摘要:你是否曾经遇到过这样的情况:在大促活动期间,用户访问量骤增,数据库的压力陡然加大,导致响应变慢甚至服务中断?更让人头疼的是,当你试图快速定位问题所在时,却发现难以确定究竟是哪个业务逻辑中的 SQL 语句成为了性能瓶颈。面对这样的困境,本篇文章提出了对 SQL
你是否曾经遇到过这样的情况:在大促活动期间,用户访问量骤增,数据库的压力陡然加大,导致响应变慢甚至服务中断?更让人头疼的是,当你试图快速定位问题所在时,却发现难以确定究竟是哪个业务逻辑中的 SQL 语句成为了性能瓶颈。面对这样的困境,本篇文章提出了对 SQL 进行 “染色” 的方法来帮助大家 一眼定位问题 SQL,而无需再在多处逻辑中辗转腾挪。本文的思路主要受之前郭忠强老师发布的 如何一眼定位SQL的代码来源:一款SQL染色标记的简易MyBatis插件 文章启发,我在这个基础上对逻辑进行了简化,去除了一些无关的逻辑和工具类,并只对查询 SQL 进行染色,使这个插件“更轻”。此外,本文除了提供 Mybatis 拦截器的实现以外,还提供了针对 ibatis 框架实现拦截的方法,用于切入相对比较老的应用,希望对大家有所启发~
在文章开展之前,我们先来了解一下什么是 SQL 染色:染色的含义是 在 SQL 执行前,在 SQL 上进行注释打标,标记内容为这条 SQL 对应的是 Mapper 文件中的哪条 SQL 以及相关的方法执行堆栈,如下为在 SGM 的 SQL 执行监控端能直接看到 SQL 染色信息:
这样便能够非常轻松地看到到底是什么逻辑执行了哪段 SQL,并且经过实际生产性能验证,染色操作耗时在 0 ~ 1ms 左右:
[JSF-BZ-22000-366-T-20] INFO c.j.b.t.s.SqlExecutorInterceptor [67] - SQL 染色耗时:0ms[JSF-BZ-22000-366-T-20] INFO c.j.b.t.s.SqlExecutorInterceptor [67] - SQL 染色耗时:0ms[JSF-BZ-22000-366-T-20] INFO c.j.b.t.s.SqlExecutorInterceptor [67] - SQL 染色耗时:1ms[JSF-BZ-22000-366-T-20] INFO c.j.b.t.s.SqlExecutorInterceptor [67] - SQL 染色耗时:1ms[JSF-BZ-22000-366-T-20] INFO c.j.b.t.s.SqlExecutorInterceptor [67] - SQL 染色耗时:1ms[JSF-BZ-22000-366-T-20] INFO c.j.b.t.s.SqlExecutorInterceptor [67] - SQL 染色耗时:0ms[JSF-BZ-22000-366-T-20] INFO c.j.b.t.s.SqlExecutorInterceptor [67] - SQL 染色耗时:1ms[JSF-BZ-22000-366-T-20] INFO c.j.b.t.s.SqlExecutorInterceptor [67] - SQL 染色耗时:0ms[JSF-BZ-22000-366-T-20] INFO c.j.b.t.s.SqlExecutorInterceptor [67] - SQL 染色耗时:0ms[JSF-BZ-22000-366-T-20] INFO c.j.b.t.s.SqlExecutorInterceptor [67] - SQL 染色耗时:1ms现在我们已经对 SQL 染色有了基本的了解,下面将介绍两种实现染色的方式:Mybatis 拦截器实现和基于 AspectJ 织入实现。在接下来的内容中我会展示染色实现的源码信息,但是并不复杂,代码量只有百行,所以大家可以直接将文章中的代码逻辑复制到项目中实现即可。
Mybatis 框架应用接入:跳转 “全量源码” 小节,复制拦截器源码到应用中,并在 Mybatis 拦截器配置中添加该拦截器便可以生效,注意修改源码中 com.your.package 包路径为当前应用的有效包路径非 Mybatis 框架应用接入:参考 “基于 AspectJ 织入实现” 小节,通过对 SQL 执行相关 Jar 包进行拦截实现在展示具体实现前,我还是想通过给大家介绍原理的形式一步步将其实现,这样也能加深大家对 Mybatis 框架的理解,也欢迎大家阅读、订阅专栏 由 Mybatis 源码畅谈软件设计。如果不想看实现原理,直接看实现的话请跳转 全量源码 小节。
Mybatis 的拦截器不像 Spring 的 AOP 机制,它并不能在任意逻辑处进行切入。在 Mybatis 源码的 Configuration 类中,定义了它的拦截器的作用范围,即创建“四大处理器”时调用的 pluginAll 方法:
public class Configuration { // ... protected final InterceptorChain interceptorChain = new InterceptorChain; public ParameterHandler newParameterHandler(MappedStatement mappedStatement, Object parameterObject, BoundSql boundSql) { ParameterHandler parameterHandler = mappedStatement.getLang.createParameterHandler(mappedStatement, parameterObject, boundSql); // 拦截器相关逻辑 return (ParameterHandler) interceptorChain.pluginAll(parameterHandler); } public ResultSetHandler newResultSetHandler(Executor executor, MappedStatement mappedStatement, RowBounds rowBounds, ParameterHandler parameterHandler, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) { ResultSetHandler