我们上篇文章讲到了查询方法里面的doQuery方法，这里面就是调用JDBC的API了，其中的逻辑比较复杂，我们这边文章来讲，先看看我们上篇文章分析的地方
SimpleExecutor
1 public <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) throws SQLException {
2 Statement stmt = null;
3 try {
4 Configuration configuration = ms.getConfiguration();
5 // 创建 StatementHandler
6 StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(wrapper, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
7 // 创建 Statement
8 stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog());
9 // 执行查询操作
10 return handler.<E>query(stmt, resultHandler);
11 } finally {
12 // 关闭 Statement
13 closeStatement(stmt);
14 }
15 }
上篇文章我们分析完了第6行代码，在第6行处我们创建了一个PreparedStatementHandler，我们要接着第8行代码开始分析，也就是创建 Statement，先不忙着分析，我们先来回顾一下 ，我们以前是怎么使用jdbc的
jdbc
public class Login {
/**
* 第一步，加载驱动，创建数据库的连接
* 第二步，编写sql
* 第三步，需要对sql进行预编译
* 第四步，向sql里面设置参数
* 第五步，执行sql
* 第六步，释放资源
* @throws Exception
*/
public static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/chenhao";
public static final String USER = "liulx";
public static final String PASSWORD = "123456";
public static void main(String[] args) throws Exception {
login("lucy","123");
}
public static void login(String username , String password) throws Exception{
Connection conn = null;
PreparedStatement psmt = null;
ResultSet rs = null;
try {
//加载驱动程序
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
//获得数据库连接
conn = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);
//编写sql
String sql = "select * from user where name =? and password = ?";//问号相当于一个占位符
//对sql进行预编译
psmt = conn.prepareStatement(sql);
//设置参数
psmt.setString(1, username);
psmt.setString(2, password);
//执行sql ,返回一个结果集
rs = psmt.executeQuery();
//输出结果
while(rs.next()){
System.out.println(rs.getString("user_name")+" 年龄："+rs.getInt("age"));
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally{
//释放资源
conn.close();
psmt.close();
rs.close();
}
}
}
上面代码中注释已经很清楚了，我们来看看mybatis中是怎么和数据库打交道的。
SimpleExecutor
private Statement prepareStatement(StatementHandler handler, Log statementLog) throws SQLException {
Statement stmt;
// 获取数据库连接
Connection connection = getConnection(statementLog);
// 创建 Statement，
stmt = handler.prepare(connection, transaction.getTimeout());
// 为 Statement 设置参数
handler.parameterize(stmt);
return stmt;
}
在上面的代码中我们终于看到了和jdbc相关的内容了，大概分为下面三个步骤：
- 获取数据库连接
- 创建PreparedStatement
- 为PreparedStatement设置运行时参数
我们先来看看获取数据库连接，跟进代码看看
BaseExecutor
protected Connection getConnection(Log statementLog) throws SQLException {
//通过transaction来获取Connection
Connection connection = this.transaction.getConnection();
return statementLog.isDebugEnabled() ? ConnectionLogger.newInstance(connection, statementLog, this.queryStack) : connection;
}
我们看到是通过Executor中的transaction属性来获取Connection，那我们就先来看看transaction，根据前面的文章中的配置 <transactionManager type="jdbc"/>，则MyBatis会创建一个JdbcTransactionFactory.class 实例，Executor中的transaction是一个JdbcTransaction.class 实例，其实现Transaction接口，那我们先来看看Transaction
JdbcTransaction
我们先来看看其接口Transaction
Transaction
public interface Transaction {
//获取数据库连接
Connection getConnection() throws SQLException;
//提交事务
void commit() throws SQLException;
//回滚事务
void rollback() throws SQLException;
//关闭事务
void close() throws SQLException;
//获取超时时间
Integer getTimeout() throws SQLException;
}
接着我们看看其实现类JdbcTransaction
JdbcTransaction
public class JdbcTransaction implements Transaction {
private static final Log log = LogFactory.getLog(JdbcTransaction.class);
//数据库连接
protected Connection connection;
//数据源信息
protected DataSource dataSource;
//隔离级别
protected TransactionIsolationLevel level;
//是否为自动提交
protected boolean autoCommmit;
public JdbcTransaction(DataSource ds, TransactionIsolationLevel desiredLevel, boolean desiredAutoCommit) {
dataSource = ds;
level = desiredLevel;
autoCommmit = desiredAutoCommit;
}
public JdbcTransaction(Connection connection) {
this.connection = connection;
}
public Connection getConnection() throws SQLException {
//如果事务中不存在connection，则获取一个connection并放入connection属性中
//第一次肯定为空
if (connection == null) {
openConnection();
}
//如果事务中已经存在connection，则直接返回这个connection
return connection;
}
/**
* commit()功能
* @throws SQLException
*/
public void commit() throws SQLException {
if (connection != null && !connection.getAutoCommit()) {
if (log.isDebugEnabled()) {
log.debug("Committing JDBC Connection [" + connection + "]");
}
//使用connection的commit()
connection.commit();
}
}
/**
* rollback()功能
* @throws SQLException
*/
public void rollback() throws SQLException {
if (connection != null && !connection.getAutoCommit()) {
if (log.isDebugEnabled()) {
log.debug("Rolling back JDBC Connection [" + connection + "]");
}
//使用connection的rollback()
connection.rollback();
}
}
/**
* close()功能
* @throws SQLException
*/
public void close() throws SQLException {
if (connection != null) {
resetAutoCommit();
if (log.isDebugEnabled()) {
log.debug("Closing JDBC Connection [" + connection + "]");
}
//使用connection的close()
connection.close();
}
}
protected void openConnection() throws SQLException {
if (log.isDebugEnabled()) {
log.debug("Opening JDBC Connection");
}
