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Mybatis 自定义拦截器与插件开发

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发布于: 1 小时前

在 Spring 中我们经常会使用到拦截器,在登录验证、日志记录、性能监控等场景中,通过使用拦截器允许我们在不改动业务代码的情况下,执行拦截器的方法来增强现有的逻辑。在 mybatis 中,同样也有这样的业务场景,有时候需要我们在不侵入原有业务代码的情况下拦截 sql,执行特定的某些逻辑。那么这个过程应该怎么实现呢,同样,在 mybatis 中也为开发者预留了拦截器接口,通过实现自定义拦截器这一功能,可以实现我们自己的插件,允许用户在不改动 mybatis 的原有逻辑的条件下,实现自己的逻辑扩展。


那么,在实现拦截器之前,首先看一下拦截器的拦截目标对象是什么,以及拦截器的工作流程是怎样的?

拦截器核心对象

mybatis 拦截器可以对下面 4 种对象进行拦截:


1、Executor:mybatis 的内部执行器,作为调度核心负责调用StatementHandler操作数据库,并把结果集通过ResultSetHandler进行自动映射


2、StatementHandler: 封装了JDBC Statement操作,是 sql 语法的构建器,负责和数据库进行交互执行 sql 语句


3、ParameterHandler:作为处理 sql 参数设置的对象,主要实现读取参数和对PreparedStatement的参数进行赋值


4、ResultSetHandler:处理Statement执行完成后返回结果集的接口对象,mybatis 通过它把ResultSet集合映射成实体对象

工作流程

在 mybatis 中提供了一个Interceptor接口,通过实现该接口就能够自定义拦截器,接口中定义了 3 个方法:


public interface Interceptor {  Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable;  default Object plugin(Object target) {    return Plugin.wrap(target, this);  }  default void setProperties(Properties properties) {    // NOP  }}
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  • intercept:在拦截目标对象的方法时,实际执行的增强逻辑,我们一般在该方法中实现自定义逻辑

  • plugin:用于返回原生目标对象或它的代理对象,当返回的是代理对象的时候,会调用intercept方法

  • setProperties:可以用于读取配置文件中通过property标签配置的一些属性,设置一些属性变量


看一下plugin方法中的wrap方法源码:


public static Object wrap(Object target, Interceptor interceptor) {  Map<Class<?>, Set<Method>> signatureMap = getSignatureMap(interceptor);  Class<?> type = target.getClass();  Class<?>[] interfaces = getAllInterfaces(type, signatureMap);  if (interfaces.length > 0) {    return Proxy.newProxyInstance(        type.getClassLoader(),        interfaces,        new Plugin(target, interceptor, signatureMap));  }  return target;}
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可以看到,在wrap方法中,通过使用 jdk 动态代理的方式,生成了目标对象的代理对象,在执行实际方法前,先执行代理对象中的逻辑,来实现的逻辑增强。以拦截Executorquery方法为例,在实际执行前会执行拦截器中的intercept方法:



在 mybatis 中,不同类型的拦截器按照下面的顺序执行:


Executor -> StatementHandler -> ParameterHandler -> ResultSetHandler


以执行query 方法为例对流程进行梳理,整体流程如下:


1、Executor执行query()方法,创建一个StatementHandler对象


2、StatementHandler 调用ParameterHandler对象的setParameters()方法


3、StatementHandler 调用 Statement对象的execute()方法


4、StatementHandler 调用ResultSetHandler对象的handleResultSets()方法,返回最终结果

拦截器能实现什么

在对 mybatis 拦截器有了初步的认识后,来看一下拦截器被普遍应用在哪些方面:


  • sql 语句执行监控

  • 可以拦截执行的 sql 方法,可以打印执行的 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,可以做到在查询前修改 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createTimeupdateTime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


除此之外,拦截器通过对上述的 4 个阶段的介入,结合我们的实际业务场景,还能够实现很多其他功能。

插件定义与注册

在我们自定义的拦截器类实现了Interceptor接口后,还需要在类上添加@Intercepts 注解,标识该类是一个拦截器类。注解中的内容是一个@Signature对象的数组,指明自定义拦截器要拦截哪一个类型的哪一个具体方法。其中type指明拦截对象的类型,method是拦截的方法,argsmethod执行的参数。通过这里可以了解到 mybatis 拦截器的作用目标是在方法级别上进行拦截,例如要拦截Executorquery方法,就在类上添加:


