MyBatis实现SQL占位符替换

2023-07-12 微信公众号 waynaqua

博主记得在一个周五快下班的下午，产品找到我，跟我说有几个业务列表查询需要加上时间条件过滤数据，这个条件可能会变，不保证以后不修改，这个改动涉及到多个列表查询，于是博主思考了一会想了几种实现方案，

最简单，直接将时间条件写死，由 Service 层传递给 Dao 层进行条件拼接。实现上虽然简单，但是代码上感觉非常 low，如果这个参数需要在很多方法里进行传递，那么工作量就比较大。
复杂一点，通过 MyBatis 的拦截器机制，在 SQL 拼接的 prepare 阶段修改 SQL 语句，实现动态 SQL。

考虑到拦截器机制不需要修改过多代码，因此本文博主将带领大家学习如何利用 MyBatis 拦截器机制来优雅的实现这个需求。

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本文示例代码全部在 Spring Boot3.0、Mybatis Plus3.5.3.1 版本下运行。
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简介

MyBatis 是一个流行的 JAVA 持久层框架，它提供了灵活的 SQL 映射和执行功能。有时候我们可能需要在运行时动态地修改 SQL 语句，例如添加一些条件、排序、分页等。MyBatis 提供了一个强大的机制来实现这个需求，那就是拦截器（Interceptor）。

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拦截器介绍

拦截器是一种基于 AOP（面向切面编程）的技术，它可以在目标对象的方法执行前后插入自定义的逻辑。MyBatis 定义了四种类型的拦截器，分别是：

Executor：拦截执行器的方法，例如 update、query、commit、rollback 等。可以用来实现缓存、事务、分页等功能。
ParameterHandler：拦截参数处理器的方法，例如 setParameters 等。可以用来转换或加密参数等功能。
ResultSetHandler：拦截结果集处理器的方法，例如 handleResultSets、handleOutputParameters 等。可以用来转换或过滤结果集等功能。
StatementHandler：拦截语句处理器的方法，例如 prepare、parameterize、batch、update、query 等。可以用来修改 SQL 语句、添加参数、记录日志等功能。

实现拦截器

定义一个实现 org.Apache.ibatis.plugin.Interceptor 接口的拦截器类，并重写其中的 intercept、plugin 和 setProperties 方法。
添加 @Intercepts 注解，写上需要拦截的对象和方法，以及方法参数，例如 @Intercepts({@Signature(type = StatementHandler.class, method = “prepare”, args = {Connection.class, Integer.class})})，表示在 SQL 执行之前进行拦截处理。

注册拦截器

Spring Boot 项目中集成了 Mybatis Plus 后要让拦截器生效很简单，Mybatis Plus 的自动配置类会读取项目中所有注册到 Spring 容器的拦截器并进行自动注册。如下图，MybatisPlusAutoConfiguration

注册拦截器

所以我们只需要定义一个 DynamicSqlInterceptor 拦截器并加上 @Component 注解就行，代码如下，

@Component
@Slf4j
@Intercepts({
        @Signature(type = StatementHandler.class, method = "prepare", args = {Connection.class, Integer.class})
})
public class DynamicSqlInterceptor implements Interceptor {
 ...
}

代码示例

yml 配置

指定 xml 文件中需要替换的占位符标识：@dynamicSql 以及待替换日期条件。

# 动态sql配置
dynamicSql:
  placeholder: "@dynamicSql"
  date: "2023-07-10 20:10:30"

Dao 层代码

在需要进行 SQL 占位符替换的方法上加 @DynamicSql 注解。

public interface DynamicSqlMApper {
    @DynamicSql
    Long count();
}

mapper 文件

将日期条件改成占位符 where create_time > @dynamicSql。

<mapper namespace="ltd.newbee.mall.core.dao.DynamicSqlMapper">
    <select id="count" resultType="java.lang.Long">
        select count(1) from member
        where create_time > @dynamicSql
    </select>
</mapper>

拦截器核心代码

@Component
@Slf4j
@Intercepts({
        @Signature(type = StatementHandler.class, 
                method = "prepare", args = {Connection.class, Integer.class})
})
public class DynamicSqlInterceptor implements Interceptor {

    @Value("${dynamicSql.placeholder}")
    private String placeholder;

    @Value("${dynamicSql.date}")
    private  String dynamicDate;

