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MyBatis分頁功能的實現（陣列分頁、sql分頁、攔截器，RowBounds分頁）

阿新 • • 發佈：2018-12-09

前言：學習hibernate & mybatis等持久層框架的時候，不外乎對資料庫的增刪改查操作。而使用最多的當是資料庫的查詢操作， 而當資料庫資料過多時，符合查詢條件的資料可能也會是很龐大的資料。往往在這個時候，我們都不會希望一次性的將所有的資料一起性讀取出來，並且顯示在UI介面上。常用的操作，就是對查詢到的資料進行分頁，每次處理小部分資料。這樣每次處理的資料量就會在可控的範圍，UI的展示也會很協調。

問題：面對上面的問題，今天我們就來進行基於mybatis和MySql進行分頁功能的實現。常見的資料分頁有哪幾種實現？？基於陣列的分頁實現？基於sql語句的分頁實現？還是通過攔截器進行資料分頁功能？還是通過RowBounds引數進行物理分頁？幾種都是常用的分頁實現原理，接下來就按照陣列、sql語句，攔截器和RowBounds的方式介紹分頁功能。

一.藉助陣列進行分頁

原理：進行資料庫查詢操作時，獲取到資料庫中所有滿足條件的記錄，儲存在應用的臨時陣列中，再通過List的subList方法，獲取到滿足條件的所有記錄。

實現：

首先在dao層，建立StudentMapper介面，用於對資料庫的操作。在介面中定義通過陣列分頁的查詢方法，如下所示：

 List<Student> queryStudentsByArray();
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方法很簡單，就是獲取所有的資料，通過list接收後進行分頁操作。

建立StudentMapper.xml檔案，編寫查詢的sql語句：

 <select id="queryStudentsByArray"
 
  resultMap="studentmapper">
        select * from student
 </select>
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可以看出再編寫sql語句的時候，我們並沒有作任何分頁的相關操作。這裡是查詢到所有的學生資訊。

接下來在service層獲取資料並且進行分頁實現：

定義IStuService介面，並且定義分頁方法：

List<Student> queryStudentsByArray(int currPage, int pageSize);
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通過接收currPage引數表示顯示第幾頁的資料，pageSize表示每頁顯示的資料條數。

建立IStuService介面實現類StuServiceIml對方法進行實現，對獲取到的陣列通過currPage和pageSize進行分頁：

 @Override
    public List<Student> queryStudentsByArray(int currPage, int pageSize) {
        List<Student> students = studentMapper.queryStudentsByArray();
//        從第幾條資料開始
        int firstIndex = (currPage - 1) * pageSize;
//        到第幾條資料結束
        int lastIndex = currPage * pageSize;
        return students.subList(firstIndex, lastIndex);
    }
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通過subList方法，獲取到兩個索引間的所有資料。

最後在controller中建立測試方法：

  @ResponseBody
    @RequestMapping("/student/array/{currPage}/{pageSize}")
    public List<Student> getStudentByArray(@PathVariable("currPage") int currPage, @PathVariable("pageSize") int pageSize) {
        List<Student> student = StuServiceIml.queryStudentsByArray(currPage, pageSize);
        return student;
    }
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通過使用者傳入的currPage和pageSize獲取指定資料。

測試：

首先我們來獲取再沒實現分頁效果前獲取到的所有資料，如下所示： 這裡寫圖片描述

接下來在瀏覽器輸入http://localhost:8080/student/student/array/1/2測試實現了分頁後的資料。獲取第一頁的資料，每頁顯示兩條資料。

結果如下： 這裡寫圖片描述 輸出的是指定的從第0-2條資料，可見我們通過陣列分頁的功能是成功的。（這裡因為用到了關聯查詢，所以看起來資料可能比較多）

缺點：資料庫查詢並返回所有的資料，而我們需要的只是極少數符合要求的資料。當資料量少時，還可以接受。當資料庫資料量過大時，每次查詢對資料庫和程式的效能都會產生極大的影響。

二.藉助Sql語句進行分頁

在瞭解到通過陣列分頁的缺陷後，我們發現不能每次都對資料庫中的所有資料都檢索。然後在程式中對獲取到的大量資料進行二次操作，這樣對空間和效能都是極大的損耗。所以我們希望能直接在資料庫語言中只檢索符合條件的記錄，不需要在通過程式對其作處理。這時，Sql語句分頁技術橫空出世。

實現：通過sql語句實現分頁也是非常簡單的，只是需要改變我們查詢的語句就能實現了，即在sql語句後面新增limit分頁語句。

首先還是在StudentMapper介面中新增sql語句查詢的方法，如下：

List<Student> queryStudentsBySql(Map<String,Object> data);
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然後在StudentMapper.xml檔案中編寫sql語句通過limiy關鍵字進行分頁：