@Intercepts({        @Signature(type = Executor.class,method = "query", args = { MappedStatement.class, Object.class,                RowBounds.class, ResultHandler.class })})
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如果要拦截多个方法,可以继续以数组的形式往后追加。这里通过添加参数可以确定唯一的拦截方法,例如在Executor中存在两个query方法,通过上面的参数可以确定要拦截的是下面的第 2 个方法:


<E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey cacheKey, BoundSql boundSql);<E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler);
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当编写完成我们自己的插件后,需要向 mybatis 中注册插件,有两种方式可以使用,第一种直接在SqlSessionFactory中配置:


@Beanpublic SqlSessionFactory sqlSessionFactory(DataSource dataSource) throws Exception {    SqlSessionFactoryBean sqlSessionFactoryBean = new SqlSessionFactoryBean();    sqlSessionFactoryBean.setDataSource(dataSource);    sqlSessionFactoryBean.setPlugins(new Interceptor[]{new ExecutorPlugin()});    return sqlSessionFactoryBean.getObject();}
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第 2 种是在mybatis-config.xml中对自定义插件进行注册:


<configuration>    <plugins>        <plugin interceptor="com.cn.plugin.interceptor.MyPlugin">          <property name="text" value="hello"/>        </plugin>        <plugin interceptor="com.cn.plugin.interceptor.MyPlugin2"></plugin>        <plugin interceptor="com.cn.plugin.interceptor.MyPlugin3"></plugin>    </plugins></configuration>
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在前面我们了解了不同类型拦截器执行的固定顺序,那么对于同样类型的多个自定义拦截器,它们的执行顺序是怎样的呢?分别在plugin方法和intercept中添加输出语句,运行结果如下:



从结果可以看到,拦截顺序是按照注册顺序执行的,但代理逻辑的执行顺序正好相反,最后注册的会被最先执行。这是因为在 mybatis 中有一个类InterceptorChain,在它的pluginAll()方法中,会对原生对象target进行代理,如果有多个拦截器的话,会对代理类再次进行代理,最终实现一层层的增强target对象,因此靠后被注册的拦截器的增强逻辑会被优先执行。从下面的图中可以直观的看出代理的嵌套关系:



xml中注册完成后,在application.yml中启用配置文件,这样插件就可以正常运行了:


mybatis:  config-location: classpath:mybatis-config.xml
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在了解了插件的基础概念与运行流程之后,通过代码看一下应用不同的拦截器能够实现什么功能。

拦截器使用示例

Executor

通过拦截Executorqueryupdate方法实现对 sql 的监控,在拦截方法中,打印 sql 语句、执行参数、实际执行时间:


@Intercepts({        @Signature(type = Executor.class,method = "update", args = {MappedStatement.class, Object.class}),        @Signature(type = Executor.class,method = "query", args = { MappedStatement.class, Object.class,                RowBounds.class, ResultHandler.class })})public class ExecutorPlugin implements Interceptor {    @Override    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {        System.out.println("Executor Plugin 拦截 :"+invocation.getMethod());        Object[] queryArgs = invocation.getArgs();        MappedStatement mappedStatement = (MappedStatement) queryArgs[0];        //获取 ParamMap        MapperMethod.ParamMap paramMap = (MapperMethod.ParamMap) queryArgs[1];        // 获取SQL        BoundSql boundSql = mappedStatement.getBoundSql(paramMap);        String sql = boundSql.getSql();        log.info("==> ORIGIN SQL: "+sql);        long startTime = System.currentTimeMillis();        Configuration configuration = mappedStatement.getConfiguration();        String sqlId = mappedStatement.getId();
Object proceed = invocation.proceed(); long endTime=System.currentTimeMillis(); long time = endTime - startTime; printSqlLog(configuration,boundSql,sqlId,time); return proceed; }
public static void printSqlLog(Configuration configuration, BoundSql boundSql, String sqlId, long time){ Object parameterObject = boundSql.getParameterObject(); List<ParameterMapping> parameterMappings = boundSql.getParameterMappings(); String sql= boundSql.getSql().replaceAll("[\\s]+", " "); StringBuffer sb=new StringBuffer("==> PARAM:"); if (parameterMappings.size()>0 && parameterObject!=null){ TypeHandlerRegistry typeHandlerRegistry = configuration.getTypeHandlerRegistry(); if (typeHandlerRegistry.hasTypeHandler(parameterObject.getClass())) { sql = sql.replaceFirst("\\?", parameterObject.toString()); } else { MetaObject metaObject = configuration.newMetaObject(parameterObject); for (ParameterMapping parameterMapping : parameterMappings) { String propertyName = parameterMapping.getProperty(); if (metaObject.hasGetter(propertyName)) { Object obj = metaObject.getValue(propertyName); String parameterValue = obj.toString(); sql = sql.replaceFirst("\\?", parameterValue); sb.append(parameterValue).append("(").append(obj.getClass().getSimpleName()).append("),"); } else if (boundSql.hasAdditionalParameter(propertyName)) { Object obj = boundSql.getAdditionalParameter(propertyName); String parameterValue = obj.toString(); sql = sql.replaceFirst("\\?", parameterValue); sb.append(parameterValue).append("(").append(obj.getClass().getSimpleName()).append("),"); } } } sb.deleteCharAt(sb.length()-1); } log.info("==> SQL:"+sql); log.info(sb.toString()); log.info("==> SQL TIME:"+time+" ms"); }}
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执行代码,日志输出如下:



