面试官：如果让你写一个MyBatis分页插件，你准备怎么实现？
- 2019 年 11 月 8 日
- 筆記
正文
作者：祖大俊 来源：http://t.cn/RMEl5kk
PageHelper是一款好用的开源免费的Mybatis第三方物理分页插件，其实我并不想加上好用两个字，但是为了表扬插件作者开源免费的崇高精神，我毫不犹豫的加上了好用一词作为赞美。
原本以为分页插件，应该是很简单的，然而PageHelper比我想象的要复杂许多，它做的很强大，也很彻底，强大到使用者可能并不需要这么多功能，彻底到一参可以两用。但是，我认为，作为分页插件，完成物理分页任务是根本，其它的很多智能并不是必要的，保持它够傻够憨，专业术语叫stupid，简单就是美。
我们将简单介绍PageHelper的基本使用和配置参数的含义，重点分析PageHelper作为Mybatis分页插件的实现原理。
# maven依赖及插件配置
<dependency> <groupId>com.github.pagehelper</groupId> <artifactId>pagehelper</artifactId> <version>4.1.6</version> </dependency>
PageHelper除了本身的jar包外，它还依赖了一个叫jsqlparser的jar包，使用时，我们不需要单独指定jsqlparser的maven依赖，maven的间接依赖会帮我们引入。
<!-- 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="false" /> <!-- 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="true" /> <!-- 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;"/> --> </plugin>
上面是PageHelper官方给的配置和注释，虽然写的很多，不过确实描述的很明白。
dialect：标识是哪一种数据库，设计上必须。
offsetAsPageNum：将RowBounds第一个参数offset当成pageNum页码使用，这就是上面说的一参两用，个人觉得完全没必要，offset = pageSize * pageNum就搞定了，何必混用参数呢？
rowBoundsWithCount：设置为true时，使用RowBounds分页会进行count查询，个人觉得完全没必要，实际开发中，每一个列表分页查询，都配备一个count数量查询即可。
reasonable：value=true时，pageNum小于1会查询第一页，如果pageNum大于pageSize会查询最后一页 ，个人认为，参数校验在进入Mybatis业务体系之前，就应该完成了，不可能到达Mybatis业务体系内参数还带有非法的值。
这么一来，我们只需要记住 dialect = mysql 一个参数即可，其实，还有下面几个相关参数可以配置。
autoDialect：true or false，是否自动检测dialect。
autoRuntimeDialect：true or false，多数据源时，是否自动检测dialect。
closeConn：true or false，检测完dialect后，是否关闭Connection连接。
上面这3个智能参数，不到万不得已，我们不应该在系统中使用，我们只需要一个dialect = mysql 或者 dialect = oracle就够了，如果系统中需要使用，还是得问问自己，是否真的非用不可。
# PageHelper源码分析
@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; //缓存 private Map<String, SqlUtil> urlSqlUtilMap = new ConcurrentHashMap<String, SqlUtil>(); private ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); // ... }
上面是官方源码以及源码所带的注释，我们再补充一下。
SqlUtil：数据库类型专用sql工具类，一个数据库url对应一个SqlUtil实例，SqlUtil内有一个Parser对象，如果是mysql，它是MysqlParser，如果是oracle，它是OracleParser，这个Parser对象是SqlUtil不同实例的主要存在价值。执行count查询、设置Parser对象、执行分页查询、保存Page分页对象等功能，均由SqlUtil来完成。
SqlUtilConfig：Spring Boot中使用，忽略。
autoRuntimeDialect：多个数据源切换时，比如mysql和oracle数据源同时存在，就不能简单指定dialect，这个时候就需要运行时自动检测当前的dialect。
Map<String, SqlUtil> urlSqlUtilMap：它就用来缓存autoRuntimeDialect自动检测结果的，key是数据库的url，value是SqlUtil。由于这种自动检测只需要执行1次，所以做了缓存。
ReentrantLock：这个lock对象是比较有意思的现象，urlSqlUtilMap明明是一个同步ConcurrentHashMap，又搞了一个lock出来同步ConcurrentHashMap做什么呢？是否是画蛇添足？在《Java并发编程实战》一书中有详细论述，简单的说，ConcurrentHashMap可以保证put或者remove方法一定是线程安全的，但它不能保证put、get、remove的组合操作是线程安全的，为了保证组合操作也是线程安全的，所以使用了lock。
# com.github.pagehelper.PageHelper.java源码
// Mybatis拦截器方法 public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable { if (autoRuntimeDialect) { // 多数据源 SqlUtil sqlUtil = getSqlUtil(invocation); return sqlUtil.processPage(invocation); } else { // 单数据源 if (autoDialect) { initSqlUtil(invocation); } // 指定了dialect return sqlUtil.processPage(invocation); } } public synchronized void initSqlUtil(Invocation invocation) { if (this.sqlUtil == null) { this.sqlUtil = getSqlUtil(invocation); if (!autoRuntimeDialect) { properties = null; sqlUtilConfig = null; } autoDialect = false; } } public void setProperties(Properties p) { checkVersion(); //多数据源时，获取jdbcurl后是否关闭数据源 String closeConn = p.getProperty("closeConn"); //解决#97 if(StringUtil.isNotEmpty(closeConn)){ this.closeConn = Boolean.parseBoolean(closeConn); } //初始化SqlUtil的PARAMS SqlUtil.setParams(p.getProperty("params")); //数据库方言 String dialect = p.getProperty("dialect"); String runtimeDialect = p.getProperty("autoRuntimeDialect"); if (StringUtil.isNotEmpty(runtimeDialect) && runtimeDialect.equalsIgnoreCase("TRUE")) { this.autoRuntimeDialect = true; this.autoDialect = false; this.properties = p; } else if (StringUtil.isEmpty(dialect)) { autoDialect = true; this.properties = p; } else { autoDialect = false; sqlUtil = new SqlUtil(dialect); sqlUtil.setProperties(p); } } public SqlUtil getSqlUtil(Invocation invocation) { MappedStatement ms = (MappedStatement) invocation.getArgs()[0]; //改为对dataSource做缓存 DataSource dataSource = ms.getConfiguration().getEnvironment().getDataSource(); String url = getUrl(dataSource); if (urlSqlUtilMap.containsKey(url)) { return urlSqlUtilMap.get(url); } try { lock.lock(); if (urlSqlUtilMap.containsKey(url)) { return urlSqlUtilMap.get(url); } if (StringUtil.isEmpty(url)) { throw new RuntimeException("无法自动获取jdbcUrl，请在分页插件中配置dialect参数!"); } String dialect = Dialect.fromJdbcUrl(url); if (dialect == null) { throw new RuntimeException("无法自动获取数据库类型，请通过dialect参数指定!"); } SqlUtil sqlUtil = new SqlUtil(dialect); if (this.properties != null) { sqlUtil.setProperties(properties); } else if (this.sqlUtilConfig != null) { sqlUtil.setSqlUtilConfig(this.sqlUtilConfig); } urlSqlUtilMap.put(url, sqlUtil); return sqlUtil; } finally { lock.unlock(); } }
autoRuntimeDialect：多数据源，会创建多个SqlUtil。
autoDialect：单数据源，只会创建1个SqlUtil。单数据源时，也可以当做多数据源来使用。
指定了dialect：只会创建1个SqlUtil。
# PageSqlSource
public abstract class PageSqlSource implements SqlSource { /** * 获取正常的BoundSql * * @param parameterObject * @return */ protected abstract BoundSql getDefaultBoundSql(Object parameterObject); /** * 获取Count查询的BoundSql * * @param parameterObject * @return */ protected abstract BoundSql getCountBoundSql(Object parameterObject); /** * 获取分页查询的BoundSql * * @param parameterObject * @return */ protected abstract BoundSql getPageBoundSql(Object parameterObject); /** * 获取BoundSql * * @param parameterObject * @return */ @Override public BoundSql getBoundSql(Object parameterObject) { Boolean count = getCount(); if (count == null) { return getDefaultBoundSql(parameterObject); } else if (count) { return getCountBoundSql(parameterObject); } else { return getPageBoundSql(parameterObject); } } }
getDefaultBoundSql：获取原始的未经改造的BoundSql。
getCountBoundSql：不需要写count查询，插件根据分页查询sql，智能的为你生成的count查询BoundSql。
getPageBoundSql：获取分页查询的BoundSql。
举例：
DefaultBoundSql：select stud_id as studId , name, email, dob, phone from students CountBoundSql：select count(0) from students --由PageHelper智能完成 PageBoundSql：select stud_id as studId , name, email, dob, phone from students limit ?, ?