 <select id="queryStudentsBySql" parameterType="map" resultMap="studentmapper">
        select * from student limit #{currIndex} , #{pageSize}
</select>
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接下來還是在IStuService介面中定義方法，並且在StuServiceIml中對sql分頁實現。

List<Student> queryStudentsBySql(int currPage, int pageSize);
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 @Override
    public List<Student> queryStudentsBySql(int currPage, int pageSize) {
        Map<String, Object> data = new HashedMap();
        data.put("currIndex", (currPage-1)*pageSize);
        data.put("pageSize", pageSize);
        return studentMapper.queryStudentsBySql(data);
    }
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sql分頁語句如下：select * from table limit index, pageSize;

所以在service中計算出currIndex：要開始查詢的第一條記錄的索引。

測試：

在瀏覽器輸入http://localhost:8080/student/student/sql/1/2獲取第一頁的資料，每頁顯示兩條資料。

結果： 這裡寫圖片描述 從輸出結果可以看出和陣列分頁的結果是一致的，因此sql語句的分頁也是沒問題的。

缺點：雖然這裡實現了按需查詢，每次檢索得到的是指定的資料。但是每次在分頁的時候都需要去編寫limit語句，很冗餘。而且不方便統一管理，維護性較差。所以我們希望能夠有一種更方便的分頁實現。

三.攔截器分頁

上面提到的陣列分頁和sql語句分頁都不是我們今天講解的重點，今天需要實現的是利用攔截器達到分頁的效果。自定義攔截器實現了攔截所有以ByPage結尾的查詢語句，並且利用獲取到的分頁相關引數統一在sql語句後面加上limit分頁的相關語句，一勞永逸。不再需要在每個語句中單獨去配置分頁相關的引數了。。

首先我們看一下攔截器的具體實現，在這裡我們需要攔截所有以ByPage結尾的所有查詢語句，因此要使用該攔截器實現分頁功能，那麼再定義名稱的時候需要滿足它攔截的規則（以ByPage結尾），如下所示：

package com.cbg.interceptor;

import org.apache.ibatis.executor.Executor;
import org.apache.ibatis.executor.parameter.ParameterHandler;
import org.apache.ibatis.executor.resultset.ResultSetHandler;
import org.apache.ibatis.executor.statement.StatementHandler;
import org.apache.ibatis.mapping.MappedStatement;
import org.apache.ibatis.plugin.*;
import org.apache.ibatis.reflection.MetaObject;
import org.apache.ibatis.reflection.SystemMetaObject;

import java.sql.Connection;
import java.util.Map;
import java.util.Properties;

/**
 * Created by chenboge on 2017/5/7.
 * <p>
 * Email:[email protected]
 * <p>
 * description:
 */

/**
 * @Intercepts 說明是一個攔截器
 * @Signature 攔截器的簽名
 * type 攔截的型別 四大物件之一( Executor,ResultSetHandler,ParameterHandler,StatementHandler)
 * method 攔截的方法
 * args 引數
 */
@Intercepts({@Signature(type = StatementHandler.class, method = "prepare", args = {Connection.class, Integer.class})})
public classMyPageInterceptorimplementsInterceptor {

//每頁顯示的條目數
    private int pageSize;
//當前現實的頁數
    private int currPage;

    private String dbType;


    @Override
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
        //獲取StatementHandler，預設是RoutingStatementHandler
        StatementHandler statementHandler = (StatementHandler) invocation.getTarget();
        //獲取statementHandler包裝類
        MetaObject MetaObjectHandler = SystemMetaObject.forObject(statementHandler);

        //分離代理物件鏈
        while (MetaObjectHandler.hasGetter("h")) {
            Object obj = MetaObjectHandler.getValue("h");
            MetaObjectHandler = SystemMetaObject.forObject(obj);
        }

        while (MetaObjectHandler.hasGetter("target")) {
            Object obj = MetaObjectHandler.getValue("target");
            MetaObjectHandler = SystemMetaObject.forObject(obj);
        }

        //獲取連線物件
        //Connection connection = (Connection) invocation.getArgs()[0];


        //object.getValue("delegate");  獲取StatementHandler的實現類

        //獲取查詢介面對映的相關資訊
        MappedStatement mappedStatement = (MappedStatement) MetaObjectHandler.getValue("delegate.mappedStatement");
        String mapId = mappedStatement.getId();

        //statementHandler.getBoundSql().getParameterObject();