    @Override
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
        // 1. 获取 StatementHandler 对象也就是执行语句
        StatementHandler statementHandler = (StatementHandler) invocation.getTarget();
        // 2. MetaObject 是 MyBatis 提供的一个反射帮助类，可以优雅访问对象的属性，这里是对 statementHandler 对象进行反射处理，
        MetaObject metaObject = MetaObject.forObject(statementHandler, SystemMetaObject.DEFAULT_OBJECT_FACTORY,
                SystemMetaObject.DEFAULT_OBJECT_WRAPPER_FACTORY,
                        new DefaultReflectorFactory());
        // 3. 通过 metaObject 反射获取 statementHandler 对象的成员变量 mappedStatement
        MappedStatement mappedStatement = (MappedStatement) metaObject.getValue("delegate.mappedStatement");
        // mappedStatement 对象的 id 方法返回执行的 mapper 方法的全路径名，如ltd.newbee.mall.core.dao.UserMapper.insertUser
        String id = mappedStatement.getId();
        // 4. 通过 id 获取到 Dao 层类的全限定名称，然后反射获取 Class 对象
        Class<?> classType = Class.forName(id.substring(0, id.lastIndexOf(".")));
        // 5. 获取包含原始 sql 语句的 BoundSql 对象
        BoundSql boundSql = statementHandler.getBoundSql();
        String sql = boundSql.getSql();
        log.info("替换前---sql：{}", sql);
        // 拦截方法
        String mSql = null;
        // 6. 遍历 Dao 层类的方法
        for (Method method : classType.getMethods()) {
            // 7. 判断方法上是否有 DynamicSql 注解，有的话，就认为需要进行 sql 替换
            if (method.isAnnotationPresent(DynamicSql.class)) {
                mSql = sql.replaceAll(placeholder, String.format("'%s'", dynamicDate));
                break;
            }
        }
        if (StringUtils.isNotBlank(mSql)) {
            log.info("替换后---mSql：{}", mSql);
            // 8. 对 BoundSql 对象通过反射修改 SQL 语句。
            Field field = boundSql.getClass().getDeclaredField("sql");
            field.setAccessible(true);
            field.set(boundSql, mSql);
        }
        // 9. 执行修改后的 SQL 语句。
        return invocation.proceed();
    }

    @Override
    public Object plugin(Object target) {
        // 使用 Plugin.wrap 方法生成代理对象
        return Plugin.wrap(target, this);
    }

    @Override
    public void setProperties(Properties properties) {
        // 获取配置文件中的属性值
    }
}

现在我们对拦截器核心代码逻辑进行讲解：

通过 invocation 参数获取 statementHandler 对象，也就是包含拼接后 SQL 语句的对象。
获取 metaObject 对象， MetaObject 是 MyBatis 提供的一个反射帮助类，可以优雅访问对象的属性，这里是访问 statementHandler 对象进行反射处理。
通过 metaObject 反射获取 statementHandler 对象的成员变量 mappedStatement。
通过 mappedStatement 对象的 id 方法获取到 Dao 层类的全限定名称，然后反射获取 Dao 层类的 Class 对象。
获取包含原始 SQL 语句的 BoundSql 对象。
遍历 Dao 层类的方法。
判断方法上是否有 DynamicSql 注解，有的话就进行时间条件替换。
对 BoundSql 对象通过反射修改 SQL 语句。
执行修改后的 SQL 语句。

代码测试

// 测试类
@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
public class DynamicTest {

    @Autowired
    private DynamicSqlMapper dynamicSqlMapper;

    @Test
    public void test() {
        Long count = dynamicSqlMapper.count();
        Assert.notNull(count, "count不能为null");
    }
}

执行结果：

2023-07-11 22:13:33.375 [mAIn] INFO  l.n.m.config.DynamicSqlInterceptor - [intercept,52] - 替换前---sql：select count(1) from member
        where create_time > @dynamicSql
2023-07-11 22:13:33.376 [main] INFO  l.n.m.config.DynamicSqlInterceptor - [intercept,62] - 替换后---mSql：select count(1) from member
        where create_time > '2023-07-10 20:10:30'

拦截器应用场景

SQL 语句执行监控：可以拦截执行的 SQL 方法，打印执行的 SQL 语句、参数等信息，并且还能够记录执行的总耗时，可供后期的 SQL 分析时使用。
SQL 分页查询：MyBatis 中使用的 RowBounds 使用的内存分页，在分页前会查询所有符合条件的数据，在数据量大的情况下性能较差。通过拦截器，可以在查询前修改 SQL 语句，提前加上需要的分页参数。
公共字段的赋值：在数据库中通常会有 createTime ， updateTime 等公共字段，这类字段可以通过拦截统一对参数进行的赋值，从而省去手工通过 set 方法赋值的繁琐过程。
数据权限过滤：在很多系统中，不同的用户可能拥有不同的数据访问权限，例如在多租户的系统中，要做到租户间的数据隔离，每个租户只能访问到自己的数据，通过拦截器改写 SQL 语句及参数，能够实现对数据的自动过滤。
SQL 语句替换：对 SQL 中条件或者特殊字符进行逻辑替换。(也是本文的应用场景)

总结

到此本文讲解的 MyBatis 实现动态 SQL 内容就讲解完毕了，希望大家喜欢。