Mybatis攔截器設計原理1

阿新 • • 發佈：2018-11-11

攔截器的實現都是基於代理的設計模式實現的，簡單的說就是要創造一個目標類的代理類，在代理類中執行目標類的方法並在方法之前執行攔截器程式碼。首先，先不管mybatis的原始碼是怎麼設計的，先假設一下自己要做一個攔截器應該怎麼做。下面我們就利用JDK的動態代理自己設計一個簡單的攔截器。

將被攔截的目標介面：

public interface Target {  
    public void execute();  
}

目標介面的一個實現類：

public class TargetImpl implements Target {  
    public void execute() {  
        System.out.println("Execute");  
    }  
}

利用JDK的動態代理實現攔截器：

public class TargetProxy implements InvocationHandler {  
    private Object target;  
    private TargetProxy(Object target) {  
        this.target = target;  
    }  

    //生成一個目標物件的代理物件  
    public static Object bind(Object target) {  
        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass() .getClassLoader(),   
                target.getClass().getInterfaces(),  
                       new TargetProxy(target));  
    }  

    //在執行目標物件方法前加上自己的攔截邏輯  
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method,  
                             Object[] args) throws Throwable {  
        System.out.println("Begin");  
        return method.invoke(target, args);  
    }  
}

客戶端呼叫：

public class Client {  
public static void main(String[] args) {  

    //沒有被攔截之前  
    Target target = new TargetImpl();  
    target.execute(); //Execute  

    //攔截後  
    //    當代理物件呼叫真實物件的方法時，其會自動的跳轉到代理物件關聯的handler物件的invoke方法來進行呼叫
    target = (Target)TargetProxy.bind(target);  
    target.execute();   
    //Begin  
    //Execute  
}

上面的設計有幾個非常明顯的不足。首先，攔截邏輯被寫死在代理物件中：

public Object invoke(Object proxy, Method method,  
                   Object[] args) throws Throwable {  
   //攔截邏輯被寫死在代理物件中，導致客戶端無法靈活的設定自己的攔截邏輯  
   System.out.println("Begin");  
   return method.invoke(target, args);  
}

我們可以將攔截邏輯封裝到一個類中，客戶端在呼叫TargetProxy的bind()方法的時候將攔截邏輯一起當成引數傳入：
定義一個攔截邏輯封裝的介面Interceptor，這才是真正的攔截器介面。

public interface Interceptor {  
    public void intercept();  
}

那麼我們的代理類就可以改成：

public class TargetProxy implements InvocationHandler {  

private Object target;  
private Interceptor interceptor;  

private TargetProxy(Object target, Interceptor interceptor) {  
    this.target = target;  
    this.interceptor = interceptor;  
}  

//將攔截邏輯封裝到攔截器中，有客戶端生成目標類的代理類的時候一起傳入，這樣客戶端就可以設定不同的攔截邏輯。  
public static Object bind(Object target, Interceptor interceptor) {  
    return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),   
                       target.getClass().getInterfaces(),  
                       new TargetProxy(target, interceptor));  
}  

public Object invoke(Object proxy, Method method,   
                      Object[] args) throws Throwable {  
    //執行客戶端定義的攔截邏輯  
    interceptor.intercept();  
    return method.invoke(target, args);  
}

客戶端呼叫程式碼：

/客戶端可以定義各種攔截邏輯  
Interceptor interceptor = new Interceptor() {  
    public void intercept() {  
        System.out.println("Go Go Go!!!");  
    }  
};  
target = (Target)TargetProxy.bind(target, interceptor);  
target.execute();

當然，很多時候我們的攔截器中需要判斷當前方法需不需要攔截，或者獲取當前被攔截的方法引數等。我們可以將被攔截的目標方法物件，引數資訊傳給攔截器。
攔截器介面改成：

public interface Interceptor {  
    public void intercept(Method method, Object[] args);  
}

在代理類執行的時候可以將當前方法和引數傳給攔截，即TargetProxy的invoke方法改為：

public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {  
    interceptor.intercept(method, args);
    return method.invoke(target, args); 
}

