PageHelper 分页原理

本文主要介绍了开源的mybatis分页插件 PageHelper 工作原理。

现在的项目开发基本离不开Mybatis，一方面是借助增强版的 Mybatis Plus节省许多基础 SQL 的编写时间，另一方面借助其强大的条件构造器可以缩减大多数场景下的业务 SQL 编写时间。

在 Mybatis使用当中几乎都会搭配上一个分页插件，那就是 PageHelper插件，插件使用很简单，加上依赖，配置拦截器，然后在执行 mapper查询之前使用 PageHelper.startPage(1, 10);即可开启分页查询，最后返回的对象是一个继承自List的Page对象，可参考PageInfo对象的构造方法查看分页对象的数据含义。

直接查看源码，PageHelper.startPage(1, 10);最终会调到PageMethod类这来，将参数组装成一个 Page 对象放到 ThreadLocal变量中。下面是关键代码：

/**
     * 开始分页
     *
     * @param pageNum      页码
     * @param pageSize     每页显示数量
     * @param count        是否进行count查询
     * @param reasonable   分页合理化,null时用默认配置
     * @param pageSizeZero true且pageSize=0时返回全部结果，false时分页,null时用默认配置
     */
public static <E> Page<E> startPage(int pageNum, int pageSize, boolean count, Boolean reasonable, Boolean pageSizeZero) {
    Page<E> page = new Page<E>(pageNum, pageSize, count);
    page.setReasonable(reasonable);
    page.setPageSizeZero(pageSizeZero);
    //当已经执行过orderBy的时候
    Page<E> oldPage = getLocalPage();
    if (oldPage != null && oldPage.isOrderByOnly()) {
        page.setOrderBy(oldPage.getOrderBy());
    }
    setLocalPage(page);
    return page;
}
    
/**
     * 设置 Page 参数
     *
     * @param page
     */
protected static void setLocalPage(Page page) {
    LOCAL_PAGE.set(page);
}

protected static final ThreadLocal<Page> LOCAL_PAGE = new ThreadLocal<Page>();

接下来的事情就是 PageInterceptor完成的了，主要内容在 intercept方法中

@Override
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
        try {
            Object[] args = invocation.getArgs();
            MappedStatement ms = (MappedStatement) args[0];
            Object parameter = args[1];
            RowBounds rowBounds = (RowBounds) args[2];
            ResultHandler resultHandler = (ResultHandler) args[3];
            Executor executor = (Executor) invocation.getTarget();
            CacheKey cacheKey;
            BoundSql boundSql;
            //由于逻辑关系，只会进入一次
            if (args.length == 4) {
                //4 个参数时
                boundSql = ms.getBoundSql(parameter);
                cacheKey = executor.createCacheKey(ms, parameter, rowBounds, boundSql);
            } else {
                //6 个参数时
                cacheKey = (CacheKey) args[4];
                boundSql = (BoundSql) args[5];
            }
            checkDialectExists();
            //对 boundSql 的拦截处理
            if (dialect instanceof BoundSqlInterceptor.Chain) {
                boundSql = ((BoundSqlInterceptor.Chain) dialect).doBoundSql(BoundSqlInterceptor.Type.ORIGINAL, boundSql, cacheKey);
            }
            List resultList;
            //调用方法判断是否需要进行分页，如果不需要，直接返回结果
            if (!dialect.skip(ms, parameter, rowBounds)) {
                //判断是否需要进行 count 查询
                if (dialect.beforeCount(ms, parameter, rowBounds)) {
                    //查询总数
                    Long count = count(executor, ms, parameter, rowBounds, null, boundSql);
                    //处理查询总数，返回 true 时继续分页查询，false 时直接返回
                    if (!dialect.afterCount(count, parameter, rowBounds)) {
                        //当查询总数为 0 时，直接返回空的结果
                        return dialect.afterPage(new ArrayList(), parameter, rowBounds);
                    }
                }
                resultList = ExecutorUtil.pageQuery(dialect, executor,
                        ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql, cacheKey);
            } else {
                //rowBounds用参数值，不使用分页插件处理时，仍然支持默认的内存分页
                resultList = executor.query(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, cacheKey, boundSql);
            }
            return dialect.afterPage(resultList, parameter, rowBounds);
        } finally {
            if(dialect != null){
                dialect.afterAll();
            }
        }
    }

会在一系列处理后用 dialect对象做是否需要分页的判断

if (!dialect.skip(ms, parameter, rowBounds))

默认的dialect对象其实就是com.github.pagehelper.PageHelper的实例，判断是否需要分页的关键代码如下：

    @Override
    public boolean skip(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds) {
        if (ms.getId().endsWith(MSUtils.COUNT)) {
            throw new RuntimeException("在系统中发现了多个分页插件，请检查系统配置!");
        }
        Page page = pageParams.getPage(parameterObject, rowBounds);
        if (page == null) {
            return true;
        } else {
            //设置默认的 count 列
            if (StringUtil.isEmpty(page.getCountColumn())) {
                page.setCountColumn(pageParams.getCountColumn());
            }
            autoDialect.initDelegateDialect(ms);
            return false;
        }
    }