//通过dataSource来获取connection，并设置到transaction的connection属性中
connection = dataSource.getConnection();
if (level != null) {
//通过connection设置事务的隔离级别
connection.setTransactionIsolation(level.getLevel());
}
//设置事务是否自动提交
setDesiredAutoCommit(autoCommmit);
}
protected void setDesiredAutoCommit(boolean desiredAutoCommit) {
try {
if (this.connection.getAutoCommit() != desiredAutoCommit) {
if (log.isDebugEnabled()) {
log.debug("Setting autocommit to " + desiredAutoCommit + " on JDBC Connection [" + this.connection + "]");
}
//通过connection设置事务是否自动提交
this.connection.setAutoCommit(desiredAutoCommit);
}
} catch (SQLException var3) {
throw new TransactionException("Error configuring AutoCommit. Your driver may not support getAutoCommit() or setAutoCommit(). Requested setting: " + desiredAutoCommit + ". Cause: " + var3, var3);
}
}
}
我们看到JdbcTransaction中有一个Connection属性和dataSource属性，使用connection来进行提交、回滚、关闭等操作，也就是说JdbcTransaction其实只是在jdbc的connection上面封装了一下，实际使用的其实还是jdbc的事务。我们看看getConnection()方法
//数据库连接
protected Connection connection;
//数据源信息
protected DataSource dataSource;
public Connection getConnection() throws SQLException {
//如果事务中不存在connection，则获取一个connection并放入connection属性中
//第一次肯定为空
if (connection == null) {
openConnection();
}
//如果事务中已经存在connection，则直接返回这个connection
return connection;
}
protected void openConnection() throws SQLException {
if (log.isDebugEnabled()) {
log.debug("Opening JDBC Connection");
}
//通过dataSource来获取connection，并设置到transaction的connection属性中
connection = dataSource.getConnection();
if (level != null) {
//通过connection设置事务的隔离级别
connection.setTransactionIsolation(level.getLevel());
}
//设置事务是否自动提交
setDesiredAutoCommit(autoCommmit);
}
先是判断当前事务中是否存在connection，如果存在，则直接返回connection，如果不存在则通过dataSource来获取connection，这里我们明白了一点，如果当前事务没有关闭，也就是没有释放connection，那么在同一个Transaction中使用的是同一个connection,我们再来想想，transaction是SimpleExecutor中的属性，SimpleExecutor又是SqlSession中的属性，那我们可以这样说，同一个SqlSession中只有一个SimpleExecutor，SimpleExecutor中有一个Transaction，Transaction有一个connection。我们来看看如下例子
public static void main(String[] args) throws IOException {
String resource = "mybatis-config.xml";
InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
//创建一个SqlSession
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
try {
EmployeeMapper employeeMapper = sqlSession.getMapper(Employee.class);
UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(User.class);
List<Employee> allEmployee = employeeMapper.getAll();
List<User> allUser = userMapper.getAll();
Employee employee = employeeMapper.getOne();
} finally {
sqlSession.close();
}
}
我们看到同一个sqlSession可以获取多个Mapper代理对象，则多个Mapper代理对象中的sqlSession引用应该是同一个，那么多个Mapper代理对象调用方法应该是同一个Connection，直到调用close(),所以说我们的sqlSession是线程不安全的，如果所有的业务都使用一个sqlSession，那Connection也是同一个，一个业务执行完了就将其关闭，那其他的业务还没执行完呢。大家明白了吗？我们回归到源码，connection = dataSource.getConnection();，最终还是调用dataSource来获取连接，那我们是不是要来看看dataSource呢？
我们还是从前面的配置文件来看<dataSource type="UNPOOLED|POOLED">，这里有UNPOOLED和POOLED两种DataSource，一种是使用连接池，一种是普通的DataSource，UNPOOLED将会创将new UnpooledDataSource()实例，POOLED将会new pooledDataSource()实例，都实现DataSource接口，那我们先来看看DataSource接口
DataSource
public interface DataSource extends CommonDataSource,Wrapper {
//获取数据库连接
Connection getConnection() throws SQLException;
Connection getConnection(String username, String password)
throws SQLException;
}
很简单，只有一个获取数据库连接的接口，那我们来看看其实现类
UnpooledDataSource
UnpooledDataSource，从名称上即可知道，该种数据源不具有池化特性。该种数据源每次会返回一个新的数据库连接，而非复用旧的连接。其核心的方法有三个，分别如下：
- initializeDriver - 初始化数据库驱动
- doGetConnection - 获取数据连接
- configureConnection - 配置数据库连接
初始化数据库驱动
看下我们上面使用JDBC的例子，在执行 SQL 之前，通常都是先获取数据库连接。一般步骤都是加载数据库驱动，然后通过 DriverManager 获取数据库连接。UnpooledDataSource 也是使用 JDBC 访问数据库的，因此它获取数据库连接的过程一样
UnpooledDataSource
public class UnpooledDataSource implements DataSource {
private ClassLoader driverClassLoader;
private Properties driverProperties;
private static Map<String, Driver> registeredDrivers = new ConcurrentHashMap();
private String driver;
private String url;
private String username;
private String password;
private Boolean autoCommit;
private Integer defaultTransactionIsolationLevel;
public UnpooledDataSource() {
}
public UnpooledDataSource(String driver, String url, String username, String password) {
this.driver = driver;
this.url = url;
this.username = username;
this.password = password;
}
private synchronized void initializeDriver() throws SQLException {
// 检测当前 driver 对应的驱动实例是否已经注册
if (!registeredDrivers.containsKey(driver)) {
Class<?> driverType;
try {
// 加载驱动类型
if (driverClassLoader != null) {
// 使用 driverClassLoader 加载驱动
driverType = Class.forName(driver, true, driverClassLoader);
} else {
// 通过其他 ClassLoader 加载驱动
driverType = Resources.classForName(driver);
}
// 通过反射创建驱动实例
Driver driverInstance = (Driver) driverType.newInstance();
/*
* 注册驱动，注意这里是将 Driver 代理类 DriverProxy 对象注册到 DriverManager 中的，而非 Driver 对象本身。
*/
DriverManager.registerDriver(new DriverProxy(driverInstance));
// 缓存驱动类名和实例，防止多次注册
registeredDrivers.put(driver, driverInstance);
} catch (Exception e) {
throw new SQLException("Error setting driver on UnpooledDataSource. Cause: " + e);
}
}
}
//略...
