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关于Mybatis中SQL节点的深入解析

Posted in Java/Android onMarch 19, 2022

一、文章引出原因

某天在完成项目中的一个小功能后进行自测的时候，发现存在一个很奇怪的 bug --- 最终执行的 SQL 与我所期望的 SQL 不一致，有一个 if 分支在我不传特定参数的情况下被拼接在最终的 SQL 上。

①定义在 XML 文件中的 SQL 语句

<select id="balanceByUserIds" parameterType="xxx.BalanceReqVO" 
resultType="xxx.Balance">
        select * from balance
        <where>
            <if test="dataOrgCodes != null and dataOrgCodes.size > 0">
                and data_org_code in
                <foreach collection="dataOrgCodes" open="(" separator="," close=")" item="dataOrgCode">
                    #{dataOrgCode}
                </foreach>
            </if>
            <if test="dataOrgCode != null and dataOrgCode != ''">
                and data_org_code = #{dataOrgCode}
            </if>
        </where>
    </select>

②传进来的参数

{
    "dataOrgCodes":["6","2"]
}

③Mybatis 打印执行的 SQL

SELECT
	*
FROM
	balance
WHERE
	data_org_code IN (?, ?)
AND data_org_code = ?

打印的执行参数

{
    "dataOrgCodes":["6","2"]
}

二、存在的问题

学过 Mybatis 的人应该一样就看出来了，这个 SQL 不对劲，多了一些不该有的东西。按照我们的理解，最终的执行的 SQL 应该是

SELECT
	*
FROM
	balance
WHERE
	data_org_code IN (?, ?)

但 mybatis 执行的 SQL 多了一点语句---AND data_org_code = ?

在出现这个问题后我反复进行 debug，确定了自己传进来的参数没有什么问题，也没有什么拦截器添加多余的参数。

三、分析 SQL 生成过程

在确定编写 XML 文件的 if 标签的内容以及传进来的参数无误后，排除了参数导致问题。那么除了这个可能外，问题就可能出现在 SQL 的解析上，也就是 SQL 的生成那里。那么我们定位到 SQL 的生成地方， DynamicSqlSource#getBoundSql(我们查询的参数对象）方法

// Configuration是Mybatis核心类，rootSqlNode 根SQL节点是我们定义在XML中的SQL语句。
//（例如<select>rootSqlNode</sselect>， 标签中间的内容就是 rootSqlNode）
public DynamicSqlSource(Configuration configuration, SqlNode rootSqlNode) {
    this.configuration = configuration;
    this.rootSqlNode = rootSqlNode;
}

public BoundSql getBoundSql(Object parameterObject) {
  DynamicContext context = new DynamicContext(configuration, parameterObject);
  rootSqlNode.apply(context);
  ..............................
    BoundSql boundSql = sqlSource.getBoundSql(parameterObject);
  context.getBindings().forEach(boundSql::setAdditionalParameter);
  return boundSql;
}

可以看到方法内部显示创建了一个 DynamicContext，这个对象就是用于存储动态生成的 SQL。

（下面是省略了很多关于本次问题无关的代码，只保留有关代码）

public class DynamicContext {

  public static final String PARAMETER_OBJECT_KEY = "_parameter";
  public static final String DATABASE_ID_KEY = "_databaseId";
	
  // 存储动态生成的SQL，类似于 StringBuilder 的角色
  private final StringJoiner sqlBuilder = new StringJoiner(" ");
  // 唯一编号值，会在生成最终SQL和参数值映射关系的时候用到
  private int uniqueNumber = 0;

  // 拼接SQL
  public void appendSql(String sql) {
    sqlBuilder.add(sql);
  }

  // 获取拼接好的SQL
  public String getSql() {
    return sqlBuilder.toString().trim();
  }

  // 获取唯一编号，返回后进行加一
  public int getUniqueNumber() {
    return uniqueNumber++;
  }
}

而下一句就是解析我们编写的 SQL，完成 SQL 的拼接

rootSqlNode.apply(context)