在上面的代码中,通过Executor拦截器获取到了BoundSql对象,进一步获取到 sql 的执行参数,从而实现了对 sql 执行的监控与统计。

StatementHandler

下面的例子中,通过改变StatementHandler对象的属性,动态修改 sql 语句的分页:


@Intercepts({        @Signature(type = StatementHandler.class, method = "prepare", args = {Connection.class, Integer.class})})public class StatementPlugin implements Interceptor {    @Override    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {                StatementHandler statementHandler = (StatementHandler) invocation.getTarget();        MetaObject metaObject = SystemMetaObject.forObject(statementHandler);                    metaObject.setValue("delegate.rowBounds.offset", 0);        metaObject.setValue("delegate.rowBounds.limit", 2);        return invocation.proceed();    }}
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MetaObject是 mybatis 提供的一个用于方便、优雅访问对象属性的对象,通过将实例对象作为参数传递给它,就可以通过属性名称获取对应的属性值。虽然说我们也可以通过反射拿到属性的值,但是反射过程中需要对各种异常做出处理,会使代码中堆满难看的try/catch,通过MetaObject可以在很大程度上简化我们的代码,并且它支持对BeanCollectionMap三种类型对象的操作。


对比执行前后:



可以看到这里通过改变了分页对象RowBounds的属性,动态的修改了分页参数。

ResultSetHandler

ResultSetHandler 会负责映射 sql 语句查询得到的结果集,如果在生产环境中存在一些保密数据,不想在外部系统中展示,那么可能就需要在查询到结果后做一下数据的脱敏处理,这时候就可以使用ResultSetHandler对结果集进行改写。


@Intercepts({        @Signature(type= ResultSetHandler.class,method = "handleResultSets",args = {Statement.class})})public class ResultSetPlugin implements Interceptor {    @Override    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {        System.out.println("Result Plugin 拦截 :"+invocation.getMethod());        Object result = invocation.proceed();        if (result instanceof Collection) {            Collection<Object> objList= (Collection) result;            List<Object> resultList=new ArrayList<>();            for (Object obj : objList) {                resultList.add(desensitize(obj));            }            return resultList;        }else {            return desensitize(result);        }    }  //脱敏方法,将加密字段变为星号    private Object desensitize(Object object) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {        Field[] fields = object.getClass().getDeclaredFields();        for (Field field : fields) {            Confidential confidential = field.getAnnotation(Confidential.class);            if (confidential==null){                continue;            }            PropertyDescriptor ps = BeanUtils.getPropertyDescriptor(object.getClass(), field.getName());            if (ps.getReadMethod() == null || ps.getWriteMethod() == null) {                continue;            }            Object value = ps.getReadMethod().invoke(object);            if (value != null) {                ps.getWriteMethod().invoke(object, "***");            }        }        return object;    }}
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运行上面的代码,查看执行结果:


{"id":1358041517788299266,"orderNumber":"***","money":122.0,"status":3,"tenantId":2}
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在上面的例子中,在执行完 sql 语句得到结果对象后,通过反射扫描结果对象中的属性,如果实体的属性上带有自定义的@Confidential注解,那么在脱敏方法中将它转化为星号再返回结果,从而实现了数据的脱敏处理。

ParameterHandler

mybatis 可以拦截ParameterHandler注入参数,下面的例子中我们将结合前面介绍的其他种类的对象,通过组合拦截器的方式,实现一个简单的多租户拦截器插件,实现多租户下的查询逻辑。