resultSetHandler = new DefaultResultSetHandler(executor, mappedStatement, parameterHandler, resultHandler, boundSql, rowBounds); // 拦截器相关逻辑 return (ResultSetHandler) interceptorChain.pluginAll(resultSetHandler); } public StatementHandler newStatementHandler(Executor executor, MappedStatement mappedStatement, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) { StatementHandler statementHandler = new RoutingStatementHandler(executor, mappedStatement, parameterObject, rowBounds, resultHandler, boundSql); // 拦截器相关逻辑 return (StatementHandler) interceptorChain.pluginAll(statementHandler); } public Executor newExecutor(Transaction transaction, ExecutorType executorType) { executorType = executorType == null ? defaultExecutorType : executorType; // 创建具体的 Executor 实现类 Executor executor; if (ExecutorType.BATCH == executorType) { executor = new BatchExecutor(this, transaction); } else if (ExecutorType.REUSE == executorType) { executor = new ReuseExecutor(this, transaction); } else { executor = new SimpleExecutor(this, transaction); } if (cacheEnabled) { executor = new CachingExecutor(executor); } // 拦截器相关逻辑 return (Executor) interceptorChain.pluginAll(executor); }}pluginAll 是让拦截器生效的逻辑,它具体是如何做的呢:
public class InterceptorChain { // 所有配置的拦截器 private final Listinterceptors = new ArrayList; public Object pluginAll(Object target) { for (Interceptor interceptor : interceptors) { // 注意 target 引用不断变化,会不断引用已经添加拦截器的对象 target = interceptor.plugin(target); } return target; } // ...}InterceptorChain 实现非常简单,内部定义了集合来保存所有配置的拦截器,执行 pluginAll 方法时会遍历该集合,逐个调用 Interceptor#plugin 方法来 “不断地叠加拦截器”(interceptor.plugin 方法执行时,target 引用不断变更)。
注意这里使用到了 责任链模式,由 InterceptorChain 的命名中包含 Chain 也能联想到该模式,之后我们在使用责任链时也可以考虑在命名中增加 Chain 以增加可读性。InterceptorChain 将多个拦截器串联在一起,每个拦截器负责其特定的逻辑处理,并在执行完自己的逻辑后,调用下一个拦截器或目标方法,这样设计允许不同的拦截器之间的逻辑 解耦,同时提供了 可扩展性。
由此可知,拦截器的作用范围是 ParameterHandler, ResultSetHandler, StatementHandler 和 Executor 处理器(Handler),但是拦截它们又能实现什么效果呢?
要弄清楚这个问题,首先我们需要了解拦截器能够切入的粒度。在 Mybatis 框架中,定义拦截器时需要使用 @Intercepts 和 @Signature 注解来 配置切入的方法,如下所示:
@Intercepts({ @Signature(method = "prepare", type = StatementHandler.class, args = {Connection.class, Integer.class})})@Servicepublic class SQLMarkingInterceptor implements Interceptor { // ...}每个拦截器切入的 粒度是方法级别的 的,比如在我们定义的这个拦截器中,切入的是 StatementHandler#prepare 方法,那么如果我们了解了四个处理器方法的作用是不是就能知道 Mybatis 拦截器所能实现的功能了?所以接下来我们简单了解一下它们的各个方法的作用:
