Mybatis 类型转换源码分析

Mybatis 类型转换源码分析

TSMYK Java技术编程

本文将从以下几个方面进行介绍

1. 前言
2. 类型处理器
3. 类型注册器
4. 别名注册器

   前言

JDBC 提供的数据类型和Java的数据类型并不是完全对应的，当 Mybatis 在解析 SQL ，使用 PreparedStatement 来为 SQL 设置参数的时候，需要从 Java 类型转换为 JDBC 的类型，当从 ResultSet 中获取结果的时候，需要中 JDBC 类型转换为 Java 类型；Mybatis 的类型转换模块就是用来转换这两种数据类型的；比如在写 Mapper 文件的时候，可以有如下写法：

    <insert id="addUser" parameterType="User">
        INSERT INTO user(id, name, age, height) VALUES (
        #{id},
        #{name, javaType=String, jdbcType=varchar},
        #{age, javaType=int, jdbcType=NUMERIC, typeHandler=MyTypeHandler},
        #{height, javaType=double, jdbcType=NUMERIC, numericScale=2}
        )
    </insert>

可以指定Java和数据库对应的类型，还可以指定自定义的类型处理器等，在 Mybatis 在解析 SQL 的时候，会通过类型转换处理器进行相应的转换

源码分析

Mybatis 的类型转换相关的代码主要在 type 包下，如下所示：

当然，type 包下不只是这些类，还有其他的一个内置的类型转换处理器，如 ArrayTypeHandler 等，还有三个类型的注册类 TypeHandlerRegistry，SimpleTypeRegistry 和 TypeAliasRegistry ，此外该包下还定义了一些注解等。

类型处理器

TypeHandler 接口

Mybatis 中所有的类型转换器都实现了 TypeHandler 接口，该接口下只有四个方法，共分为两类，一类是将 JDBC 类型转换为 Java 类型，一类是将 Java 类型转换为 JDBC 类型，源码如下：

public interface TypeHandler<T> {
  // 通过 PreparedStatement 绑定参数时，参数由 Jdbc 类型转换为 Java 类型
  void setParameter(PreparedStatement ps, int i, T parameter, JdbcType jdbcType) throws SQLException;

  // 从 ResultSet 获取数据时，数据由 Java 类型转换为 Jdbc类型
  T getResult(ResultSet rs, String columnName) throws SQLException;

  T getResult(ResultSet rs, int columnIndex) throws SQLException;

  T getResult(CallableStatement cs, int columnIndex) throws SQLException;
}

TypeReference 抽象类

TypeReference 是一个抽象类，它表示引用一个泛型类型：

public abstract class TypeReference<T> {
  // 原始类型Type
  private final Type rawType;
  // 构造，获取原始类型
  protected TypeReference() {
    rawType = getSuperclassTypeParameter(getClass());
  }

  // 获取原始类
  Type getSuperclassTypeParameter(Class<?> clazz) {
    // 获得带有泛型的父类
    Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
    if (genericSuperclass instanceof Class) {
      if (TypeReference.class != genericSuperclass) {
        return getSuperclassTypeParameter(clazz.getSuperclass());
      }
     // 抛异常
    }
    // 获取到泛型中的原始类型
    // ParameterizedType是一个记录类型泛型的接口
    // getActualTypeArguments()：回泛型类型数组
    Type rawType = ((ParameterizedType) genericSuperclass).getActualTypeArguments()[0];
    if (rawType instanceof ParameterizedType) {
      rawType = ((ParameterizedType) rawType).getRawType();
    }
    // 返回原始类型
    return rawType;
  }
 // 返回原始类型
  public final Type getRawType() {
    return rawType;
  }
}

BaseTypeHandler

在 Mybatis 中，提供了 TypeHandler 接口的唯一实现，即 BaseTypeHandler ，主要是为了方便用户的自定义实现 TypeHandler 接口。

