从零搭建Spring Boot脚手架（4）：手写Mybatis通用Mapper

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1. 前言

今天继续搭建我们的 kono Spring Boot 脚手架，上一文把国内最流行的 ORM 框架 Mybatis 也集成了进去。但是很多时候我们希望有一些开箱即用的通用 Mapper 来简化我们的开发。我自己尝试实现了一个，接下来我分享一下思路。昨天晚上才写的，谨慎用于实际生产开发，但是可以借鉴思路。

Gitee: https://gitee.com/felord/kono day03 分支

GitHub: https://github.com/NotFound403/kono day03 分支

2. 思路来源

最近在看一些关于 Spring Data JDBC 的东西，发现它很不错。其中CrudRepository非常神奇，只要 ORM 接口继承了它就被自动加入 Spring IoC ，同时也具有了一些基础的数据库操作接口。我就在想能不能把它跟 Mybatis 结合一下。

其实 Spring Data JDBC 本身是支持 Mybatis 的。但是我尝试整合它们之后发现，要做的事情很多，而且需要遵守很多规约，比如MybatisContext的参数上下文，接口名称前缀都有比较严格的约定，学习使用成本比较高，不如单独使用 Spring Data JDBC 爽。但是我还是想要那种通用的CRUD功能啊，所以就开始尝试自己简单搞一个。

3. 一些尝试

最开始能想到的有几个思路但是最终都没有成功。这里也分享一下，有时候失败也是非常值得借鉴的。

3.1 Mybatis plugin

使用 Mybatis 的插件功能开发插件，但是研究了半天发现不可行，最大的问题就是 Mapper 生命周期的问题。

在项目启动的时候 Mapper 注册到配置中，同时对应的 SQL 也会被注册到MappedStatement对象中。当执行 Mapper 的方法时会通过代理来根据名称空间（ Namespace ）来加载对应的MappedStatement来获取 SQL 并执行。

而插件的生命周期是在MappedStatement已经注册的前提下才开始，根本衔接不上。

3.2 代码生成器

这个完全可行，但是造轮子的成本高了一些，而且成熟的很多，实际生产开发中我们找一个就是了，个人造轮子时间精力成本比较高，也没有必要。

3.3 模拟MappedStatement注册

最后还是按照这个方向走，找一个合适的切入点把对应通用 Mapper 的MappedStatement注册进去。接下来会详细介绍我是如何实现的。

4. Spring 注册Mapper的机制

在最开始没有 Spring Boot 的时候，大都是这么注册 Mapper 的。

<bean id="baseMapper" class="org.mybatis.spring.mapper.MapperFactoryBean" abstract="true" lazy-init="true">
     <property name="sqlSessionFactory" ref="sqlSessionFactory" />
   </bean>
   <bean id="oneMapper" parent="baseMapper">
     <property name="mapperInterface" value="my.package.MyMapperInterface" />
   </bean>
   <bean id="anotherMapper" parent="baseMapper">
     <property name="mapperInterface" value="my.package.MyAnotherMapperInterface" />
  </bean>

通过MapperFactoryBean每一个 Mybatis Mapper 被初始化并注入了 Spring IoC 容器。所以这个地方来进行通用 Mapper 的注入是可行的，而且侵入性更小一些。那么它是如何生效的呢？我在大家熟悉的@MapperScan中找到了它的身影。下面摘自其源码：

/**
 * Specifies a custom MapperFactoryBean to return a mybatis proxy as spring bean.
 *
 * @return the class of {@code MapperFactoryBean}
 */
Class<? extends MapperFactoryBean> factoryBean() default MapperFactoryBean.class;

也就是说通常@MapperScan会将特定包下的所有 Mapper 使用MapperFactoryBean批量初始化并注入 Spring IoC 。

5. 实现通用Mapper

明白了 Spring 注册 Mapper 的机制之后就可以开始实现通用 Mapper 了。

5.1 通用Mapper接口

这里借鉴 Spring Data 项目中的 CrudRepository <T,ID>的风格，编写了一个 Mapper 的父接口CrudMapper<T, PK>，包含了四种基本的单表操作。

/**
 * 所有的Mapper接口都会继承{@code CrudMapper<T, PK>}.
 *
 * @param <T>  实体类泛型
 * @param <PK> 主键泛型 
 * @author felord.cn
 * @since 14 :00
 */
public interface CrudMapper<T, PK> {

    int insert(T entity);

    int updateById(T entity);

    int deleteById(PK id);