ParameterHandler: 核心方法 setParameters,它的作用主要是将 Java 对象转换为 SQL 语句中的参数,并处理参数的设置和映射,所以拦截器切入它能 对 SQL 执行的入参进行修改public interface ParameterHandler { Object getParameterObject; void setParameters(PreparedStatement ps) throws SQLException;}public interface ResultSetHandler { /** * 处理 Statement 对象并返回结果对象 * * @param stmt SQL 语句执行后返回的 Statement 对象 * @return 映射后的结果对象列表 */ListhandleResultSets(Statement stmt) throws SQLException; /** * 处理 Statement 对象并返回一个 Cursor 对象 * 它用于处理从数据库中获取的大量结果集,与传统的 List 或 Collection 不同,Cursor 提供了一种流式处理结果集的方式, * 这在处理大数据量时非常有用,因为它可以避免将所有数据加载到内存中 * * @param stmt SQL 语句执行后返回的 Statement 对象 * @return 游标对象,用于迭代结果集 */CursorhandleCursorResultSets(Statement stmt) throws SQLException; /** * 处理存储过程的输出参数 * * @param cs 存储过程调用的 CallableStatement 对象 */ void handleOutputParameters(CallableStatement cs) throws SQLException;}public interface Executor { ResultHandler NO_RESULT_HANDLER = null; // 该方法用于执行更新操作(包括插入、更新和删除),它接受一个 `MappedStatement` 对象和更新参数,并返回受影响的行数 int update(MappedStatement ms, Object parameter) throws SQLException; // 该方法用于执行查询操作,接受 `MappedStatement` 对象(包含 SQL 语句的映射信息)、查询参数、分页信息、结果处理器等,并返回查询结果的列表Listquery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey cacheKey, BoundSql boundSql) throws SQLException;Listquery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException;CursorqueryCursor(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds) throws SQLException; // 该方法用于刷新批处理语句并返回批处理结果 ListflushStatements throws SQLException; // 该方法用于提交事务,参数 `required` 表示是否必须提交事务 void commit(boolean required) throws SQLException; // 该方法用于回滚事务。参数 `required` 表示是否必须回滚事务 void rollback(boolean required) throws SQLException; // 该方法用于创建缓存键,缓存键用于标识缓存中的唯一查询结果 CacheKey createCacheKey(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, BoundSql boundSql); // 该方法用于检查某个查询结果是否已经缓存在本地 boolean isCached(MappedStatement ms, CacheKey key); // 该方法用于清空一级缓存 void clearLocalCache; // 该方法用于延迟加载属性 void deferLoad(MappedStatement ms, MetaObject resultObject, String property, CacheKey key, Class targetType); // 该方法用于获取当前的事务对象 Transaction getTransaction; // 该方法用于关闭执行器。参数 `forceRollback` 表示是否在关闭时强制回滚事务 void close(boolean forceRollback); boolean isClosed; // 该方法用于设置执行器的包装器 void setExecutorWrapper(Executor executor);}StatementHandler: 它的主要职责是准备(prepare)、“承接”封装 SQL 执行参数的逻辑,执行SQL(update/query)和“承接”处理结果集的逻辑,这里描述成“承接”的意思是这两部分职责并不是由它处理,而是分别由 ParameterHandler 和 ResultSetHandler 完成,所以拦截器切入它主要是 在准备和执行阶段对 SQL 进行加工等public interface StatementHandler { Statement prepare(Connection connection, Integer transactionTimeout) throws SQLException; void parameterize(Statement statement) throws SQLException; void batch(Statement statement) throws SQLException; int update(Statement statement) throws SQLException;Listquery(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException;CursorqueryCursor(Statement statement) throws SQLException; BoundSql getBoundSql; ParameterHandler getParameterHandler;}为了加深大家对这四个处理器的理解,了解它在查询 SQL 执行时作用的时机,我们来看一下查询 SQL 执行时的流程图:
现在我们对拦截器的原理和查询 SQL 的执行流程已经有了基本的了解,回过头来再想一下我们的需求:“使用 Mybatis 的拦截器在 SQL 执行前进行打标”,那么我们该选择哪个方法作为切入点更合适呢?