}
//DriverManager
private final static CopyOnWriteArrayList<DriverInfo> registeredDrivers = new CopyOnWriteArrayList<DriverInfo>();
public static synchronized void registerDriver(java.sql.Driver driver)
throws SQLException {
if(driver != null) {
registeredDrivers.addIfAbsent(new DriverInfo(driver));
} else {
// This is for compatibility with the original DriverManager
throw new NullPointerException();
}
}
通过反射机制加载驱动Driver，并将其注册到DriverManager中的一个常量集合中，供后面获取连接时使用，为什么这里是一个List呢？我们实际开发中有可能使用到了多种数据库类型，如Mysql、Oracle等，其驱动都是不同的，不同的数据源获取连接时使用的是不同的驱动。在我们使用JDBC的时候，也没有通过DriverManager.registerDriver(new DriverProxy(driverInstance));去注册Driver啊，如果我们使用的是Mysql数据源，那我们来看Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");这句代码发生了什么Class.forName主要是做了什么呢？它主要是要求JVM查找并装载指定的类。这样我们的类com.mysql.jdbc.Driver就被装载进来了。而且在类被装载进JVM的时候，它的静态方法就会被执行。我们来看com.mysql.jdbc.Driver的实现代码。在它的实现里有这么一段代码：
static {
try {
java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());
} catch (SQLException E) {
throw new RuntimeException("Can't register driver!");
}
}
很明显，这里使用了DriverManager并将该类给注册上去了。所以，对于任何实现前面Driver接口的类，只要在他们被装载进JVM的时候注册DriverManager就可以实现被后续程序使用。
作为那些被加载的Driver实现，他们本身在被装载时会在执行的static代码段里通过调用DriverManager.registerDriver()来把自身注册到DriverManager的registeredDrivers列表中。这样后面就可以通过得到的Driver来取得连接了。
获取数据库连接
在上面例子中使用 JDBC 时，我们都是通过 DriverManager 的接口方法获取数据库连接。我们来看看UnpooledDataSource是如何获取的。
UnpooledDataSource
public Connection getConnection() throws SQLException {
return doGetConnection(username, password);
}
private Connection doGetConnection(String username, String password) throws SQLException {
Properties props = new Properties();
if (driverProperties != null) {
props.putAll(driverProperties);
}
if (username != null) {
// 存储 user 配置
props.setProperty("user", username);
}
if (password != null) {
// 存储 password 配置
props.setProperty("password", password);
}
// 调用重载方法
return doGetConnection(props);
}
private Connection doGetConnection(Properties properties) throws SQLException {
// 初始化驱动,我们上一节已经讲过了，只用初始化一次
initializeDriver();
// 获取连接
Connection connection = DriverManager.getConnection(url, properties);
// 配置连接，包括自动提交以及事务等级
configureConnection(connection);
return connection;
}
private void configureConnection(Connection conn) throws SQLException {
if (autoCommit != null && autoCommit != conn.getAutoCommit()) {
// 设置自动提交
conn.setAutoCommit(autoCommit);
}
if (defaultTransactionIsolationLevel != null) {
// 设置事务隔离级别
conn.setTransactionIsolation(defaultTransactionIsolationLevel);
}
}
上面方法将一些配置信息放入到 Properties 对象中，然后将数据库连接和 Properties 对象传给 DriverManager 的 getConnection 方法即可获取到数据库连接。我们来看看是怎么获取数据库连接的
private static Connection getConnection(String url, java.util.Properties info, Class<?> caller) throws SQLException {
// 获取类加载器
ClassLoader callerCL = caller != null ? caller.getClassLoader() : null;
synchronized(DriverManager.class) {
if (callerCL == null) {
callerCL = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
}
}
// 此处省略部分代码
// 这里遍历的是在registerDriver(Driver driver)方法中注册的驱动对象
// 每个DriverInfo包含了驱动对象和其信息
for(DriverInfo aDriver : registeredDrivers) {
// 判断是否为当前线程类加载器加载的驱动类
if(isDriverAllowed(aDriver.driver, callerCL)) {
try {
println("trying " + aDriver.driver.getClass().getName());
// 获取连接对象，这里调用了Driver的父类的方法
// 如果这里有多个DriverInfo，比喻Mysql和Oracle的Driver都注册registeredDrivers了
// 这里所有的Driver都会尝试使用url和info去连接，哪个连接上了就返回
// 会不会所有的都会连接上呢？不会，因为url的写法不同，不同的Driver会判断url是否适合当前驱动
Connection con = aDriver.driver.connect(url, info);
if (con != null) {
// 打印连接成功信息
println("getConnection returning " + aDriver.driver.getClass().getName());
// 返回连接对像
return (con);
}
} catch (SQLException ex) {
if (reason == null) {
reason = ex;
}
}
} else {
println(" skipping: " + aDriver.getClass().getName());
}
}
}
代码中循环所有注册的驱动，然后通过驱动进行连接，所有的驱动都会尝试连接，但是不同的驱动，连接的URL是不同的，如Mysql的url是jdbc:mysql://localhost:3306/chenhao，以jdbc:mysql://开头，则其Mysql的驱动肯定会判断获取连接的url符合，Oracle的也类似，我们来看看Mysql的驱动获取连接