在 BaseTypeHandler 抽象类中，实现了 TypeHandler 的 setParameter() 和 getResult() 方法，在这两个方法内部，对于非空数据的处理，由具体的子类进行实现；源码如下：

public abstract class BaseTypeHandler<T> extends TypeReference<T> implements TypeHandler<T> {
  // 表示一个配置文件类
  protected Configuration configuration;

  public void setConfiguration(Configuration c) {
    this.configuration = c;
  }
  // 为 SQL 设置参数
  @Override
  public void setParameter(PreparedStatement ps, int i, T parameter, JdbcType jdbcType) throws SQLException {
    if (parameter == null) {
      // 类型为空，则抛异常
      if (jdbcType == null) {
        throw new TypeException("JDBC requires that the JdbcType must be specified for all nullable parameters.");
      }
      try {
        // 如果参数为空，则设置为 null
        ps.setNull(i, jdbcType.TYPE_CODE);
      } catch (SQLException e) {
        throw new TypeException(e);
      }
    } else {
      try {
        // 如果参数不为空，则由子类实现，该方法是一个抽象方法
        setNonNullParameter(ps, i, parameter, jdbcType);
      } catch (Exception e) {
        throw new TypeException(e);
      }
    }
  }
  // 从结果集中根据列名获取数据
  @Override
  public T getResult(ResultSet rs, String columnName) throws SQLException {
    T result;
    try {
      // 获取结果，由子类实现
      result = getNullableResult(rs, columnName);
    } catch (Exception e) {
      throw new ResultMapException( e);
    }
    // 如果为空，则返回 null
    if (rs.wasNull()) {
      return null;
    } else {
      return result;
    }
  }

  // 从结果集中根据列索引获取数据
  @Override
  public T getResult(ResultSet rs, int columnIndex) throws SQLException {
    //   同上
  }
  @Override
  public T getResult(CallableStatement cs, int columnIndex) throws SQLException {
    //   同上
  }  
  // 为 SQL 设置非空的参数，由各个子类自己实现
  public abstract void setNonNullParameter(PreparedStatement ps, int i, T parameter, JdbcType jdbcType) throws SQLException;
  // 获取结果，由各个子类自己实现
  public abstract T getNullableResult(ResultSet rs, String columnName) throws SQLException;
  public abstract T getNullableResult(ResultSet rs, int columnIndex) throws SQLException;
  public abstract T getNullableResult(CallableStatement cs, int columnIndex) throws SQLException;
}

StringTypeHandler

在上面的 BaseTypeHandler 抽象类中，为 SQL 设置参数和或结果集中获取数据，相应的都交由子类去实现，它大概有 31 个实现类，现在以StringTypeHandler 为例，看下它是怎么实现的；

public class StringTypeHandler extends BaseTypeHandler<String> {

  @Override
  public void setNonNullParameter(PreparedStatement ps, int i, String parameter, JdbcType jdbcType)
      throws SQLException {
    ps.setString(i, parameter);
  }

  @Override
  public String getNullableResult(ResultSet rs, String columnName)
      throws SQLException {
    return rs.getString(columnName);
  }

  @Override
  public String getNullableResult(ResultSet rs, int columnIndex)
      throws SQLException {
    return rs.getString(columnIndex);
  }

  @Override
  public String getNullableResult(CallableStatement cs, int columnIndex)
      throws SQLException {
    return cs.getString(columnIndex);
  }
}

可以看到，String 类型的类型处理器会调用 PreparedStatement 的 setString 方法绑定参数，调用 ResultSet 的 getString 获取结果，其他的实现类大概都如此。

类型注册器 TypeHandlerRegistry

在 Mybatis 初始化的时候，会为所有已知的类型处理器 TypeHandler 创建对象，并注册到 TypeHandlerRegistry 中，由 TypeHandlerRegistry 来管理这些对象，接下来看下 TypeHandlerRegistry 的源码：