这里的 rootSqlNode 是我们编写在标签里的 SQL 内容，包括<if>、<foreach>、<where>标签等内容。

rootSqlNode 对象是 SqlNode 类型。其实这里的 SQL 语句被解析成类似于 HTML 的 DOM 节点的树级结构，在本节的测试例子中结构类似如下（不完全正确，只做参考价值，表示 rootSqlNode 结构类似于以下结构）：

<SqlNode>
  	select * from balance
    <SqlNode>
        where
        <SqlNode>
            and data_org_code in
            <SqlNode>
               #{dataOrgCode}
            </SqlNode>
        </SqlNode>
      	<SqlNode>
            and data_org_code =
            <SqlNode>
               #{dataOrgCode}
            </SqlNode>
        </SqlNode>
    </SqlNode>
</SqlNode>

这个 SqlNode 定义如下所示：

public interface SqlNode {
  boolean apply(DynamicContext context);
}

里面的 apply 方法是用于评估是否把这个 SqlNode 的内容拼接到最终返回的 SQL 上的，不同类型的 SqlNode 有不同的实现，例如我们本节相关的 SqlNode 类型就是为 IfSqlNode，对应这我们写的 SQL 语句的 if 标签，以及存储最终的 sql 内容的 StaticTextSqlNode 类型。

public class StaticTextSqlNode implements SqlNode {
  // 存储我们写的 sql 
  // 类似于 and data_org_code in
  private final String text;

  public StaticTextSqlNode(String text) {
    this.text = text;
  }

  @Override
  public boolean apply(DynamicContext context) {
    // 调用 DynamicContext 对象的 sqppendSql 方法拼接最终 sql
    context.appendSql(text);
    return true;
  }

}

public class IfSqlNode implements SqlNode {
  // 评估器
  private final ExpressionEvaluator evaluator;
  // if标签中用于判断这个语句是否生效的 test 属性值
  // 这里对应我们例子中的一个为 "dataOrgCodes != null and dataOrgCodes.size > 0"
  private final String test;
  // if标签中的内容，如果if标签中不存在其他标签，那么这里的值就是StaticTextSqlNode类型的节点
  // StaticTextSqlNode 节点的 text 属性就是我们最终需要拼接的 sql 语句
  private final SqlNode contents;
	
  // contents 是我们定义在 if 标签里面的内容， test 是 if 标签的属性 test 定义的内容
  public IfSqlNode(SqlNode contents, String test) {
    this.test = test;
    this.contents = contents;
    this.evaluator = new ExpressionEvaluator();
  }

  @Override
  public boolean apply(DynamicContext context) {
    // 使用评估器评估 if 标签中定义的 test 中的内容是否为true
    if (evaluator.evaluateBoolean(test, context.getBindings())) {
      // 当contents为StaticTextSqlNode类型的节点时候，就把 if 标签里的内容拼接到 sql 上
      // 否则继续调用方法 apply（相当于递归调用，知道找到最下面的内容节点）
      contents.apply(context);
      return true;
    }
    return false;
  }

}

我们可以看到这里的

evaluator.evaluateBoolean(test, context.getBindings())

这个评估方法是通过把 test 语句内容和我们传进来的参数解析出来的 Map 进行比对，如果我们的参数中存在值，且值得内容符合 test 语句的判断，则进行 sql 语句的拼接。例如本次例子中的

<if test="userIds != null and userIds.size > 0">
    and data_org_code in
    <foreach collection="dataOrgCodes" open="(" separator="," close=")" item="dataOrgCode">
         #{dataOrgCode}
    </foreach>
</if>

以及我们传进来的参数进行比对

{
    "dataOrgCodes":["6","2"]
}

可以看得出来参数与 test 语句 "dataOrgCodes!= null and dataOrgCodes.size > 0" 比较是返回 true 的。

四、分析多余 SQL 的生成

根据上面的执行步骤可以知道，我们的 bug 的产生是在

evaluator.evaluateBoolean(test, context.getBindings()) 这一步产生的。也就是在 context.getBindings() 中存在满足 dataOrgCode != null and dataOrgCode != '' 的属性。debug 验证以下可知

关于Mybatis中SQL节点的深入解析

可以看得出来，存储参数映射的 Map 出现了 dataOrgCode 的属性，但是我们传递进来的属性只有 dataOrgCodes 数组，没有 dataOrgCode 属性，那这个 dataOrgCode 属性是怎么来的？