由于篇幅原因，我这里就不分析了，大家有兴趣的可以看看，最后由URL对应的驱动获取到Connection返回，好了我们再来看看下一种DataSource
PooledDataSource
PooledDataSource 内部实现了连接池功能，用于复用数据库连接。因此，从效率上来说，PooledDataSource 要高于 UnpooledDataSource。但是最终获取Connection还是通过UnpooledDataSource，只不过PooledDataSource 提供一个存储Connection的功能。
辅助类介绍
PooledDataSource 需要借助两个辅助类帮其完成功能，这两个辅助类分别是 PoolState 和 PooledConnection。PoolState 用于记录连接池运行时的状态，比如连接获取次数，无效连接数量等。同时 PoolState 内部定义了两个 PooledConnection 集合，用于存储空闲连接和活跃连接。PooledConnection 内部定义了一个 Connection 类型的变量，用于指向真实的数据库连接。以及一个 Connection 的代理类，用于对部分方法调用进行拦截。至于为什么要拦截，随后将进行分析。除此之外，PooledConnection 内部也定义了一些字段，用于记录数据库连接的一些运行时状态。接下来，我们来看一下 PooledConnection 的定义。
PooledConnection
class PooledConnection implements InvocationHandler {
private static final String CLOSE = "close";
private static final Class<?>[] IFACES = new Class<?>[]{Connection.class};
private final int hashCode;
private final PooledDataSource dataSource;
// 真实的数据库连接
private final Connection realConnection;
// 数据库连接代理
private final Connection proxyConnection;
// 从连接池中取出连接时的时间戳
private long checkoutTimestamp;
// 数据库连接创建时间
private long createdTimestamp;
// 数据库连接最后使用时间
private long lastUsedTimestamp;
// connectionTypeCode = (url + username + password).hashCode()
private int connectionTypeCode;
// 表示连接是否有效
private boolean valid;
public PooledConnection(Connection connection, PooledDataSource dataSource) {
this.hashCode = connection.hashCode();
this.realConnection = connection;
this.dataSource = dataSource;
this.createdTimestamp = System.currentTimeMillis();
this.lastUsedTimestamp = System.currentTimeMillis();
this.valid = true;
// 创建 Connection 的代理类对象
this.proxyConnection = (Connection) Proxy.newProxyInstance(Connection.class.getClassLoader(), IFACES, this);
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {...}
// 省略部分代码
}
下面再来看看 PoolState 的定义。
PoolState
public class PoolState {
protected PooledDataSource dataSource;
// 空闲连接列表
protected final List<PooledConnection> idleConnections = new ArrayList<PooledConnection>();
// 活跃连接列表
protected final List<PooledConnection> activeConnections = new ArrayList<PooledConnection>();
// 从连接池中获取连接的次数
protected long requestCount = 0;
// 请求连接总耗时（单位：毫秒）
protected long accumulatedRequestTime = 0;
// 连接执行时间总耗时
protected long accumulatedCheckoutTime = 0;
// 执行时间超时的连接数
protected long claimedOverdueConnectionCount = 0;
// 超时时间累加值
protected long accumulatedCheckoutTimeOfOverdueConnections = 0;
// 等待时间累加值
protected long accumulatedWaitTime = 0;
// 等待次数
protected long hadToWaitCount = 0;
// 无效连接数
protected long badConnectionCount = 0;
}
大家记住上面的空闲连接列表和活跃连接列表
获取连接
前面已经说过，PooledDataSource 会将用过的连接进行回收，以便可以复用连接。因此从 PooledDataSource 获取连接时，如果空闲链接列表里有连接时，可直接取用。那如果没有空闲连接怎么办呢？此时有两种解决办法，要么创建新连接，要么等待其他连接完成任务。
PooledDataSource
public class PooledDataSource implements DataSource {
private static final Log log = LogFactory.getLog(PooledDataSource.class);
//这里有辅助类PoolState
private final PoolState state = new PoolState(this);
//还有一个UnpooledDataSource属性，其实真正获取Connection是由UnpooledDataSource来完成的
private final UnpooledDataSource dataSource;
protected int poolMaximumActiveConnections = 10;
protected int poolMaximumIdleConnections = 5;
protected int poolMaximumCheckoutTime = 20000;
protected int poolTimeToWait = 20000;
protected String poolPingQuery = "NO PING QUERY SET";
protected boolean poolPingEnabled = false;
protected int poolPingConnectionsNotUsedFor = 0;
private int expectedConnectionTypeCode;
public PooledDataSource() {
this.dataSource = new UnpooledDataSource();
}
public PooledDataSource(String driver, String url, String username, String password) {
//构造器中创建UnpooledDataSource对象
this.dataSource = new UnpooledDataSource(driver, url, username, password);
}
public Connection getConnection() throws SQLException {
return this.popConnection(this.dataSource.getUsername(), this.dataSource.getPassword()).getProxyConnection();
}
private PooledConnection popConnection(String username, String password) throws SQLException {