在 TypeHandlerRegistry 中定义了几个 Map 集合来存放相应的 TypeHandler 对象，如下所示：

// Jdbc 类型和类型处理器 TypeHandler 的对应关系
// 该集合主要用于从结果集中读取数据时，从 Jdbc 类型转换为 Java 类型
private final Map<JdbcType, TypeHandler<?>> JDBC_TYPE_HANDLER_MAP = new EnumMap<JdbcType, TypeHandler<?>>(JdbcType.class);

// Java类型和Jdbc类型的对应关系，当Java类型向指定的Jdbc类型转换时，需要使用的 TypeHandler 对象
// 一种Java类型可以对应多种Jdbc 类型，如 String 对应 char 和 varchar
private final Map<Type, Map<JdbcType, TypeHandler<?>>> TYPE_HANDLER_MAP = new ConcurrentHashMap<Type, Map<JdbcType, TypeHandler<?>>>();

// 为知类型，当找不到对应类型时，使用该类型，也就是 ObjectTypeHandler
private final TypeHandler<Object> UNKNOWN_TYPE_HANDLER = new UnknownTypeHandler(this);

// 存放全部的 TypeHandler 类型以及该类型相应的 TypeHandler 对象
private final Map<Class<?>, TypeHandler<?>> ALL_TYPE_HANDLERS_MAP = new HashMap<Class<?>, TypeHandler<?>>();

// 空类型
private static final Map<JdbcType, TypeHandler<?>> NULL_TYPE_HANDLER_MAP = new HashMap<JdbcType, TypeHandler<?>>();

注册 TypeHandler

在创建该对象的时候，会对这些类型处理器进行注册：

  public TypeHandlerRegistry() {
    // 多种Java类型可以对应一种类型处理器
    register(Boolean.class, new BooleanTypeHandler());
    register(boolean.class, new BooleanTypeHandler());
    register(JdbcType.BOOLEAN, new BooleanTypeHandler());
    register(JdbcType.BIT, new BooleanTypeHandler());
    // ......... 注册其他类型........
    register(Byte.class, new ByteTypeHandler());
    register(byte.class, new ByteTypeHandler());
    register(JdbcType.TINYINT, new ByteTypeHandler());

    // 一种 Java 类型可以对应多种处理器
    register(Date.class, new DateTypeHandler());
    register(Date.class, JdbcType.DATE, new DateOnlyTypeHandler());
    register(Date.class, JdbcType.TIME, new TimeOnlyTypeHandler());
    // ......... 注册其他类型........
}

接下来看下这些类型处理器是如何注册的，即把相应的类型处理器存放到 上述定义的几个 Map 中去，在 TypeHandlerRegistry 中定义了 12 个重载的 register() 方法进行注册，下面看下几个主要的方法实现：

 // 注册 Jdbc 类型和相应的处理器
  public void register(JdbcType jdbcType, TypeHandler<?> handler) {
    JDBC_TYPE_HANDLER_MAP.put(jdbcType, handler);
  }

  // 注册 Java 类型和相应的处理器
  private <T> void register(Type javaType, TypeHandler<? extends T> typeHandler) {
    // 处理注解的情况
    MappedJdbcTypes mappedJdbcTypes = typeHandler.getClass().getAnnotation(MappedJdbcTypes.class);
    if (mappedJdbcTypes != null) {
      for (JdbcType handledJdbcType : mappedJdbcTypes.value()) {
        register(javaType, handledJdbcType, typeHandler);
      }
      if (mappedJdbcTypes.includeNullJdbcType()) {
        register(javaType, null, typeHandler);
      }
    } else {
      register(javaType, null, typeHandler);
    }
  }
  // 根据 Java 类型 Jdbc 类型和类型处理器进行相应的注册
  private void register(Type javaType, JdbcType jdbcType, TypeHandler<?> handler) {
    if (javaType != null) {
      // 根据 Java 类型获取对应的 Jdbc 类型
      Map<JdbcType, TypeHandler<?>> map = TYPE_HANDLER_MAP.get(javaType);
      // 如果为空，则新建一个
      if (map == null) {
        map = new HashMap<JdbcType, TypeHandler<?>>();
        TYPE_HANDLER_MAP.put(javaType, map);
      }
      // 注册
      map.put(jdbcType, handler);
    }
    // 同时注册类型处理器类和对象的对应关系
    ALL_TYPE_HANDLERS_MAP.put(handler.getClass(), handler);
  }