public class PageStaticSqlSource extends PageSqlSource { private String sql; private List<ParameterMapping> parameterMappings; private Configuration configuration; private SqlSource original; @Override protected BoundSql getDefaultBoundSql(Object parameterObject) { String tempSql = sql; String orderBy = PageHelper.getOrderBy(); if (orderBy != null) { tempSql = OrderByParser.converToOrderBySql(sql, orderBy); } return new BoundSql(configuration, tempSql, parameterMappings, parameterObject); } @Override protected BoundSql getCountBoundSql(Object parameterObject) { // localParser指的就是MysqlParser或者OracleParser // localParser.get().getCountSql(sql)，可以根据原始的sql，生成一个count查询的sql return new BoundSql(configuration, localParser.get().getCountSql(sql), parameterMappings, parameterObject); } @Override protected BoundSql getPageBoundSql(Object parameterObject) { String tempSql = sql; String orderBy = PageHelper.getOrderBy(); if (orderBy != null) { tempSql = OrderByParser.converToOrderBySql(sql, orderBy); } // getPageSql可以根据原始的sql，生成一个带有分页参数信息的sql，比如 limit ?, ? tempSql = localParser.get().getPageSql(tempSql); // 由于sql增加了分页参数的？号占位符，getPageParameterMapping()就是在原有List<ParameterMapping>基础上，增加两个分页参数对应的ParameterMapping对象，为分页参数赋值使用 return new BoundSql(configuration, tempSql, localParser.get().getPageParameterMapping(configuration, original.getBoundSql(parameterObject)), parameterObject); } }
假设List<ParameterMapping>原来的size=2，添加分页参数后，其size=4，具体增加多少个，看分页参数的？号数量。
其他PageSqlSource，原理和PageStaticSqlSource一模一样。
解析sql，并增加分页参数占位符，或者生成count查询的sql，都依靠Parser来完成。
# com.github.pagehelper.parser.Parser
public class MysqlParser extends AbstractParser { @Override public String getPageSql(String sql) { StringBuilder sqlBuilder = new StringBuilder(sql.length() + 14); sqlBuilder.append(sql); sqlBuilder.append(" limit ?,?"); return sqlBuilder.toString(); } @Override public Map<String, Object> setPageParameter(MappedStatement ms, Object parameterObject, BoundSql boundSql, Page<?> page) { Map<String, Object> paramMap = super.setPageParameter(ms, parameterObject, boundSql, page); paramMap.put(PAGEPARAMETER_FIRST, page.getStartRow()); paramMap.put(PAGEPARAMETER_SECOND, page.getPageSize()); return paramMap; } }
我们可以清楚的看到，MysqlParser是如何添加分页占位符和分页参数的。
public abstract class AbstractParser implements Parser, Constant { public String getCountSql(final String sql) { return sqlParser.getSmartCountSql(sql); } }
生成count sql，则是前文提到的jsqlparser工具包来完成的，是另外一个开源的sql解析工具包。
# SqlUtil.doProcessPage()分页查询
// PageSqlSource装饰原SqlSource public void processMappedStatement(MappedStatement ms) throws Throwable { SqlSource sqlSource = ms.getSqlSource(); MetaObject msObject = SystemMetaObject.forObject(ms); SqlSource pageSqlSource; if (sqlSource instanceof StaticSqlSource) { pageSqlSource = new PageStaticSqlSource((StaticSqlSource) sqlSource); } else if (sqlSource instanceof RawSqlSource) { pageSqlSource = new PageRawSqlSource((RawSqlSource) sqlSource); } else if (sqlSource instanceof ProviderSqlSource) { pageSqlSource = new PageProviderSqlSource((ProviderSqlSource) sqlSource); } else if (sqlSource instanceof DynamicSqlSource) { pageSqlSource = new PageDynamicSqlSource((DynamicSqlSource) sqlSource); } else { throw new RuntimeException("无法处理该类型[" + sqlSource.getClass() + "]的SqlSource"); } msObject.setValue("sqlSource", pageSqlSource); //由于count查询需要修改返回值，因此这里要创建一个Count查询的MS msCountMap.put(ms.getId(), MSUtils.newCountMappedStatement(ms)); } // 执行分页查询 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); 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; }
1、msCountMap.put(ms.getId(), MSUtils.newCountMappedStatement(ms))，创建count查询的MappedStatement对象，并缓存于msCountMap。
2、如果count=true，则执行count查询，结果total值保存于page对象中，继续执行分页查询。
3、执行分页查询，将查询结果保存于page对象中，page是一个ArrayList对象。
4、args[2] = RowBounds.DEFAULT，改变Mybatis原有分页行为；args[1] = parser.setPageParameter(ms, args[1], boundSql, page)，改变原有参数列表（增加分页参数）。
# PageHelper的两种使用方式
第一种、直接通过RowBounds参数完成分页查询 。
List<Student> list = studentMapper.find(new RowBounds(0, 10)); Page page = ((Page) list;
第二种、PageHelper.startPage()静态方法
//获取第1页，10条内容，默认查询总数count PageHelper.startPage(1, 10); //紧跟着的第一个select方法会被分页 List<Country> list = studentMapper.find(); Page page = ((Page) list;
注：返回结果list，已经是Page对象，Page对象是一个ArrayList。
原理：使用ThreadLocal来传递和保存Page对象，每次查询，都需要单独设置PageHelper.startPage()方法。
public class SqlUtil implements Constant { private static final ThreadLocal<Page> LOCAL_PAGE = new ThreadLocal<Page>(); }
本文中经常提到的count查询，其实是PageHelper帮助我们生成的一个MappedStatement内存对象，它可以免去我们在XXXMapper.xml内单独声明一个sql count查询，我们只需要写一个sql分页业务查询即可。
PageHelper使用建议（性能最好）：
1、明确指定dialect；
2、明确编写sql分页业务和与它对应的count查询，别图省事。