理论上来说在 Executor, StatementHandler 和 ParameterHandler 相关的方法中切入都可以,但实际上我们还要多考虑一步:ParameterHandler 是用来处理参数相关的,在这里切入一般我们是要对入参 SQL 的入参进行处理,所以不选择这里避免为后续同学维护时增加理解成本;Executor “有时不是很合适”,它其中有两个 query 方法,先被执行的方法,对应图中 CacheExecutor 左侧的直线 query 方法:Executor#query(MappedStatement, Object, RowBounds, ResultHandler),在方法中它会去调用 MappedStatement#getBoundSql 方法获取 BoundSql 对象 完成 SQL 的处理和解析,处理和解析后的 BoundSql 对象是我们需要进行拦截处理的,随后 在该方法内部 调用另一个 query 方法:Executor#query(MappedStatement, Object, RowBounds, ResultHandler, CacheKey, BoundSql),对应图中 CacheExecutor 右侧的曲线 query 方法,它会将 BoundSql 作为入参去执行查询逻辑,结合本次需求,选择后者切入是合适的,因为它有 BoundSql 入参,对这个入参进行打标即可,我们来看一下 CachingExecutor 的源码:
public class CachingExecutor implements Executor { private final Executor delegate; // 先调用 @Override publicListquery(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException { BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameterObject); CacheKey key = createCacheKey(ms, parameterObject, rowBounds, boundSql); // 在方法内部调用 return query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql); } @Override publicListquery(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException { // 二级缓存相关逻辑 Cache cache = ms.getCache; if (cache != null) { flushCacheIfRequired(ms); if (ms.isUseCache && resultHandler == null) { ensureNoOutParams(ms, boundSql); @SuppressWarnings("unchecked") Listlist = (List) tcm.getObject(cache, key); if (list == null) { // 执行查询逻辑(被拦截) list = delegate.query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql); tcm.putObject(cache, key, list); } return list; } } // 执行查询逻辑(被拦截) return delegate.query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql); }}它使用了静态代理模式,其中封装的 Executor 实现类型为 SimpleExecutor,在注释中标记了“被拦截”处的方法会让拦截器生效。那么前文中为什么要说它“有时不是很合适”呢?我们来看一种情况,将 Mybatis 配置中的 cacheEnable 置为 false,那么在创建执行器时实际类型不是 CachingExecutor 而是 SimpleExecutor,如下源码所示:
public class Configuration { public Executor newExecutor(Transaction transaction, ExecutorType executorType) { executorType = executorType == null ? defaultExecutorType : executorType; // 创建具体的 Executor 实现类 Executor executor; if (ExecutorType.BATCH == executorType) { executor = new BatchExecutor(this, transaction); } else if (ExecutorType.REUSE == executorType) { executor = new ReuseExecutor(this, transaction); } else { executor = new SimpleExecutor(this, transaction); } // false 不走这段逻辑 if (cacheEnabled) { executor = new CachingExecutor(executor); } // 拦截器相关逻辑 return (Executor) interceptorChain.pluginAll(executor); }}当有 SELECT 查询语句被执行时,它会直接调用到 BaseExecutor#query 方法中,在方法内部调用另一个需要被拦截的 query 方法,如下所示:
public abstract class BaseExecutor implements Executor { publicListquery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException { BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameter); // cache key 缓存操作 CacheKey key = createCacheKey(ms, parameter, rowBounds, boundSql); // 需要拦截的 return query(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql); } @SuppressWarnings("unchecked") @Override publicListquery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException { // ... }}由于该方法是在方法内部被调用的,所以无法使拦截器生效(动态代理),这也是说它“有时不是很合适”的原因所在。因为存在这种情况,我们现在也只能选择 StatementHandler 作为切入点了,那么是选择切入 StatementHandler#prepare 方法还是 StatementHandler#query 方法呢?
public class SimpleExecutor extends BaseExecutor { publicListdoQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) throws SQLException { Statement stmt = null; try { Configuration configuration = ms.getConfiguration; // 创建 StatementHandler StatementHandler handler = configuration.newStatementHandler(wrapper, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql); // 准备 Statement,其中会调用 StatementHandler#prepare 方法 stmt = prepareStatement(handler, ms.getStatementLog); // 由 StatementHandler 执行 query 方法 return handler.query(stmt, resultHandler); } finally { closeStatement(stmt); } }}根据源码,要被执行打标的 BoundSql 对象会在调用 StatementHandler#prepare 方法前会将 BoundSql 对象封装在 StatementHandler 中,如果选择切入 StatementHandler#prepare 方法,那么在该方法执行前在 StatementHandler 中拿到 BoundSql 对象进行修改便能实现我们的需求;如果选择切入 StatementHandler#query 方法,同样是需要在该方法执行前想办法获取到 BoundSql 对象,但是由于此时 SQL 信息已经被保存在了即将与数据库交互的 Statement 对象中,它的实现类有很多,比如常见的 PreparedStatement,在其中获取 SQL 字符串相对复杂,所有还是选择 StatementHandler#prepare 方法作为切点相对容易。