        //攔截以.ByPage結尾的請求，分頁功能的統一實現
        if (mapId.matches(".+ByPage$")) {
            //獲取進行資料庫操作時管理引數的handler
            ParameterHandler parameterHandler = (ParameterHandler) MetaObjectHandler.getValue("delegate.parameterHandler");
            //獲取請求時的引數
            Map<String, Object> paraObject = (Map<String, Object>) parameterHandler.getParameterObject();
            //也可以這樣獲取
            //paraObject = (Map<String, Object>) statementHandler.getBoundSql().getParameterObject();

            //引數名稱和在service中設定到map中的名稱一致
            currPage = (int) paraObject.get("currPage");
            pageSize = (int) paraObject.get("pageSize");

            String sql = (String) MetaObjectHandler.getValue("delegate.boundSql.sql");
            //也可以通過statementHandler直接獲取
            //sql = statementHandler.getBoundSql().getSql();

            //構建分頁功能的sql語句
            String limitSql;
            sql = sql.trim();
            limitSql = sql + " limit " + (currPage - 1) * pageSize + "," + pageSize;

            //將構建完成的分頁sql語句賦值個體'delegate.boundSql.sql'，偷天換日
            MetaObjectHandler.setValue("delegate.boundSql.sql", limitSql);
        }
//呼叫原物件的方法，進入責任鏈的下一級
        return invocation.proceed();
    }


    //獲取代理物件
    @Override
    public Object plugin(Object o) {
    //生成object物件的動態代理物件
        return Plugin.wrap(o, this);
    }

    //設定代理物件的引數
    @Override
    public void setProperties(Properties properties) {
//如果專案中分頁的pageSize是統一的，也可以在這裡統一配置和獲取，這樣就不用每次請求都傳遞pageSize引數了。引數是在配置攔截器時配置的。
        String limit1 = properties.getProperty("limit", "10");
        this.pageSize = Integer.valueOf(limit1);
        this.dbType = properties.getProperty("dbType", "mysql");
    }
}
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上面即是攔截器功能的實現，在intercept方法中獲取到select標籤和sql語句的相關資訊，攔截所有以ByPage結尾的select查詢，並且統一在查詢語句後面新增limit分頁的相關語句，統一實現分頁功能。

重點詳解：

StatementHandler是一個介面，而我們在程式碼中通過StatementHandler statementHandler = (StatementHandler) invocation.getTarget();獲取到的是StatementHandler預設的實現類RoutingStatementHandler。而RoutingStatementHandler只是一箇中間代理，他不會提供具體的方法。那你可能會納悶了，攔截器中基本上是依賴statementHandler獲取各種物件和屬性的，沒有具體屬性和方法怎麼行？？接著看下面程式碼：

private final StatementHandler delegate;

    public RoutingStatementHandler(Executor executor, MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) {
        switch(RoutingStatementHandler.SyntheticClass_1.$SwitchMap$org$apache$ibatis$mapping$StatementType[ms.getStatementType().ordinal()]) {
        case 1:
            this.delegate = new SimpleStatementHandler(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
            break;
        case 2:
            this.delegate = new PreparedStatementHandler(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
            break;
        case 3:
            this.delegate = new CallableStatementHandler(executor, ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
            break;
        default:
            throw new ExecutorException("Unknown statement type: " + ms.getStatementType());
        }

    }
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原來它是通過不同的MappedStatement建立不同的StatementHandler實現類物件處理不同的情況。這裡的到的StatementHandler實現類才是真正服務的。看到這裡，你可能就會明白MappedStatement mappedStatement = (MappedStatement) MetaObjectHandler.getValue("delegate.mappedStatement");中delegate的來源了吧。至於為什麼要這麼去獲取，後面我們會說道。

拿到statementHandler後，我們會通過MetaObject MetaObjectHandler = SystemMetaObject.forObject(statementHandler);去獲取它的包裝物件，通過包裝物件去獲取各種服務。

MetaObject：mybatis的一個工具類，方便我們有效的讀取或修改一些重要物件的屬性。四大物件（ResultSetHandler，ParameterHandler，Executor和statementHandler）提供的公共方法很少，要想直接獲取裡面屬性的值很困難，但是可以通過MetaObject利用一些技術（內部反射實現）很輕鬆的讀取或修改裡面的資料。

接下來說說：MappedStatement mappedStatement = (MappedStatement) MetaObjectHandler.getValue("delegate.mappedStatement");

上面提到為什麼要這麼去獲取MappedStatement物件？？在RoutingStatementHandler中delegate是私有的（private final StatementHandler delegate;），有沒有共有的方法去獲取。所以這裡只有通過反射來獲取啦。