如果要分页，那么接着判断是否查询总数，需要查询总数的话，则会先查询是否有自定义的 count SQL，如果没有的话会自己构建一个，默认查询总数的方式是去掉原 SQL 的无关排序然后包一层 count(0) 的外层查询。

    

    private Long count(Executor executor, MappedStatement ms, Object parameter,
                       RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler,
                       BoundSql boundSql) throws SQLException {
        String countMsId = ms.getId() + countSuffix;
        Long count;
        //先判断是否存在手写的 count 查询
        MappedStatement countMs = ExecutorUtil.getExistedMappedStatement(ms.getConfiguration(), countMsId);
        if (countMs != null) {
            count = ExecutorUtil.executeManualCount(executor, countMs, parameter, boundSql, resultHandler);
        } else {
            if (msCountMap != null) {
                countMs = msCountMap.get(countMsId);
            }
            //自动创建
            if (countMs == null) {
                //根据当前的 ms 创建一个返回值为 Long 类型的 ms
                countMs = MSUtils.newCountMappedStatement(ms, countMsId);
                if (msCountMap != null) {
                    msCountMap.put(countMsId, countMs);
                }
            }
            count = ExecutorUtil.executeAutoCount(this.dialect, executor, countMs, parameter, boundSql, rowBounds, resultHandler);
        }
        return count;
    }

接下来就是对原SQL的分页，会根据SQL方言添加分页参数，可以从 AbstractHelperDialect子类中看到支持的方言，下面是Mysql 方言的分页参数

    @Override
    public String getPageSql(String sql, Page page, CacheKey pageKey) {
        StringBuilder sqlBuilder = new StringBuilder(sql.length() + 14);
        sqlBuilder.append(sql);
        if (page.getStartRow() == 0) {
            sqlBuilder.append("\n LIMIT ? ");
        } else {
            sqlBuilder.append("\n LIMIT ?, ? ");
        }
        return sqlBuilder.toString();
    }

结合上面的代码可以看到，拿到原 BoundSql ，默认添加分页参数，组装成新的 BoundSql 交给 mybatis，至此分页查询已经完成。

    public static <E> List<E> pageQuery(Dialect dialect, Executor executor, MappedStatement ms, Object parameter,
                                        RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler,
                                        BoundSql boundSql, CacheKey cacheKey) throws SQLException {
        //判断是否需要进行分页查询
        if (dialect.beforePage(ms, parameter, rowBounds)) {
            //生成分页的缓存 key
            CacheKey pageKey = cacheKey;
            //处理参数对象
            parameter = dialect.processParameterObject(ms, parameter, boundSql, pageKey);
            //调用方言获取分页 sql
            String pageSql = dialect.getPageSql(ms, boundSql, parameter, rowBounds, pageKey);
            BoundSql pageBoundSql = new BoundSql(ms.getConfiguration(), pageSql, boundSql.getParameterMappings(), parameter);

            Map<String, Object> additionalParameters = getAdditionalParameter(boundSql);
            //设置动态参数
            for (String key : additionalParameters.keySet()) {
                pageBoundSql.setAdditionalParameter(key, additionalParameters.get(key));
            }
            //对 boundSql 的拦截处理
            if (dialect instanceof BoundSqlInterceptor.Chain) {
                pageBoundSql = ((BoundSqlInterceptor.Chain) dialect).doBoundSql(BoundSqlInterceptor.Type.PAGE_SQL, pageBoundSql, pageKey);
            }
            //执行分页查询
            return executor.query(ms, parameter, RowBounds.DEFAULT, resultHandler, pageKey, pageBoundSql);
        } else {
            //不执行分页的情况下，也不执行内存分页
            return executor.query(ms, parameter, RowBounds.DEFAULT, resultHandler, cacheKey, boundSql);
        }
    }

最后处理分页结果，在拦截器末尾可以看到这行代码，这里的 dialect 默认还是 PageHelper，经过处理可以看到分页查询返回的是一个 Page对象，至此整个分页处理流程完毕。

return dialect.afterPage(resultList, parameter, rowBounds);

    @Override
    public Object afterPage(List pageList, Object parameterObject, RowBounds rowBounds) {
        Page page = getLocalPage();
        if (page == null) {
            return pageList;
        }
        page.addAll(pageList);
        if (!page.isCount()) {
            page.setTotal(-1);
        } else if ((page.getPageSizeZero() != null && page.getPageSizeZero()) && page.getPageSize() == 0) {
            page.setTotal(pageList.size());
        } else if (page.isOrderByOnly()) {
            page.setTotal(pageList.size());
        }
        return page;
    }