接下来我们来对拦截器进行实现,首先我们先对拦截器的切入点进行定义:
@Intercepts({ @Signature(method = "prepare", type = StatementHandler.class, args = {Connection.class, Integer.class})})public class SQLMarkingInterceptor implements Interceptor { @Override public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable { // ... }}接着来实现其中的逻辑:
@Intercepts({ @Signature(method = "prepare", type = StatementHandler.class, args = {Connection.class, Integer.class})})public class SQLMarkingInterceptor implements Interceptor { private static final Log log = LogFactory.getLog(SQLMarkingInterceptor.class); @Override public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable { try { // 1. 找到 StatementHandler(SQL 执行时,StatementHandler 的实际类型为 RoutingStatementHandler) RoutingStatementHandler routingStatementHandler = getRoutingStatementHandler(invocation.getTarget); if (routingStatementHandler != null) { // 其中 delegate 是实际类型的 StatementHandler (静态代理模式),获取到实际的 StatementHandler StatementHandler delegate = getFieldValue( RoutingStatementHandler.class, routingStatementHandler, "delegate", StatementHandler.class ); // 2. 找到 StatementHandler 之后便能拿到 SQL 相关信息,现在对 SQL 信息打标即可 marking(delegate); } } catch (Exception e) { log.error(e.getMessage, e); } return invocation.proceed; }}将自定义的逻辑添加上了 try-catch,避免异常影响正常业务的执行。在主要逻辑中,需要先在 Invocation 中找到 StatementHandler 的实际被代理的对象,它被封装在了 RoutingStatementHandler 中,随后在 StatementHandler 中获取到 BoundSql 对象,对 SQL 进行打标即可(marking 方法)。
拦截 StatementHandler 为什么要获取的是 RoutingStatementHandler 类型呢?我们回到拦截器拦截 StatementHandler 生效的源码:
public class Configuration { // ... protected final InterceptorChain interceptorChain = new InterceptorChain; public StatementHandler newStatementHandler(Executor executor, MappedStatement mappedStatement, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) { // 可以发现拦截器实际针对的是类型便是 RoutingStatementHandler StatementHandler statementHandler = new RoutingStatementHandler(executor, mappedStatement, parameterObject, rowBounds, resultHandler, boundSql); // 拦截器相关逻辑 return (StatementHandler) interceptorChain.pluginAll(statementHandler); } }我们可以发现拦截器在生效时,针对的是 RoutingStatementHandler 类型,所以我们要获取该类型,如下源码:
public class SQLMarkingInterceptor implements Interceptor { private RoutingStatementHandler getRoutingStatementHandler(Object target) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException { // 如果被代理,那么一直找到具体被代理的对象 while (Proxy.isProxyClass(target.getClass)) { target = Proxy.getInvocationHandler(target); } while (target instanceof Plugin) { Plugin plugin = (Plugin) target; target = getFieldValue(Plugin.class, plugin, "target", Object.class); } // 找到了 RoutingStatementHandler if (target instanceof RoutingStatementHandler) { return (RoutingStatementHandler) target; } return null; } }源码中前两步为处理代理关系的逻辑,因为 RoutingStatementHandler 可能被代理,需要获取到实际的被代理对象,找到之后返回即可。那么后续为什么还要获取到 RoutingStatementHandler 中的被代理对象呢?我们还需要再回到 Mybatis 的源码中:
public class RoutingStatementHandler implements StatementHandler { // 代理对象 private final StatementHandler delegate; public RoutingStatementHandler(Executor executor, MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) { // 在调用构造方法时,根据 statementType 字段为代理对象 delegate 赋值,那么这样便实现了复杂度隐藏,只由代理对象去帮忙路由具体的实现即可 switch (ms.getStatementType) { case STATEMENT: delegate = new SimpleStatementHandler(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql); break; case PREPARED: delegate = new PreparedStatementHandler(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql); break; case CALLABLE: delegate = new CallableStatementHandler(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql); break; default: throw new ExecutorException("Unknown statement type: " + ms.getStatementType); } }}RoutingStatementHandler 使用了静态代理模式,实际的类型被赋值到了 delegate 字段中,我们需要在这个对象中获取到 BoundSql 对象,获取 delegate 对象则通过反射来完成。