boolean countedWait = false;
PooledConnection conn = null;
long t = System.currentTimeMillis();
int localBadConnectionCount = 0;
while (conn == null) {
synchronized (state) {
// 检测空闲连接集合（idleConnections）是否为空
if (!state.idleConnections.isEmpty()) {
// idleConnections 不为空，表示有空闲连接可以使用，直接从空闲连接集合中取出一个连接
conn = state.idleConnections.remove(0);
} else {
/*
* 暂无空闲连接可用，但如果活跃连接数还未超出限制
*（poolMaximumActiveConnections），则可创建新的连接
*/
if (state.activeConnections.size() < poolMaximumActiveConnections) {
// 创建新连接，看到没，还是通过dataSource获取连接，也就是UnpooledDataSource获取连接
conn = new PooledConnection(dataSource.getConnection(), this);
} else { // 连接池已满，不能创建新连接
// 取出运行时间最长的连接
PooledConnection oldestActiveConnection = state.activeConnections.get(0);
// 获取运行时长
long longestCheckoutTime = oldestActiveConnection.getCheckoutTime();
// 检测运行时长是否超出限制，即超时
if (longestCheckoutTime > poolMaximumCheckoutTime) {
// 累加超时相关的统计字段
state.claimedOverdueConnectionCount++;
state.accumulatedCheckoutTimeOfOverdueConnections += longestCheckoutTime;
state.accumulatedCheckoutTime += longestCheckoutTime;
// 从活跃连接集合中移除超时连接
state.activeConnections.remove(oldestActiveConnection);
// 若连接未设置自动提交，此处进行回滚操作
if (!oldestActiveConnection.getRealConnection().getAutoCommit()) {
try {
oldestActiveConnection.getRealConnection().rollback();
} catch (SQLException e) {...}
}
/*
* 创建一个新的 PooledConnection，注意，
* 此处复用 oldestActiveConnection 的 realConnection 变量
*/
conn = new PooledConnection(oldestActiveConnection.getRealConnection(), this);
/*
* 复用 oldestActiveConnection 的一些信息，注意 PooledConnection 中的
* createdTimestamp 用于记录 Connection 的创建时间，而非 PooledConnection
* 的创建时间。所以这里要复用原连接的时间信息。
*/
conn.setCreatedTimestamp(oldestActiveConnection.getCreatedTimestamp());
conn.setLastUsedTimestamp(oldestActiveConnection.getLastUsedTimestamp());
// 设置连接为无效状态
oldestActiveConnection.invalidate();
} else {// 运行时间最长的连接并未超时
try {
if (!countedWait) {
state.hadToWaitCount++;
countedWait = true;
}
long wt = System.currentTimeMillis();
// 当前线程进入等待状态
state.wait(poolTimeToWait);
state.accumulatedWaitTime += System.currentTimeMillis() - wt;
} catch (InterruptedException e) {
break;
}
}
}
}
if (conn != null) {
if (conn.isValid()) {
if (!conn.getRealConnection().getAutoCommit()) {
// 进行回滚操作
conn.getRealConnection().rollback();
}
conn.setConnectionTypeCode(assembleConnectionTypeCode(dataSource.getUrl(), username, password));
// 设置统计字段
conn.setCheckoutTimestamp(System.currentTimeMillis());
conn.setLastUsedTimestamp(System.currentTimeMillis());
state.activeConnections.add(conn);
state.requestCount++;
state.accumulatedRequestTime += System.currentTimeMillis() - t;
} else {
// 连接无效，此时累加无效连接相关的统计字段
state.badConnectionCount++;
localBadConnectionCount++;
conn = null;
if (localBadConnectionCount > (poolMaximumIdleConnections
+ poolMaximumLocalBadConnectionTolerance)) {
throw new SQLException(...);
}
}
}
}
}
if (conn == null) {
throw new SQLException(...);
}
return conn;
}
}
从连接池中获取连接首先会遇到两种情况：
- 连接池中有空闲连接
- 连接池中无空闲连接
对于第一种情况，把连接取出返回即可。对于第二种情况，则要进行细分，会有如下的情况。
- 活跃连接数没有超出最大活跃连接数
- 活跃连接数超出最大活跃连接数
对于上面两种情况，第一种情况比较好处理，直接创建新的连接即可。至于第二种情况，需要再次进行细分。
- 活跃连接的运行时间超出限制，即超时了
- 活跃连接未超时
对于第一种情况，我们直接将超时连接强行中断，并进行回滚，然后复用部分字段重新创建 PooledConnection 即可。对于第二种情况，目前没有更好的处理方式了，只能等待了。
回收连接
相比于获取连接，回收连接的逻辑要简单的多。回收连接成功与否只取决于空闲连接集合的状态，所需处理情况很少，因此比较简单。
我们还是来看看
public Connection getConnection() throws SQLException {
return this.popConnection(this.dataSource.getUsername(), this.dataSource.getPassword()).getProxyConnection();
}
返回的是PooledConnection的一个代理类，为什么不直接使用PooledConnection的realConnection呢？我们可以看下PooledConnection这个类
class PooledConnection implements InvocationHandler {
很熟悉是吧，标准的代理类用法，看下其invoke方法
PooledConnection
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
String methodName = method.getName();
// 重点在这里，如果调用了其close方法，则实际执行的是将连接放回连接池的操作
if (CLOSE.hashCode() == methodName.hashCode() && CLOSE.equals(methodName)) {
dataSource.pushConnection(this);
return null;
} else {