    T findById(PK id);
}

后面的逻辑都会围绕这个接口展开。当具体的 Mapper 继承这个接口后，实体类泛型 T 和主键泛型PK就已经确定了。我们需要拿到 T 的具体类型并把其成员属性封装为 SQL ，并定制MappedStatement。

5.2 Mapper的元数据解析封装

为了简化代码，实体类做了一些常见的规约：

• 实体类名称的下划线风格就是对应的表名，例如 UserInfo的数据库表名就是user_info。
• 实体类属性的下划线风格就是对应数据库表的字段名称。而且实体内所有的属性都有对应的数据库字段，其实可以实现忽略。
• 如果对应 Mapper.xml 存在对应的 SQL ，该配置忽略。

因为主键属性必须有显式的标识才能获得，所以声明了一个主键标记注解：

/**
 * Demarcates an identifier.
 *
 * @author felord.cn
 */
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(value = { FIELD, METHOD, ANNOTATION_TYPE })
public @interface PrimaryKey {
}

然后我们声明一个数据库实体时这样就行了：

/**
 * @author felord.cn
 * @since 15:43
 **/
@Data
public class UserInfo implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = -8938650956516110149L;
    @PrimaryKey
    private Long userId;
    private String name;
    private Integer age;
}

然后就可以这样编写对用的 Mapper 了。

public interface UserInfoMapper extends CrudMapper<UserInfo,String> {}

下面就要封装一个解析这个接口的工具类CrudMapperProvider了。它的作用就是解析UserInfoMapper这些 Mapper ，封装MappedStatement。为了便于理解我通过举例对解析 Mapper 的过程进行说明。

public CrudMapperProvider(Class<? extends CrudMapper<?, ?>> mapperInterface) {
    // 拿到 具体的Mapper 接口  如 UserInfoMapper
    this.mapperInterface = mapperInterface;
    Type[] genericInterfaces = mapperInterface.getGenericInterfaces();
    // 从Mapper 接口中获取 CrudMapper<UserInfo,String>
    Type mapperGenericInterface = genericInterfaces[0];
    // 参数化类型
    ParameterizedType genericType = (ParameterizedType) mapperGenericInterface;

      // 参数化类型的目的是为了解析出 [UserInfo,String]
    Type[] actualTypeArguments = genericType.getActualTypeArguments();
    // 这样就拿到实体类型 UserInfo
    this.entityType = (Class<?>) actualTypeArguments[0];
    // 拿到主键类型 String
    this.primaryKeyType = (Class<?>) actualTypeArguments[1];
    // 获取所有实体类属性  本来打算采用内省方式获取
    Field[] declaredFields = this.entityType.getDeclaredFields();

    // 解析主键
    this.identifer = Stream.of(declaredFields)
            .filter(field -> field.isAnnotationPresent(PrimaryKey.class))
            .findAny()
            .map(Field::getName)
            .orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException(String.format("no @PrimaryKey found in %s", this.entityType.getName())));

    // 解析属性名并封装为下划线字段 排除了静态属性  其它没有深入 后续有需要可声明一个忽略注解用来忽略字段
    this.columnFields = Stream.of(declaredFields)
            .filter(field -> !Modifier.isStatic(field.getModifiers()))
            .collect(Collectors.toList());
    // 解析表名
    this.table = camelCaseToMapUnderscore(entityType.getSimpleName()).replaceFirst("_", "");
}

拿到这些元数据之后就是生成四种 SQL 了。我们期望的 SQL ，以UserInfoMapper为例是这样的：

#  findById
SELECT user_id, name, age FROM user_info WHERE (user_id = #{userId})
#  insert
INSERT INTO user_info (user_id, name, age) VALUES (#{userId}, #{name}, #{age})
#  deleteById 
DELETE FROM user_info WHERE (user_id = #{userId})
#  updateById
UPDATE user_info SET  name = #{name}, age = #{age} WHERE (user_id = #{userId})

Mybatis 提供了很好的SQL工具类来生成这些SQL：

String findSQL = new SQL()
                .SELECT(COLUMNS)
                .FROM(table)
                .WHERE(CONDITION)
                .toString();

String insertSQL = new SQL()
                .INSERT_INTO(table)
                .INTO_COLUMNS(COLUMNS)
                .INTO_VALUES(VALUES)
                .toString();