再次从头进行 debug 发现问题出现在 ForEachSqlNode 的 apply 方法里面

关于Mybatis中SQL节点的深入解析

public boolean apply(DynamicContext context) {
  // 获取参数映射存储Map
  Map<String, Object> bindings = context.getBindings();
  // 获取bingdings中的parameter参数，key为collectionExpression，也就是我们写在标签foreach 标签的 collection 值里的内容
  // 根据collectionExpression从参数映射器中获取到对应的值， 本次的值为：["1","2"]
  final Iterable<?> iterable = evaluator.evaluateIterable(collectionExpression, bindings,
    Optional.ofNullable(nullable).orElseGet(configuration::isNullableOnForEach));
  if (iterable == null || !iterable.iterator().hasNext()) {
    return true;
  }
  // 第一个参数
  boolean first = true;
  // 再拼接sql里添加我们定义在 foreach 标签的 open 值里的内容
  applyOpen(context);
  // 遍历的计数器
  int i = 0;
  // 遍历我们传进来的数组数据 ["1","2"]
  // o 表示我们本次遍历数组中的值，例如 ”1“
  for (Object o : iterable) {
    DynamicContext oldContext = context;
    if (first || separator == null) {
      context = new PrefixedContext(context, "");
    } else {
      context = new PrefixedContext(context, separator);
    }
    int uniqueNumber = context.getUniqueNumber();

    // 把 foreach 标签的 index 值里的内容作为 key，计数器的值 i 作为 value 存储到 bingdings 中。
    // 例如第一次循环就为（"index"，0）。注意：由于相同的key会被覆盖住，所以最终存储的为（"index"，userIds.length - 1）
    // 同时生成一个 key 为 ITEM_PREFIX + index 值内容 + "_" + uniqueNumber，value 为 uniqueNumber 存储到 bingdings 中。
    // 例如第一次循环就为（"__frch_index_0"，0）
    applyIndex(context, i, uniqueNumber);
    
    // 把 foreach 标签的 item 值里的内容作为 key，本次遍历数组中的值作为 value 存储到 bingdings 中。
    // 例如第一次循环就为（"userId"，"1"）。注意：由于相同的key会被覆盖住，所以最终存储的为（"index"，userIds[userIds.length - 1]）
    // 同时生成一个 key 为 ITEM_PREFIX + item 值内容 + "_" + uniqueNumber，value 为本次遍历数组中的值存储到 bingdings 中。
    // 例如第一次循环就为（"__frch_userId_0"，"1"）
    applyItem(context, o, uniqueNumber);
    
    contents.apply(new FilteredDynamicContext(configuration, context, index, item, uniqueNumber));
    if (first) {
      first = !((PrefixedContext) context).isPrefixApplied();
    }
    context = oldContext;
    // 计数器加一
    i++;
  }
  // foreach 遍历完，添加 foreach 标签定义的 close 内容
  applyClose(context);
  return true;
}

从源码可以知道，问题就出在遍历 dataOrgCodes 这个数组上面。在执行 apply 方法之中有

applyIndex(context, i, uniqueNumber);

applyItem(context, o, uniqueNumber);

#ForEachSqlNode
private void applyIndex(DynamicContext context, Object o, int i) {
  if (index != null) {
    context.bind(index, o);
    context.bind(itemizeItem(index, i), o);
  }
}

private void applyItem(DynamicContext context, Object o, int i) {
  if (item != null) {
    context.bind(item, o);
    context.bind(itemizeItem(item, i), o);
  }
}

#DynamicContext
public void bind(String name, Object value) {
	bindings.put(name, value);
}

从上面的逻辑中可以知道，在遍历 dataOrgCodes 数组的时候，会把我们定义在 foreach 标签中

item、index 属性值作为 key 存储在 DynamicContext 的 bingdings 中，也就是我们传进来的查询参数对象对应的 Map 中，这就导致了虽然我们没有传进来 dataOrgCode 属性，但是在执行 dataOrgCodes 的 foreach 过程中产生了中间值 dataOrgCode，导致最终拼接的 SQL 出现了不该有的条件语句。

关于Mybatis中SQL节点的深入解析