try {
if (!Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
// issue #579 toString() should never fail
// throw an SQLException instead of a Runtime
checkConnection();
}
// 其他的操作都交给realConnection执行
return method.invoke(realConnection, args);
} catch (Throwable t) {
throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
}
}
}
那我们来看看pushConnection做了什么
protected void pushConnection(PooledConnection conn) throws SQLException {
synchronized (state) {
// 从活跃连接池中移除连接
state.activeConnections.remove(conn);
if (conn.isValid()) {
// 空闲连接集合未满
if (state.idleConnections.size() < poolMaximumIdleConnections
&& conn.getConnectionTypeCode() == expectedConnectionTypeCode) {
state.accumulatedCheckoutTime += conn.getCheckoutTime();
// 回滚未提交的事务
if (!conn.getRealConnection().getAutoCommit()) {
conn.getRealConnection().rollback();
}
// 创建新的 PooledConnection
PooledConnection newConn = new PooledConnection(conn.getRealConnection(), this);
state.idleConnections.add(newConn);
// 复用时间信息
newConn.setCreatedTimestamp(conn.getCreatedTimestamp());
newConn.setLastUsedTimestamp(conn.getLastUsedTimestamp());
// 将原连接置为无效状态
conn.invalidate();
// 通知等待的线程
state.notifyAll();
} else {// 空闲连接集合已满
state.accumulatedCheckoutTime += conn.getCheckoutTime();
// 回滚未提交的事务
if (!conn.getRealConnection().getAutoCommit()) {
conn.getRealConnection().rollback();
}
// 关闭数据库连接
conn.getRealConnection().close();
conn.invalidate();
}
} else {
state.badConnectionCount++;
}
}
}
先将连接从活跃连接集合中移除，如果空闲集合未满，此时复用原连接的字段信息创建新的连接，并将其放入空闲集合中即可；若空闲集合已满，此时无需回收连接，直接关闭即可。
连接池总觉得很神秘，但仔细分析完其代码之后，也就没那么神秘了，就是将连接使用完之后放到一个集合中，下面再获取连接的时候首先从这个集合中获取。 还有PooledConnection的代理模式的使用，值得我们学习
好了，我们已经获取到了数据库连接，接下来要创建PrepareStatement了，我们上面JDBC的例子是怎么获取的？ psmt = conn.prepareStatement(sql);，直接通过Connection来获取，并且把sql传进去了，我们看看Mybaits中是怎么创建PrepareStatement的
创建PreparedStatement
PreparedStatementHandler
stmt = handler.prepare(connection, transaction.getTimeout());
public Statement prepare(Connection connection, Integer transactionTimeout) throws SQLException {
Statement statement = null;
try {
// 创建 Statement
statement = instantiateStatement(connection);
// 设置超时和 FetchSize
setStatementTimeout(statement, transactionTimeout);
setFetchSize(statement);
return statement;
} catch (SQLException e) {
closeStatement(statement);
throw e;
} catch (Exception e) {
closeStatement(statement);
throw new ExecutorException("Error preparing statement. Cause: " + e, e);
}
}
protected Statement instantiateStatement(Connection connection) throws SQLException {
//获取sql字符串，比如"select * from user where id= ?"
String sql = boundSql.getSql();
// 根据条件调用不同的 prepareStatement 方法创建 PreparedStatement
if (mappedStatement.getKeyGenerator() instanceof Jdbc3KeyGenerator) {
String[] keyColumnNames = mappedStatement.getKeyColumns();
if (keyColumnNames == null) {
//通过connection获取Statement，将sql语句传进去
return connection.prepareStatement(sql, PreparedStatement.RETURN_GENERATED_KEYS);
} else {
return connection.prepareStatement(sql, keyColumnNames);
}
} else if (mappedStatement.getResultSetType() != null) {
return connection.prepareStatement(sql, mappedStatement.getResultSetType().getValue(), ResultSet.CONCUR_READ_ONLY);
} else {
return connection.prepareStatement(sql);
}
}
看到没和jdbc的形式一模一样，我们具体来看看connection.prepareStatement做了什么
1 public PreparedStatement prepareStatement(String sql, int resultSetType, int resultSetConcurrency) throws SQLException {
2
3 boolean canServerPrepare = true;
4
5 String nativeSql = getProcessEscapeCodesForPrepStmts() ? nativeSQL(sql) : sql;
6
7 if (this.useServerPreparedStmts && getEmulateUnsupportedPstmts()) {
8 canServerPrepare = canHandleAsServerPreparedStatement(nativeSql);
9 }
10
11 if (this.useServerPreparedStmts && getEmulateUnsupportedPstmts()) {
12 canServerPrepare = canHandleAsServerPreparedStatement(nativeSql);
13 }
14
15 if (this.useServerPreparedStmts && canServerPrepare) {
16 if (this.getCachePreparedStatements()) {
17 ......