MappedStatement是儲存了xxMapper.xml中一個sql語句節點的所有資訊的包裝類，可以通過它獲取到節點中的所有資訊。在示例中我們拿到了id值，也就是方法的名稱，通過名稱區攔截所有需要分頁的請求。

通過StatementHandler的包裝類，不光能拿到MappedStatement，還可以拿到下面的資料：

    public abstract classBaseStatementHandlerimplementsStatementHandler {
    protected final Configuration configuration;
    protected final ObjectFactory objectFactory;
    protected final TypeHandlerRegistry typeHandlerRegistry;
    protected final ResultSetHandler resultSetHandler;
    protected final ParameterHandler parameterHandler;
    protected final Executor executor;
    protected final MappedStatement mappedStatement;
    protected final RowBounds rowBounds;
    protected BoundSql boundSql;

    protected BaseStatementHandler(Executor executor, MappedStatement mappedStatement, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) {
        this.configuration = mappedStatement.getConfiguration();
        this.executor = executor;
        this.mappedStatement = mappedStatement;
        this.rowBounds = rowBounds;
        this.typeHandlerRegistry = this.configuration.getTypeHandlerRegistry();
        this.objectFactory = this.configuration.getObjectFactory();
        if(boundSql == null) {
            this.generateKeys(parameterObject);
            boundSql = mappedStatement.getBoundSql(parameterObject);
        }

        this.boundSql = boundSql;
        this.parameterHandler = this.configuration.newParameterHandler(mappedStatement, parameterObject, boundSql);
        this.resultSetHandler = this.configuration.newResultSetHandler(executor, mappedStatement, rowBounds, this.parameterHandler, resultHandler, boundSql);
    }
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上面的所有資料都可以通過反射拿到。

幾個重要的引數： Configuration：所有配置的相關資訊。 ResultSetHandler：用於攔截執行結果的組裝。 ParameterHandler：攔截執行Sql的引數的組裝。 Executor：執行Sql的全過程，包括組裝引數、組裝結果和執行Sql的過程。 BoundSql：執行的Sql的相關資訊。

接下來我們通過如下程式碼拿到請求時的map物件（反射）。

 //獲取進行資料庫操作時管理引數的handler
            ParameterHandler parameterHandler = (ParameterHandler) MetaObjectHandler.getValue("delegate.parameterHandler");
            //獲取請求時的引數
            Map<String, Object> paraObject = (Map<String, Object>) parameterHandler.getParameterObject();
            //也可以這樣獲取
            //paraObject = (Map<String, Object>) statementHandler.getBoundSql().getParameterObject();
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拿到我們需要的currPage和pageSize引數後，就是組裝分頁查詢的sql語句’limitSql‘了。

最後通過MetaObjectHandler.setValue("delegate.boundSql.sql", limitSql);將原始的sql語句替換成我們新的分頁語句，完成偷天換日的功能，接下來讓程式碼繼續執行。

編寫好攔截器後，需要註冊到專案中，才能發揮它的作用。在mybatis的配置檔案中，新增如下程式碼：

    <plugins>
        <plugininterceptor="com.cbg.interceptor.MyPageInterceptor">
            <propertyname="limit"value="10"/>
            <propertyname="dbType"value="mysql"/>
        </plugin>
    </plugins>
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如上所示，還能在裡面配置一些屬性，在攔截器的setProperties方法中可以獲取配置好的屬性值。如專案分頁的pageSize引數的值固定，我們就可以配置在這裡了，以後就不需要每次傳入pageSize了，讀取方式如下：

 //讀取配置的代理物件的引數
    @Override
    public void setProperties(Properties properties) {
        String limit1 = properties.getProperty("limit", "10");
        this.pageSize = Integer.valueOf(limit1);
        this.dbType = properties.getProperty("dbType", "mysql");
    }
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到這裡，有關攔截器的相關知識就講解的差不多了，接下來就需要測試，是否我們這樣寫真的有效？？

首先還是新增dao層的方法和xml檔案的sql語句配置，注意專案中攔截的是以ByPage結尾的請求，所以在這裡，我們的方法名稱也以此結尾：

方法
List<Student> queryStudentsByPage(Map<String,Object> data);

xml檔案的select語句
    <select id="queryStudentsByPage" parameterType="map" resultMap="studentmapper">
        select * from student
    </select>
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可以看出，這裡我們就不需要再去手動配置分頁語句了。

接下來是service層的介面編寫和實現方法：

方法：
List<Student> queryStudentsByPage(int currPage,int pageSize);