现在我们已经获取到了 StatementHandler delegate 对象,我们可以 SQL 进行打标了,但在打标之前我们需要先思考下要打标的内容是什么:
要清楚的知道被执行的 SQL 是定义在 Mapper 中的哪条:声明在 Mapper 中各个方法的唯一ID,也就是 StatementId要清楚的知道这条 SQL 被执行时,有哪些相关方法被执行了:方法的调用栈根据我们所需去找相关的内容就好了,以下是源码,需要注意的是由于所有类型的 SQL 都会执行到 prepare 方法,但我们只对 SELECT 语句进行打标,所以需要添加逻辑判断:
public class SQLMarkingInterceptor implements Interceptor { private void marking(StatementHandler delegate) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException { BoundSql boundSql = delegate.getBoundSql; // 实际的 SQL String sql = boundSql.getSql.trim; // 只对 select 打标 if (StringUtils.containsIgnoreCase(sql, "select")) { // 获取其基类中的 MappedStatement 即定义的 SQL 声明对象,获取它的 ID 值表示它是哪条 SQL MappedStatement mappedStatement = getFieldValue( BaseStatementHandler.class, delegate, "mappedStatement", MappedStatement.class ); String mappedStatementId = mappedStatement.getId; // 方法调用栈 String trace = trace; // 按顺序创建打标的内容 LinkedHashMapmarkingMap = new LinkedHashMap; markingMap.put("STATEMENT_ID", mappedStatementId); markingMap.put("STACK_TRACE", trace); String marking = "[SQLMarking] ".concat(markingMap.toString); // 打标 sql = String.format(" /* %s */ %s", marking, sql); // 反射更新 Field field = getField(BoundSql.class, "sql"); field.set(boundSql, sql); } } }执行打标的逻辑是修改 BoundSql 对象,将其中的 sql 字段用打标后的 SQL 替换掉。获取方法调用栈的逻辑我们具体来看一下,其实并不复杂,在全量堆栈信息中将不需要关注的堆栈排除掉,需要注意将 !className.startsWith("com.your.package") 修改成有效的路径判断:
public class SQLMarkingInterceptor implements Interceptor { private String trace { // 全量调用栈 StackTraceElement stackTraceArray = Thread.currentThread.getStackTrace; if (stackTraceArray.length methodInfoList = new LinkedList; for (int i = stackTraceArray.length - 1 - DEFAULT_INDEX; i >= DEFAULT_INDEX; i--) { StackTraceElement stackTraceElement = stackTraceArray[i]; // 排除掉不想看到的内容 String className = stackTraceElement.getClassName; if (!className.startsWith("com.your.package") || className.contains("FastClassBySpringCGLIB") || className.contains("EnhancerBySpringCGLIB") || stackTraceElement.getMethodName.contains("lambda$") ) { continue; } // 过滤拦截器相关 if (className.contains("Interceptor") || className.contains("Aspect")) { continue; } // 只拼接类和方法,不拼接文件名和行号 String methodInfo = String.format("%s#%s", className.substring(className.lastIndexOf('.') + 1), stackTraceElement.getMethodName ); methodInfoList.add(methodInfo); } if (methodInfoList.isEmpty) { return EMPTY; } // 格式化结果 StringJoiner stringJoiner = new StringJoiner(" ==> "); for (String method : methodInfoList) { stringJoiner.add(method); } return stringJoiner.toString; } }以上便完成了 SQL “染色” 拦截器的实现,将其添加到 mybatis 相关的拦截器配置中就可以生效了。
import com.jd.laf.config.spring.annotation.LafValue;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import org.apache.commons.lang3.StringUtils;import org.apache.ibatis.executor.statement.BaseStatementHandler;import org.apache.ibatis.executor.statement.RoutingStatementHandler;import org.apache.ibatis.executor.statement.StatementHandler;import org.apache.ibatis.mapping.BoundSql;import org.apache.ibatis.mapping.MappedStatement;import org.apache.ibatis.plugin.*;import org.springframework.stereotype.Service;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Proxy;import java.sql.Connection;import java.util.*;import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;import static org.apache.commons.lang3.StringUtils.EMPTY;@Slf4j@Service@Intercepts({ @Signature(method = "prepare", type = StatementHandler.class, args = {Connection.class, Integer.class})})public class SQLMarkingInterceptor implements Interceptor { /** * 默认线程栈数组下标 */ private static final int DEFAULT_INDEX = 2; /** * 是否开启SQL染色标记 */ @LafValue("sql.marking.enable") private boolean enabled; private static final MapFIELD_CACHE = new ConcurrentHashMap; @Override public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable { if (!enabled) { return invocation.proceed; } try { // 1. 