在Java設計原則中有一個叫做迪米特法則，大概的意思就是一個類對其他類知道得越少越好。其實就是減少類與類之間的耦合強度。這是從類成員的角度去思考的。什麼叫越少越好，什麼是最少？最少就是不知道。所以我們是不是可以這麼理解，一個類所要了解的類應該越少越好呢？

對於上面的例子，Interceptor介面中需要使用intercept方法傳過去Method類，那麼也需要了解它。那麼既然Interceptor都需要使用Method，還不如將Method的執行也放到Interceptor中，不再讓TargetProxy類對其瞭解。Method的執行需要target物件，所以也需要將target物件給Interceptor。將Method，target和args封裝到一個物件Invocation中，將Invocation傳給Interceptor。

public interface Interceptor {  
    Object intercept(Invocation invocation)throws Throwable;
}

public class Invocation {
    private Object target;
    private Method method;
    private Object[] args;

    public Invocation(Object target, Method method, Object[] args) {
        this.target = target;
        this.method = method;
        this.args = args;
    }

    //將自己成員變數的操作儘量放到自己內部，不需要Interceptor獲得自己的成員變數再去操作它們，
    //除非這樣的操作需要Interceptor的其他支援。然而這裡不需要。
    public Object proceed() throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        return method.invoke(target, args);
    }

    public Object getTarget() {
        return target;
    }

    public void setTarget(Object target) {
        this.target = target;
    }

    public Method getMethod() {
        return method;
    }

    public void setMethod(Method method) {
        this.method = method;
    }

    public Object[] getArgs() {
        return args;
    }

    public void setArgs(Object[] args) {
        this.args = args;
    }
}

public interface Target {  
    public void execute();  
}

public class TargetProxy implements InvocationHandler {

    private Object target;
    private Interceptor interceptor;

    private TargetProxy(Object target, Interceptor interceptor) {
        this.target = target;
        this.interceptor = interceptor;
    }

    //將攔截邏輯封裝到攔截器中，有客戶端生成目標類的代理類的時候一起傳入，這樣客戶端就可以設定不同的攔截邏輯。
    public static Object bind(Object target, Interceptor interceptor) {
        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),
                target.getClass().getInterfaces(),
                new TargetProxy(target, interceptor));
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        return interceptor.intercept(new Invocation(target, method, args));
    }
}


public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 相當於:
            Interceptor interceptor2 = new Interceptor() {
                @Override
                public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
                System.out.println("Go Go Go!!!");
                return invocation.proceed();
                }
        }   ; 
         */
        Interceptor interceptor = invocation -> {
            System.out.println("Go Go Go!!!");
            return invocation.proceed();
        };
        

        Target target = (Target) TargetProxy.bind(new TargetImpl(), interceptor);
        target.execute();

    }

}

根據迪米特法則來講，其實客戶端根本不需要了解TargetProxy類。將繫結邏輯放到攔截器內部，客戶端只需要和攔截器打交道就可以了。

攔截器介面變為：

public interface Inteceptor {
    Object intercept(Invocation invocation)throws Throwable;
    Object register(Object target);
}

攔截器實現類：

public class InteceptorImpl implements Inteceptor {
    @Override
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
        System.out.println("Go Go Go!!!");
        return invocation.proceed();
    }

    @Override
    public Object register(Object target) {
        return TargetProxy.bind(target, this);
    }
}

測試類：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Inteceptor interceptor = new InteceptorImpl();
        Target target = (Target) interceptor.register(new TargetImpl());
        target.execute();
    }
}

好了，通過一系列調整，設計已經挺好了，不過上面的攔截器還是有一個很大的不足，那就是攔截器會攔截目標物件的所有方法，然而這往往是不需要的，我們經常需要攔截器攔截目標物件的指定方法。我們利用在Interceptor上加註解解決。

假設目標物件介面有多個方法：

public interface Target {
    public void execute1();
    public void execute2();
}

public class TargetImpl implements Target {

    @Override
    public void execute1() {
        System.out.println("Execute");
    }