String deleteSQL = new SQL()
                .DELETE_FROM(table)
                .WHERE(CONDITION).toString(); 

String updateSQL = new SQL().UPDATE(table)
                .SET(SETS)
                .WHERE(CONDITION).toString();

我们只需要把前面通过反射获取的元数据来实现SQL的动态创建就可以了。以insert方法为例:

/**
 * Insert.
 *
 * @param configuration the configuration
 */
private void insert(Configuration configuration) {
    String insertId = mapperInterface.getName().concat(".").concat("insert");
     // xml配置中已经注册就跳过  xml中的优先级最高
    if (existStatement(configuration,insertId)){
        return;
    }
    // 生成数据库的字段列表
    String[] COLUMNS = columnFields.stream()
            .map(Field::getName)
            .map(CrudMapperProvider::camelCaseToMapUnderscore)
            .toArray(String[]::new);
    // 对应的值 用 #{} 包裹
    String[] VALUES = columnFields.stream()
            .map(Field::getName)
            .map(name -> String.format("#{%s}", name))
            .toArray(String[]::new);

    String insertSQL = new SQL()
            .INSERT_INTO(table)
            .INTO_COLUMNS(COLUMNS)
            .INTO_VALUES(VALUES)
            .toString();

    Map<String, Object> additionalParameters = new HashMap<>();
    // 注册
    doAddMappedStatement(configuration, insertId, insertSQL, SqlCommandType.INSERT, entityType, additionalParameters);
}

这里还有一个很重要的东西，每一个MappedStatement都有一个全局唯一的标识， Mybatis 的默认规则是 Mapper 的全限定名用标点符号 . 拼接上对应的方法名称。例如 cn.felord.kono.mapperClientUserRoleMapper.findById。这些实现之后就是定义自己的MapperFactoryBean了。

5.3 自定义MapperFactoryBean

一个最佳的切入点是在 Mapper 注册后进行MappedStatement的注册。我们可以继承MapperFactoryBean重写其checkDaoConfig方法利用CrudMapperProvider来注册MappedStatement。

@Override
    protected void checkDaoConfig() {
        notNull(super.getSqlSessionTemplate(), "Property 'sqlSessionFactory' or 'sqlSessionTemplate' are required");
        Class<T> mapperInterface = super.getMapperInterface();
        notNull(mapperInterface, "Property 'mapperInterface' is required");

        Configuration configuration = getSqlSession().getConfiguration();

        if (isAddToConfig()) {
            try {
                // 判断Mapper 是否注册
                if (!configuration.hasMapper(mapperInterface)) {
                    configuration.addMapper(mapperInterface);
                }
                // 只有继承了CrudMapper 再进行切入
                if (CrudMapper.class.isAssignableFrom(mapperInterface)) {
                    // 一个注册SQL映射的时机
                    CrudMapperProvider crudMapperProvider = new CrudMapperProvider(mapperInterface);
                    // 注册 MappedStatement
                    crudMapperProvider.addMappedStatements(configuration);
                }
            } catch (Exception e) {
                logger.error("Error while adding the mapper '" + mapperInterface + "' to configuration.", e);
                throw new IllegalArgumentException(e);
            } finally {
                ErrorContext.instance().reset();
            }
        }
    }

5.4 启用通用Mapper

因为我们覆盖了默认的MapperFactoryBean所以我们要显式声明启用自定义的MybatisMapperFactoryBean，如下：

@MapperScan(basePackages = {"cn.felord.kono.mapper"},factoryBean = MybatisMapperFactoryBean.class)

然后一个通用 Mapper 功能就实现了。

5.5 项目位置

这只是自己的一次小尝试，我已经单独把这个功能抽出来了，有兴趣可自行参考研究。

• GitHub: https://github.com/NotFound403/mybatis-mapper-extension.git
• Gitee: https://gitee.com/felord/mybatis-mapper-extension.git

6. 总结

成功的关键在于对 Mybatis 中一些概念生命周期的把控。其实大多数框架如果需要魔改时都遵循了这一个思路：把流程搞清楚，找一个合适的切入点把自定义逻辑嵌进去。本次 DEMO 不会合并的主分支，因为这只是一次尝试，还不足以运用于实践，你可以选择其它知名的框架来做这些事情。多多关注并支持： 码农小胖哥 分享更多开发中的事情。

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原文链接：https://www.cnblogs.com/felordcn/p/13452416.html

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