找到 StatementHandler(SQL 执行时,StatementHandler 的实际类型为 RoutingStatementHandler) RoutingStatementHandler routingStatementHandler = getRoutingStatementHandler(invocation.getTarget); if (routingStatementHandler != null) { // 其中 delegate 是实际类型的 StatementHandler (静态代理模式),获取到实际的 StatementHandler StatementHandler delegate = getFieldValue( RoutingStatementHandler.class, routingStatementHandler, "delegate", StatementHandler.class ); // 2. 找到 StatementHandler 之后便能拿到 SQL 相关信息,现在对 SQL 信息打标即可 marking(delegate); } } catch (Exception e) { log.error(e.getMessage, e); } return invocation.proceed; } private RoutingStatementHandler getRoutingStatementHandler(Object target) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException { // 如果被代理,那么一直找到具体被代理的对象 while (Proxy.isProxyClass(target.getClass)) { target = Proxy.getInvocationHandler(target); } while (target instanceof Plugin) { Plugin plugin = (Plugin) target; target = getFieldValue(Plugin.class, plugin, "target", Object.class); } // 找到了 RoutingStatementHandler if (target instanceof RoutingStatementHandler) { return (RoutingStatementHandler) target; } return null; } /** * 打标 * 1. 要清楚的知道被执行的 SQL 是定义在 Mapper 中的哪条 * 2. 要清楚的知道这条 SQL 被执行时方法的调用栈 */ private void marking(StatementHandler delegate) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException { BoundSql boundSql = delegate.getBoundSql; // 实际的 SQL String sql = boundSql.getSql.trim; // 只对 select 打标 if (StringUtils.containsIgnoreCase(sql, "select")) { // 获取其基类中的 MappedStatement 即定义的 SQL 声明对象,获取它的 ID 值表示它是哪条 SQL MappedStatement mappedStatement = getFieldValue( BaseStatementHandler.class, delegate, "mappedStatement", MappedStatement.class ); String mappedStatementId = mappedStatement.getId; // 方法调用栈 String trace = trace; // 按顺序创建打标的内容 LinkedHashMapmarkingMap = new LinkedHashMap; markingMap.put("STATEMENT_ID", mappedStatementId); markingMap.put("STACK_TRACE", trace); String marking = "[SQLMarking] ".concat(markingMap.toString); // 打标 sql = String.format(" /* %s */ %s", marking, sql); // 反射更新 Field field = getField(BoundSql.class, "sql"); field.set(boundSql, sql); } } /** * 获取某类型 clazz 某对象 object 下某字段 fieldName 的值 fieldClass */ privateT getFieldValue(Class clazz, Object object, String fieldName, ClassfieldClass) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException { // 获取到目标类的字段 Field field = getField(clazz, fieldName); return fieldClass.cast(field.get(object)); } private String trace { StackTraceElement stackTraceArray = Thread.currentThread.getStackTrace; if (stackTraceArray.length methodInfoList = new LinkedList; for (int i = stackTraceArray.length - 1 - DEFAULT_INDEX; i >= DEFAULT_INDEX; i--) { StackTraceElement stackTraceElement = stackTraceArray[i]; String className = stackTraceElement.getClassName; if (!className.startsWith("com.your.package") || className.contains("FastClassBySpringCGLIB") || className.contains("EnhancerBySpringCGLIB") || stackTraceElement.getMethodName.contains("lambda$") ) { continue; } // 过滤拦截器相关 if (className.contains("Interceptor") || className.contains("Aspect")) { continue; } // 只拼接类和方法,不拼接文件名和行号 String methodInfo = String.format("%s#%s", className.substring(className.lastIndexOf('.') + 1), stackTraceElement.getMethodName ); methodInfoList.add(methodInfo); } if (methodInfoList.isEmpty) { return EMPTY; } // 格式化结果 StringJoiner stringJoiner = new StringJoiner(" ==> "); for (String method : methodInfoList) { stringJoiner.add(method); } return stringJoiner.toString; } private Field getField(Class clazz, String fieldName) throws NoSuchFieldException { Field field; String cacheKey = String.format("%s.%s", clazz.getName, fieldName); if (FIELD_CACHE.containsKey(cacheKey)) { field = FIELD_CACHE.get(cacheKey); } else { field = clazz.getDeclaredField(fieldName); field.setAccessible(true); FIELD_CACHE.put(cacheKey, field); } return field; }}这种方法主要用于在未使用 Mybatis 框架的系统中,基于 AspectJ 实现对 Maven 依赖中 Jar 包类的织入,完成 SQL 染色打标的操作。同时,这种方法并不限于此,大家可以借鉴这种方法用于其他 Jar 包的织入,而不局限于 Spring 提供的 AOP 机制,毕竟 Spring 的 AOP 只能对 Bean 进行织入。所以在本小节中,更注重方法的介绍。