@Intercepts({        @Signature(type = Executor.class,method = "query", args = { MappedStatement.class, Object.class,RowBounds.class, ResultHandler.class }),        @Signature(type = StatementHandler.class, method = "prepare", args = {Connection.class, Integer.class}),        @Signature(type = ParameterHandler.class, method = "setParameters", args = PreparedStatement.class),})public class TenantPlugin implements Interceptor {    private static final String TENANT_ID = "tenantId";
@Override public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable { Object target = invocation.getTarget(); String methodName = invocation.getMethod().getName(); if (target instanceof Executor && methodName.equals("query") && invocation.getArgs().length==4) { return doQuery(invocation); } if (target instanceof StatementHandler){ return changeBoundSql(invocation); } if (target instanceof ParameterHandler){ return doSetParameter(invocation); } return null; }
private Object doQuery(Invocation invocation) throws Exception{ Executor executor = (Executor) invocation.getTarget(); MappedStatement ms= (MappedStatement) invocation.getArgs()[0]; Object paramObj = invocation.getArgs()[1]; RowBounds rowBounds = (RowBounds) invocation.getArgs()[2];
if (paramObj instanceof Map){ MapperMethod.ParamMap paramMap= (MapperMethod.ParamMap) paramObj; if (!paramMap.containsKey(TENANT_ID)){ Long tenantId=1L; paramMap.put("param"+(paramMap.size()/2+1),tenantId); paramMap.put(TENANT_ID,tenantId); paramObj=paramMap; } } //直接执行query,不用proceed()方法 return executor.query(ms, paramObj,rowBounds,null); }
private Object changeBoundSql(Invocation invocation) throws Exception { StatementHandler statementHandler = (StatementHandler) invocation.getTarget(); MetaObject metaObject = SystemMetaObject.forObject(statementHandler); PreparedStatementHandler preparedStatementHandler = (PreparedStatementHandler) metaObject.getValue("delegate"); String originalSql = (String) metaObject.getValue("delegate.boundSql.sql"); metaObject.setValue("delegate.boundSql.sql",originalSql+ " and tenant_id=?"); return invocation.proceed(); }
private Object doSetParameter(Invocation invocation) throws Exception { ParameterHandler parameterHandler = (ParameterHandler) invocation.getTarget(); PreparedStatement ps = (PreparedStatement) invocation.getArgs()[0]; MetaObject metaObject = SystemMetaObject.forObject(parameterHandler); BoundSql boundSql= (BoundSql) metaObject.getValue("boundSql");
List<ParameterMapping> parameterMappings = boundSql.getParameterMappings(); boolean hasTenantId=false; for (ParameterMapping parameterMapping : parameterMappings) { if (parameterMapping.getProperty().equals(TENANT_ID)) { hasTenantId=true; } } //添加参数 if (!hasTenantId){ Configuration conf= (Configuration) metaObject.getValue("configuration"); ParameterMapping parameterMapping= new ParameterMapping.Builder(conf,TENANT_ID,Long.class).build(); parameterMappings.add(parameterMapping); } parameterHandler.setParameters(ps); return null; }}
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在上面的过程中,拦截了 sql 执行的三个阶段,来实现多租户的逻辑,逻辑分工如下:


  • 拦截Executorquery方法,在查询的参数Map中添加租户的属性值,这里只是简单的对Map的情况作了判断,没有对Bean的情况进行设置

  • 拦截StatementHandlerprepare方法,改写 sql 语句对象BoundSql,在 sql 语句中拼接租户字段的查询条件

  • 拦截ParameterHandlersetParameters方法,动态设置参数,将租户 id 添加到要设置到参数列表中


最终通过拦截不同执行阶段的组合,实现了基于租户的条件拦截。

总结

总的来说,mybatis 拦截器通过对ExecutorStatementHandlerParameterHandlerResultSetHandler 这 4 种接口中的方法进行拦截,并生成代理对象,在执行方法前先执行代理对象的逻辑,来实现我们自定义的逻辑增强。从上面的例子中,可以看到通过灵活使用 mybatis 拦截器开发插件能够帮助我们解决很多问题,但是同样它也是一把双刃剑,在实际工作中也不要滥用插件、定义过多的拦截器,因为通过学习我们知道 mybatis 插件在执行中使用到了代理模式和责任链模式,在执行 sql 语句前会经过层层代理,如果代理次数过多将会消耗额外的性能,并增加响应时间。


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公众号:码农参上 2021.03.30 加入

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