實現：
 @Override
    public List<Student> queryStudentsByPage(int currPage, int pageSize) {
        Map<String, Object> data = new HashedMap();
        data.put("currPage", currPage);
        data.put("pageSize", pageSize);
        return studentMapper.queryStudentsByPage(data);
    }
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這裡我們雖然傳入了currPage和pageSize兩個引數，但是在sql的xml檔案中並沒有使用，直接在攔截器中獲取到統一使用。

最後編寫controller的測試程式碼：

 @ResponseBody
    @RequestMapping("/student/page/{currPage}/{pageSize}")
    public List<Student> getStudentByPage(@PathVariable("currPage") int currPage, @PathVariable("pageSize") int pageSize) {
        List<Student> student = StuServiceIml.queryStudentsByPage(currPage, pageSize);
        return student;
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測試： 在瀏覽器輸入：http://localhost:8080/student/student/page/1/2

結果： 這裡寫圖片描述 可見和上面兩種分頁的效果是一樣的。

四.RowBounds實現分頁

原理：通過RowBounds實現分頁和通過陣列方式分頁原理差不多，都是一次獲取所有符合條件的資料，然後在記憶體中對大資料進行操作，實現分頁效果。只是陣列分頁需要我們自己去實現分頁邏輯，這裡更加簡化而已。

存在問題：一次性從資料庫獲取的資料可能會很多，對記憶體的消耗很大，可能導師效能變差，甚至引發記憶體溢位。

適用場景：在資料量很大的情況下，建議還是適用攔截器實現分頁效果。RowBounds建議在資料量相對較小的情況下使用。

簡單介紹：這是程式碼實現上最簡單的一種分頁方式，只需要在dao層介面中要實現分頁的方法中加入RowBounds引數，然後在service層通過offset（從第幾行開始讀取資料，預設值為0）和limit（要顯示的記錄條數，預設為java允許的最大整數：2147483647）兩個引數構建出RowBounds物件，在呼叫dao層方法的時，將構造好的RowBounds傳進去就能輕鬆實現分頁效果了。

具體操作如下：

dao層介面方法：

//加入RowBounds引數
public List<UserBean> queryUsersByPage(String userName, RowBounds rowBounds);
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然後在service層構建RowBounds，呼叫dao層方法：

  @Override
    @Transactional(isolation = Isolation.READ_COMMITTED, propagation = Propagation.SUPPORTS)
    public List<RoleBean> queryRolesByPage(String roleName, int start, int limit) {
        return roleDao.queryRolesByPage(roleName, new RowBounds(start, limit));
    }
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RowBounds就是一個封裝了offset和limit簡單類，如下所示：

public classRowBounds {
    public static final int NO_ROW_OFFSET = 0;
    public static final int NO_ROW_LIMIT = 2147483647;
    public static final RowBounds DEFAULT = new RowBounds();
    private int offset;
    private int limit;

    public RowBounds() {
        this.offset = 0;
        this.limit = 2147483647;
    }

    public RowBounds(int offset, int limit) {
        this.offset = offset;
        this.limit = limit;
    }

    public int getOffset() {
        return this.offset;
    }

    public int getLimit() {
        return this.limit;
    }
}
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只需要這兩步操作，就能輕鬆實現分頁效果了，是不是很神奇。但卻不簡單，內部是怎麼實現的？？給大家提供一個簡單的思路：RowBounds分頁簡單原理

結論：從上面四種sql分頁的實現方式可以看出，通過RowBounds實現是最簡便的，但是通過攔截器的實現方式是最優的方案。只需一次編寫，所有的分頁方法共同使用，還可以避免多次配置時的出錯機率，需要修改時也只需要修改這一個檔案，一勞永逸。而且是我們自己實現的，便於我們去控制和增加一些邏輯處理，使我們在外層更簡單的使用。同時也不會出現陣列分頁和RowBounds分頁導致的效能問題。當然，具體情況可以採取不同的解決方案。資料量小時，RowBounds不失為一種好辦法。但是資料量大時，實現攔截器就很有必要了。

到這裡，mybatis的分頁原理和全部實現過程都完成了，還有不清楚的可以自己去看一下mybatis的原始碼，按照這個思路去閱讀還是比較清晰的。這裡只是對外掛（攔截器）實現分頁做了個簡單的介紹，只是簡單的分頁功能，還很簡陋。在下一遍部落格我們將會實現一個封裝好的、功能齊全的實用性外掛。傳送門：mybatis精通之路之外掛分頁（攔截器）進階 轉載地址:https://blog.csdn.net/chenbaige/article/details/70846902

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