,就是我们刚刚设置的
        page = getPage(args);
    }
    //分页信息
    RowBounds rowBounds = (RowBounds) args[2];
    //支持方法参数时,如果page == null就说明没有分页条件,不需要分页查询
    if ((supportMethodsArguments && page == null)
            //当不支持分页参数时,判断LocalPage和RowBounds判断是否需要分页
            || (!supportMethodsArguments && SqlUtil.getLocalPage() == null && rowBounds == RowBounds.DEFAULT)) {
        return invocation.proceed();
    } else {
        //不支持分页参数时,page==null,这里需要获取
        if (!supportMethodsArguments && page == null) {
            page = getPage(args);
        }
        // 进入查看
        return doProcessPage(invocation, page, args);
    }
}
/**
  * Mybatis拦截器方法
  *
  * @param invocation 拦截器入参
  * @return 返回执行结果
  * @throws Throwable 抛出异常
  */
 private Page doProcessPage(Invocation invocation, Page page, Object[] args) throws Throwable {
     //保存RowBounds状态
     RowBounds rowBounds = (RowBounds) args[2];
     //获取原始的ms
     MappedStatement ms = (MappedStatement) args[0];
     //判断并处理为PageSqlSource
     if (!isPageSqlSource(ms)) {
         processMappedStatement(ms);
     }
     //设置当前的parser,后面每次使用前都会set,ThreadLocal的值不会产生不良影响
     ((PageSqlSource)ms.getSqlSource()).setParser(parser);
     try {
         //忽略RowBounds-否则会进行Mybatis自带的内存分页
         args[2] = RowBounds.DEFAULT;
         //如果只进行排序 或 pageSizeZero的判断
         if (isQueryOnly(page)) {
             return doQueryOnly(page, invocation);
         }

         //简单的通过total的值来判断是否进行count查询
         if (page.isCount()) {
             page.setCountSignal(Boolean.TRUE);
             //替换MS
             args[0] = msCountMap.get(ms.getId());
             //查询总数
             Object result = invocation.proceed();
             //还原ms
             args[0] = ms;
             //设置总数
             page.setTotal((Integer) ((List) result).get(0));
             if (page.getTotal() == 0) {
                 return page;
             }
         } else {
             page.setTotal(-1l);
         }
         //pageSize>0的时候执行分页查询,pageSize<=0的时候不执行相当于可能只返回了一个count
         if (page.getPageSize() > 0 &&
                 ((rowBounds == RowBounds.DEFAULT && page.getPageNum() > 0)
                         || rowBounds != RowBounds.DEFAULT)) {
             //将参数中的MappedStatement替换为新的qs
             page.setCountSignal(null);
             // 重点是查看该方法
             BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(args[1]);
             args[1] = parser.setPageParameter(ms, args[1], boundSql, page);
             page.setCountSignal(Boolean.FALSE);
             //执行分页查询
             Object result = invocation.proceed();
             //得到处理结果
             page.addAll((List) result);
         }
     } finally {
         ((PageSqlSource)ms.getSqlSource()).removeParser();
     }

     //返回结果
     return page;
 }

进入 BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(args[1])方法跟踪到PageStaticSqlSource类中的

@Override
protected BoundSql getPageBoundSql(Object parameterObject) {
    String tempSql = sql;
    String orderBy = PageHelper.getOrderBy();
    if (orderBy != null) {
        tempSql = OrderByParser.converToOrderBySql(sql, orderBy);
    }
    tempSql = localParser.get().getPageSql(tempSql);
    return new BoundSql(configuration, tempSql, localParser.get().getPageParameterMapping(configuration, original.getBoundSql(parameterObject)), parameterObject);
}

也可以看Oracle的分页实现

至此我们发现PageHelper分页的实现原来是在我们执行SQL语句之前动态的将SQL语句拼接了分页的语句,从而实现了从数据库中分页获取的过程。

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