18 } else {
19 try {
20 //这里使用的是ServerPreparedStatement创建PreparedStatement
21 pStmt = ServerPreparedStatement.getInstance(getMultiHostSafeProxy(), nativeSql, this.database, resultSetType, resultSetConcurrency);
22
23 pStmt.setResultSetType(resultSetType);
24 pStmt.setResultSetConcurrency(resultSetConcurrency);
25 } catch (SQLException sqlEx) {
26 // Punt, if necessary
27 if (getEmulateUnsupportedPstmts()) {
28 pStmt = (PreparedStatement) clientPrepareStatement(nativeSql, resultSetType, resultSetConcurrency, false);
29 } else {
30 throw sqlEx;
31 }
32 }
33 }
34 } else {
35 pStmt = (PreparedStatement) clientPrepareStatement(nativeSql, resultSetType, resultSetConcurrency, false);
36 }
37 }
我们只用看最关键的第21行代码，使用ServerPreparedStatement的getInstance返回一个PreparedStatement，其实本质上ServerPreparedStatement继承了PreparedStatement对象，我们看看其构造方法
protected ServerPreparedStatement(ConnectionImpl conn, String sql, String catalog, int resultSetType, int resultSetConcurrency) throws SQLException {
//略...
try {
this.serverPrepare(sql);
} catch (SQLException var10) {
this.realClose(false, true);
throw var10;
} catch (Exception var11) {
this.realClose(false, true);
SQLException sqlEx = SQLError.createSQLException(var11.toString(), "S1000", this.getExceptionInterceptor());
sqlEx.initCause(var11);
throw sqlEx;
}
//略...
}
继续调用this.serverPrepare(sql);
public class ServerPreparedStatement extends PreparedStatement {
//存放运行时参数的数组
private ServerPreparedStatement.BindValue[] parameterBindings;
//服务器预编译好的sql语句返回的serverStatementId
private long serverStatementId;
private void serverPrepare(String sql) throws SQLException {
synchronized(this.connection.getMutex()) {
MysqlIO mysql = this.connection.getIO();
try {
//向sql服务器发送了一条PREPARE指令
Buffer prepareResultPacket = mysql.sendCommand(MysqlDefs.COM_PREPARE, sql, (Buffer)null, false, characterEncoding, 0);
//记录下了预编译好的sql语句所对应的serverStatementId
this.serverStatementId = prepareResultPacket.readLong();
this.fieldCount = prepareResultPacket.readInt();
//获取参数个数，比喻 select * from user where id= ？and name = ？，其中有两个？，则这里返回的参数个数应该为2
this.parameterCount = prepareResultPacket.readInt();
this.parameterBindings = new ServerPreparedStatement.BindValue[this.parameterCount];
for(int i = 0; i < this.parameterCount; ++i) {
//根据参数个数，初始化数组
this.parameterBindings[i] = new ServerPreparedStatement.BindValue();
}
} catch (SQLException var16) {
throw sqlEx;
} finally {
this.connection.getIO().clearInputStream();
}
}
}
}
ServerPreparedStatement继承PreparedStatement，ServerPreparedStatement初始化的时候就向sql服务器发送了一条PREPARE指令，把SQL语句传到mysql服务器，如select * from user where id= ？and name = ？，mysql服务器会对sql进行编译，并保存在服务器，返回预编译语句对应的id，并保存在
ServerPreparedStatement中，同时创建BindValue[] parameterBindings数组，后面设置参数就直接添加到此数组中。好了，此时我们创建了一个ServerPreparedStatement并返回，下面就是设置运行时参数了
设置运行时参数到 SQL 中
我们已经获取到了PreparedStatement，接下来就是将运行时参数设置到PreparedStatement中，如下代码
handler.parameterize(stmt);
JDBC是怎么设置的呢？我们看看上面的例子，很简单吧
psmt = conn.prepareStatement(sql); //设置参数 psmt.setString(1, username); psmt.setString(2, password);
我们来看看parameterize方法
public void parameterize(Statement statement) throws SQLException {
// 通过参数处理器 ParameterHandler 设置运行时参数到 PreparedStatement 中
parameterHandler.setParameters((PreparedStatement) statement);
}
public class DefaultParameterHandler implements ParameterHandler {
private final TypeHandlerRegistry typeHandlerRegistry;
private final MappedStatement mappedStatement;
private final Object parameterObject;
private final BoundSql boundSql;
private final Configuration configuration;
public void setParameters(PreparedStatement ps) {
/*
* 从 BoundSql 中获取 ParameterMapping 列表，每个 ParameterMapping 与原始 SQL 中的 #{xxx} 占位符一一对应
*/
List<ParameterMapping> parameterMappings = boundSql.getParameterMappings();
if (parameterMappings != null) {
for (int i = 0; i < parameterMappings.size(); i++) {
ParameterMapping parameterMapping = parameterMappings.get(i);
if (parameterMapping.getMode() != ParameterMode.OUT) {
Object value;
// 获取属性名
String propertyName = parameterMapping.getProperty();
if (boundSql.hasAdditionalParameter(propertyName)) {
value = boundSql.getAdditionalParameter(propertyName);
} else if (parameterObject == null) {
value = null;
} else if (typeHandlerRegistry.hasTypeHandler(parameterObject.getClass())) {
value = parameterObject;
} else {
// 为用户传入的参数 parameterObject 创建元信息对象
MetaObject metaObject = configuration.newMetaObject(parameterObject);
// 从用户传入的参数中获取 propertyName 对应的值
value = metaObject.getValue(propertyName);
}
TypeHandler typeHandler = parameterMapping.getTypeHandler();
JdbcType jdbcType = parameterMapping.getJdbcType();
if (value == null && jdbcType == null) {
jdbcType = configuration.getJdbcTypeForNull();
}
try {
// 由类型处理器 typeHandler 向 ParameterHandler 设置参数
typeHandler.setParameter(ps, i + 1, value, jdbcType);
} catch (TypeException e) {
throw new TypeException(...);