当注册完这些类型处理器对象后，如何去查找相应的类型处理器呢，TypeHandlerRegistry 也提供了相应的方法来进行查找，提供了 6 个重载的 getTypeHandler 方法，根据 Java 类型和 Jdbc 类型查找对应的 TypeHandler对象：

  // 查找或初始化 Java 类型对应的 TypeHandler 集合
  private <T> TypeHandler<T> getTypeHandler(Type type, JdbcType jdbcType) {
    // 根据 Java 类型查找对应的 TypeHandler 集合
    Map<JdbcType, TypeHandler<?>> jdbcHandlerMap = getJdbcHandlerMap(type);
    TypeHandler<?> handler = null;
    if (jdbcHandlerMap != null) {
      // 根据 Jdbc 类型查找 TypeHandler  对象
      handler = jdbcHandlerMap.get(jdbcType);
      if (handler == null) {
        handler = jdbcHandlerMap.get(null);
      }
      if (handler == null) {
        // 如果 jdbcHandlerMap 只注册了一个 TypeHandler 对象，则使用此 TypeHandler 对象
        handler = pickSoleHandler(jdbcHandlerMap);
      }
    }
    return (TypeHandler<T>) handler;
  }

  // 根据 Java 类型查找对应的 TypeHandler 集合
  private Map<JdbcType, TypeHandler<?>> getJdbcHandlerMap(Type type) {
    // 去 TYPE_HANDLER_MAP 进行查找
    Map<JdbcType, TypeHandler<?>> jdbcHandlerMap = TYPE_HANDLER_MAP.get(type);
    // 检测是否为空集合
    if (NULL_TYPE_HANDLER_MAP.equals(jdbcHandlerMap)) {
      return null;
    }
    // 初始化指定 Java 类型的 TypeHandler 集合
    if (jdbcHandlerMap == null && type instanceof Class) {
      Class<?> clazz = (Class<?>) type;
      // 查找父类对应的 TypeHandler 集合，并作为初始集合
      jdbcHandlerMap = getJdbcHandlerMapForSuperclass(clazz);
      if (jdbcHandlerMap != null) {
        TYPE_HANDLER_MAP.put(type, jdbcHandlerMap);
      } else if (clazz.isEnum()) {
        // 枚举类的处理，进行注册
        register(clazz, new EnumTypeHandler(clazz));
        return TYPE_HANDLER_MAP.get(clazz);
      }
    }
    if (jdbcHandlerMap == null) {
      TYPE_HANDLER_MAP.put(type, NULL_TYPE_HANDLER_MAP);
    }
    return jdbcHandlerMap;
  }

上述就是类型注册器 TypeHandlerRegistry 的一个实现过程

别名注册器 TypeAliasRegistry

在编写 Mapper SQL 的时候，可以使用别名，比如，

<select id="findByName" resultType="map" parameterType="int">

然后的解析 SQL 的时候，就可以获取对应的类型，如 Java.util.Map， Java.lang.Integer 等。Mybatis 通过 TypeAliasRegistry 来完成别名的注册和管理功能。

该方法比较简单，它提供了 5 个重载的 registerAlias方法来进行别名的注册，提供一个方法 resolveAlias来解析别名，最后在构造方法中进行别名的注册：

  private final Map<String, Class<?>> TYPE_ALIASES = new HashMap<String, Class<?>>();