    @Override
    public void execute2() {
        System.out.println("Execute");
    }
}

首先簡單的定義一個註解：

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface MethodName {
    public String value();
}

在攔截器的實現類加上該註解：


public interface Interceptor {

    Object intercept(Invocation invocation)throws Throwable;

    Object register(Object target);
}

@MethodName("execute1")
public class InteceptorImpl implements Interceptor {

    @Override
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
        System.out.println("Go Go Go!!!");
        return invocation.proceed();
    }

    @Override
    public Object register(Object target) {
        return TargetProxy.bind(target, this);
    }
}

在TargetProxy中判斷interceptor的註解，看是否實行攔截：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

public class TargetProxy implements InvocationHandler {

    private Object target;
    private Interceptor interceptor;

    private TargetProxy(Object target, Interceptor interceptor) {
        this.target = target;
        this.interceptor = interceptor;
    }

    //將攔截邏輯封裝到攔截器中，有客戶端生成目標類的代理類的時候一起傳入，這樣客戶端就可以設定不同的攔截邏輯。
    public static Object bind(Object target, Interceptor interceptor) {
        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),
                target.getClass().getInterfaces(),
                new TargetProxy(target, interceptor));
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        MethodName methodName = this.interceptor.getClass().getAnnotation(MethodName.class);
        if (methodName == null) {
            throw new NullPointerException("xxxx");
        }

        //如果註解上的方法名和該方法名一樣，才攔截
        String name = methodName.value();
        if (name.equals(method.getName())){
            //攔截方法後 加上自己的邏輯
            return interceptor.intercept(new Invocation(target, method, args));
        }

        return method.invoke(this.target, args);
    }
}

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class Invocation {
    private Object target;
    private Method method;
    private Object[] args;

    public Invocation(Object target, Method method, Object[] args) {
        this.target = target;
        this.method = method;
        this.args = args;
    }

    //將自己成員變數的操作儘量放到自己內部，不需要Interceptor獲得自己的成員變數再去操作它們，
    //除非這樣的操作需要Interceptor的其他支援。然而這裡不需要。
    public Object proceed() throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        return method.invoke(target, args);
    }

    public Object getTarget() {
        return target;
    }

    public void setTarget(Object target) {
        this.target = target;
    }

    public Method getMethod() {
        return method;
    }

    public void setMethod(Method method) {
        this.method = method;
    }

    public Object[] getArgs() {
        return args;
    }

    public void setArgs(Object[] args) {
        this.args = args;
    }
}

測試類：


public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        Interceptor interceptor = new InteceptorImpl();
        Target target = (Target) interceptor.register(new TargetImpl());
        target.execute1();
        target.execute2();

    }

}

列印結果，只攔截了execute1()方法：

Go Go Go!!!
Execute1
Execute2

Process finished with exit code 0

OK，上面的一系列過程其實都是mybatis的攔截器程式碼結構，上面的TargetProxy其實就是mybatis的Plugin類。Interceptor和Invocation幾乎一樣。只是mybatis的Interceptor支援的註解更加複雜。

MyBatis的Plugin類，看到裡面的兩個方法，現在就不那麼陌生了。

public class Plugin implements InvocationHandler {

  private Object target;
  private Interceptor interceptor;
  private Map<Class<?>, Set<Method>> signatureMap;
  ...

  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;
  }

  @Override
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    try {
      Set<Method> methods = signatureMap.get(method.getDeclaringClass());
      if (methods != null && methods.contains(method)) {
        return interceptor.intercept(new Invocation(target, method, args));
      }
      return method.invoke(target, args);
    } catch (Exception e) {
      throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(e);
    }
  }

  ...
}

mybatis最終是通過將自定義的Interceptor配置到xml檔案中：

<!-- 自定義處理Map返回結果的攔截器 -->  
 <plugins>  
     <plugin interceptor="com.chm.inteceptor.PageInterceptor">
 </plugins>

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