借助 AspectJ 在 编译期 实现对 Maven 依赖中 Jar 包类的织入,这与运行时织入(如 Spring AOP 使用的代理机制)不同,编译期织入是在生成的字节码中直接包含切面逻辑,生成的类文件已经包含了切面代码。
首先,需要先添加依赖:
org.aspectjaspectjrt1.8.13并且在 Maven 的 plugins 标签下添加 aspectj-maven-plugin 插件配置,否则无法实现在编译期织入:
org.codehaus.mojoaspectj-maven-plugin1.11true${project.build.directory}/classes1.81.81.8trueUTF-8org.apache.ibatisibatis-sqlmapcompile解决与 Lombok 的冲突配置内容不再解释,详细请看 CSDN: AspectJ和lombok。重点需要关注的配置内容是 weaveDependency 标签:配置织入依赖(详细可参见 Maven: aspectj-maven-plugin 官方文档),也就是说如果我们想对 SqlExecutor 进行织入,那么需要将它对应的 Maven 依赖添加到这个标签下才能生效,否则无法完成织入。
完成以上内容之后,现在去实现对应的拦截器即可。
拦截器的实现原理非常简单,要织入的方法是 com.ibatis.sqlmap.engine.execution.SqlExecutor#executeQuery,这个方法的签名如下:
public void executeQuery(StatementScope statementScope, Connection conn, String sql, Object parameters, int skipResults, int maxResults, RowHandlerCallback callback) throws SQLException;根据我们的诉求:在 SQL 执行前对 SQL 进行染色打标,那么可以直接在这个方法的第三个参数 String sql 上打标,以下是拦截器的实现:
@Slf4j@Aspectpublic class SqlExecutorInterceptor { private static final int DEFAULT_INDEX = 2; @Around("execution(* com.ibatis.sqlmap.engine.execution.SqlExecutor.executeQuery(..))") public Object aroundExecuteQuery(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable { // 获取方法参数 Object args = joinPoint.getArgs; String sqlTemplate = ""; Object arg2 = args[2]; if (arg2 instanceof String) { // 实际的 SQL sqlTemplate = (String) arg2; } if (StringUtils.containsIgnoreCase(sqlTemplate, "select")) { try { // SQL 声明的 ID String mappedStatementId = ""; Object arg0 = args[0]; if (arg0 instanceof StatementScope) { StatementScope statementScope = (StatementScope) arg0; MappedStatement statement = statementScope.getStatement; if (statement != null) { mappedStatementId = statement.getId; } } // 方法调用栈 String trace = trace; // 按顺序创建打标的内容 LinkedHashMapmarkingMap = new LinkedHashMap; markingMap.put("STATEMENT_ID", mappedStatementId); markingMap.put("STACK_TRACE", trace); String marking = "[SQLMarking] ".concat(markingMap.toString); // 先打标后SQL,避免有些平台展示SQL时进行尾部截断,而看不到染色信息 String markingSql = String.format(" /* %s */ %s", marking, sqlTemplate); args[2] = markingSql; } catch (Exception e) { // 发生异常的话恢复最原始 SQL 保证执行 args[2] = sqlTemplate; log.error(e.getMessage, e); } } // 正常执行逻辑 return joinPoint.proceed(args); }}逻辑上非常简单,获取了 MappedStatementId 和线程的执行堆栈以注释的形式标记在 SELECT 语句前,注意如果大家要 对 INSERT 语句进行打标时,需要将标记打在 SQL 的最后,因为部分插件如 InsertStatementParser 会识别 INSERT,如果注释在前,INSERT 识别会有误报错。
完成以上工作后,我们需要验证拦截器是否织入成功,因为织入是在编译期完成的,所以执行以下 Maven 编译命令即可:
mvn clean compile在控制台中可以发现如下日志信息提示织入成功:
[INFO] --- aspectj-maven-plugin:1.11:compile (default) @ ---[INFO] Showing AJC message detail for messages of types: [error, warning, fail][INFO] Join point 'method-execution(void com.ibatis.sqlmap.engine.execution.SqlExecutor.executeQuery(com.ibatis.sqlmap.engine.scope.StatementScope, java.sql.Connection, java.lang.String, java.lang.Object, int, int, com.ibatis.sqlmap.engine.mapping.statement.RowHandlerCallback))' in Type 'com.ibatis.sqlmap.engine.execution.SqlExecutor' (SqlExecutor.java:163) advised by around advice from 'com.your.package.sqlmarking.SqlExecutorInterceptor' (SqlExecutorInterceptor.class(from SqlExecutorInterceptor.java))并且在相应的 target/classes 目录下的 SqlExecutor.class 文件中也能发现被织入的逻辑:
public class SqlExecutor { public void executeQuery(StatementScope statementScope, Connection conn, String sql, Object parameters, int skipResults, int maxResults, RowHandlerCallback callback) throws SQLException { JoinPoint.StaticPart var10000 = ajc$tjp_0; Object var24 = new Object{statementScope, conn, sql, parameters, Conversions.intObject(skipResults), Conversions.intObject(maxResults), callback}; JoinPoint var23 = Factory.makeJP(var10000, this, this, var24); SqlExecutorInterceptor var26 = SqlExecutorInterceptor.aspectOf; Object var25 = new Object{this, statementScope, conn, sql, parameters, Conversions.intObject(skipResults), Conversions.intObject(maxResults), callback, var23}; var26.aroundExecuteQuery((new SqlExecutor$AjcClosure1(var25)).linkClosureAndJoinPoint(69648)); } }以上,大功告成。
来源:京东云开发者