  // 注册别名
  public void registerAlias(String alias, Class<?> value) {
    if (alias == null) {
      throw new TypeException("The parameter alias cannot be null");
    }
    // 将名称转换为小写
    String key = alias.toLowerCase(Locale.ENGLISH);
    // 判断名称是否存在，如果别名已存在，且对应的类型不一致，则抛异常
    if (TYPE_ALIASES.containsKey(key) && TYPE_ALIASES.get(key) != null && !TYPE_ALIASES.get(key).equals(value)) {
      throw new TypeException("The alias '" + alias + "' is already mapped to the value '" + TYPE_ALIASES.get(key).getName() + "'.");
    }
    // 注册，别名和类型的对应关系
    TYPE_ALIASES.put(key, value);
  }

  public void registerAlias(Class<?> type) {
    String alias = type.getSimpleName();
    // 处理 @Alias 注解的情况
    Alias aliasAnnotation = type.getAnnotation(Alias.class);
    if (aliasAnnotation != null) {
      alias = aliasAnnotation.value();
    } 
    registerAlias(alias, type);
  }

解析别名：

 // 解析别名
  public <T> Class<T> resolveAlias(String string) {
    try {
      if (string == null) {
        return null;
      }
      // 别名转换为小写，因为在注册的时候，转换过
      String key = string.toLowerCase(Locale.ENGLISH);
      Class<T> value;
      // 如果该别名已经注册，则获取对应的类型
      if (TYPE_ALIASES.containsKey(key)) {
        value = (Class<T>) TYPE_ALIASES.get(key);
      } else {
        // 尝试使用反射来获取类型
        value = (Class<T>) Resources.classForName(string);
      }
      // 返回对应的类型
      return value;
    } catch (ClassNotFoundException e) {
      throw new TypeException("Could not resolve type alias '" + string + "'.  Cause: " + e, e);
    }
  }

注册别名，接下来就是进行别名的注册，通过构造方法进行注册

  public TypeAliasRegistry() {
    registerAlias("string", String.class);

    registerAlias("byte", Byte.class);
    registerAlias("long", Long.class);
    registerAlias("short", Short.class);
    registerAlias("int", Integer.class);
    registerAlias("integer", Integer.class);
    registerAlias("double", Double.class);
    registerAlias("float", Float.class);
    registerAlias("boolean", Boolean.class);

    registerAlias("byte[]", Byte[].class);
    registerAlias("long[]", Long[].class);
    registerAlias("short[]", Short[].class);
    registerAlias("int[]", Integer[].class);
    registerAlias("integer[]", Integer[].class);
    registerAlias("double[]", Double[].class);
    registerAlias("float[]", Float[].class);
    registerAlias("boolean[]", Boolean[].class);

    registerAlias("_byte", byte.class);
    registerAlias("_long", long.class);
    registerAlias("_short", short.class);
    registerAlias("_int", int.class);
    registerAlias("_integer", int.class);
    registerAlias("_double", double.class);
    registerAlias("_float", float.class);
    registerAlias("_boolean", boolean.class);

    registerAlias("_byte[]", byte[].class);
    registerAlias("_long[]", long[].class);
    registerAlias("_short[]", short[].class);
    registerAlias("_int[]", int[].class);
    registerAlias("_integer[]", int[].class);
    registerAlias("_double[]", double[].class);
    registerAlias("_float[]", float[].class);
    registerAlias("_boolean[]", boolean[].class);

    registerAlias("date", Date.class);
    registerAlias("decimal", BigDecimal.class);
    registerAlias("bigdecimal", BigDecimal.class);
    registerAlias("biginteger", BigInteger.class);
    registerAlias("object", Object.class);

    registerAlias("date[]", Date[].class);
    registerAlias("decimal[]", BigDecimal[].class);
    registerAlias("bigdecimal[]", BigDecimal[].class);
    registerAlias("biginteger[]", BigInteger[].class);
    registerAlias("object[]", Object[].class);

    registerAlias("map", Map.class);
    registerAlias("hashmap", HashMap.class);
    registerAlias("list", List.class);
    registerAlias("arraylist", ArrayList.class);
    registerAlias("collection", Collection.class);
    registerAlias("iterator", Iterator.class);

    registerAlias("ResultSet", ResultSet.class);
  }

以上就是 Mybatis 进行类型转换的一个主要代码逻辑，还是挺好理解的。

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来源： https://blog.51cto.com/15077536/2608567