} catch (SQLException e) {
throw new TypeException(...);
}
}
}
}
}
}
首先从boundSql中获取parameterMappings 集合，这块大家可以看看我前面的文章，然后遍历获取 parameterMapping中的propertyName ，如#{name} 中的name,然后从运行时参数parameterObject中获取name对应的参数值，最后设置到PreparedStatement 中，我们主要来看是如何设置参数的。也就是
typeHandler.setParameter(ps, i + 1, value, jdbcType);，这句代码最终会向我们例子中一样执行，如下
public void setNonNullParameter(PreparedStatement ps, int i, String parameter, JdbcType jdbcType) throws SQLException {
ps.setString(i, parameter);
}
还记得我们的PreparedStatement是什么吗？是ServerPreparedStatement，那我们就来看看ServerPreparedStatement的setString方法
public void setString(int parameterIndex, String x) throws SQLException {
this.checkClosed();
if (x == null) {
this.setNull(parameterIndex, 1);
} else {
//根据参数下标从parameterBindings数组总获取BindValue
ServerPreparedStatement.BindValue binding = this.getBinding(parameterIndex, false);
this.setType(binding, this.stringTypeCode);
//设置参数值
binding.value = x;
binding.isNull = false;
binding.isLongData = false;
}
}
protected ServerPreparedStatement.BindValue getBinding(int parameterIndex, boolean forLongData) throws SQLException {
this.checkClosed();
if (this.parameterBindings.length == 0) {
throw SQLError.createSQLException(Messages.getString("ServerPreparedStatement.8"), "S1009", this.getExceptionInterceptor());
} else {
--parameterIndex;
if (parameterIndex >= 0 && parameterIndex < this.parameterBindings.length) {
if (this.parameterBindings[parameterIndex] == null) {
this.parameterBindings[parameterIndex] = new ServerPreparedStatement.BindValue();
} else if (this.parameterBindings[parameterIndex].isLongData && !forLongData) {
this.detectedLongParameterSwitch = true;
}
this.parameterBindings[parameterIndex].isSet = true;
this.parameterBindings[parameterIndex].boundBeforeExecutionNum = (long)this.numberOfExecutions;
//根据参数下标从parameterBindings数组总获取BindValue
return this.parameterBindings[parameterIndex];
} else {
throw SQLError.createSQLException(Messages.getString("ServerPreparedStatement.9") + (parameterIndex + 1) + Messages.getString("ServerPreparedStatement.10") + this.parameterBindings.length, "S1009", this.getExceptionInterceptor());
}
}
}
就是根据参数下标从ServerPreparedStatement的参数数组parameterBindings中获取BindValue对象，然后设置值，好了现在ServerPreparedStatement包含了预编译SQL语句的Id和参数数组，最后一步便是执行SQL了。
执行查询
执行查询操作就是我们文章开头的最后一行代码，如下
return handler.<E>query(stmt, resultHandler);
我们来看看query是怎么做的
public <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
PreparedStatement ps = (PreparedStatement)statement;
//直接执行ServerPreparedStatement的execute方法
ps.execute();
return this.resultSetHandler.handleResultSets(ps);
}
public boolean execute() throws SQLException {
this.checkClosed();
ConnectionImpl locallyScopedConn = this.connection;
if (!this.checkReadOnlySafeStatement()) {
throw SQLError.createSQLException(Messages.getString("PreparedStatement.20") + Messages.getString("PreparedStatement.21"), "S1009", this.getExceptionInterceptor());
} else {
ResultSetInternalMethods rs = null;
CachedResultSetMetaData cachedMetadata = null;
synchronized(locallyScopedConn.getMutex()) {
//略....
rs = this.executeInternal(rowLimit, sendPacket, doStreaming, this.firstCharOfStmt == 'S', metadataFromCache, false);
//略....
}
return rs != null && rs.reallyResult();
}
}
省略了很多代码，只看最关键的executeInternal
ServerPreparedStatement
protected ResultSetInternalMethods executeInternal(int maxRowsToRetrieve, Buffer sendPacket, boolean createStreamingResultSet, boolean queryIsSelectOnly, Field[] metadataFromCache, boolean isBatch) throws SQLException {
try {
return this.serverExecute(maxRowsToRetrieve, createStreamingResultSet, metadataFromCache);
} catch (SQLException var11) {
throw sqlEx;
}
}
private ResultSetInternalMethods serverExecute(int maxRowsToRetrieve, boolean createStreamingResultSet, Field[] metadataFromCache) throws SQLException {
synchronized(this.connection.getMutex()) {
//略....
MysqlIO mysql = this.connection.getIO();
Buffer packet = mysql.getSharedSendPacket();
packet.clear();
packet.writeByte((byte)MysqlDefs.COM_EXECUTE);
//将该语句对应的id写入数据包
packet.writeLong(this.serverStatementId);
int i;
//将对应的参数写入数据包
for(i = 0; i < this.parameterCount; ++i) {
if (!this.parameterBindings[i].isLongData) {
if (!this.parameterBindings[i].isNull) {
this.storeBinding(packet, this.parameterBindings[i], mysql);
} else {
nullBitsBuffer[i / 8] = (byte)(nullBitsBuffer[i / 8] | 1 << (i & 7));
}
}
}
//发送数据包,表示执行id对应的预编译sql
Buffer resultPacket = mysql.sendCommand(MysqlDefs.COM_EXECUTE, (String)null, packet, false, (String)null, 0);
//略....
ResultSetImpl rs = mysql.readAllResults(this, this.resultSetType, resultPacket, true, (long)this.fieldCount, metadataFromCache);
//返回结果
return rs;
}
}
ServerPreparedStatement在记录下serverStatementId后，对于相同SQL模板的操作，每次只是发送serverStatementId和对应的参数，省去了编译sql的过程。 至此我们的已经从数据库拿到了查询结果，但是结果是ResultSetImpl类型，我们还需要将返回结果转化成我们的java对象呢，留在下一篇来讲吧