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本文針對筆者日常開發中對 MyBatis 占位符 #{} 和 ${} 使用時機結合源碼，思考總結而來

• • Mybatis 版本 3.5.11
• • Spring boot 版本 3.0.2
• • mybatis-spring 版本 3.0.1
• • Github地址：https://github.com/wayn111， 歡迎大家關注，點個star

一. 啟動時，mybatis-spring解析xml文件流程圖

Spring項目啟動時，mybatis-spring自動初始化解析xml文件核心流程。

流程圖

Mybatis在buildSqlSessionFactory()會遍歷所有mApperLocations（xml文件）調用xmlMapperBuilder.parse()解析，源碼如下：

在 parse() 方法中，Mybatis通過configurationElement(parser.evalNode("/mapper"))方法解析xml文件中的各個標簽。

public class XMLMapperBuilder extends BaseBuilder {
  ...
  private final MapperBuilderAssistant builderAssistant;
  private final Map<String, XNode> sqlFragments;
  ...
  
    public void parse() {
      if (!configuration.isResourceLoaded(resource)) {
        // xml文件解析邏輯
        configurationElement(parser.evalNode("/mapper"));
        configuration.addLoadedResource(resource);
        bindMapperForNamespace();
      }

      parsePendingResultMaps();
      parsePendingCacheRefs();
      parsePendingStatements();
    }


    private void configurationElement(XNode context) {
      try {
        // 解析xml文件內的namespace、cache-ref、cache、parameterMap、resultMap、sql、select、insert、update、delete等各種標簽
        String namespace = context.getStringAttribute("namespace");
        if (namespace == null || namespace.isEmpty()) {
          throw new BuilderException("Mapper's namespace cannot be empty");
        }
        builderAssistant.setCurrentNamespace(namespace);
        cacheRefElement(context.evalNode("cache-ref"));
        cacheElement(context.evalNode("cache"));
        parameterMapElement(context.evalNodes("/mapper/parameterMap"));
        resultMapElements(context.evalNodes("/mapper/resultMap"));
        sqlElement(context.evalNodes("/mapper/sql"));
        buildStatementFromContext(context.evalNodes("select|insert|update|delete"));
      } catch (Exception e) {
        throw new BuilderException("Error parsing Mapper XML. The XML location is '" + resource + "'. Cause: " + e, e);
      }
    }
}

最后會把 namespace、cache-ref、cache、parameterMap、resultMap、select、insert、update、delete等標簽內容解析結果放到 builderAssistant 對象中，將sql標簽解析結果放到sqlFragments對象中，其中 由于 builderAssistant 對象會保存select、insert、update、delete標簽內容解析結果我們對 builderAssistant 對象進行深入了解。

public class MapperBuilderAssistant extends BaseBuilder {
...
}

public abstract class BaseBuilder {
  protected final Configuration configuration;
  ...
}  

public class Configuration {
  ...
  protected final Map<String, MappedStatement> mappedStatements = new StrictMap<MappedStatement>("Mapped Statements collection")
      .conflictMessageProducer((savedValue, targetValue) ->
          ". please check " + savedValue.getResource() + " and " + targetValue.getResource());
  protected final Map<String, Cache> caches = new StrictMap<>("Caches collection");
  protected final Map<String, ResultMap> resultMaps = new StrictMap<>("Result Maps collection");
  protected final Map<String, ParameterMap> parameterMaps = new StrictMap<>("Parameter Maps collection");
  protected final Map<String, KeyGenerator> keyGenerators = new StrictMap<>("Key Generators collection");
  protected final Set<String> loadedResources = new HashSet<>();
  protected final Map<String, XNode> sqlFragments = new StrictMap<>("XML fragments parsed from previous mappers");
  ...
}

builderAssistant 對象繼承至 BaseBuilder，BaseBuilder 類中包含一個 configuration 對象屬性， configuration 對象中會保存xml文件標簽解析結果至自身對應屬性mappedStatements、caches、resultMaps、sqlFragments。

這里有個問題上面提到的sql標簽結果會放到 XMLMapperBuilder 類的 sqlFragments 對象中，為什么 Configuration 類中也有個 sqlFragments 屬性？

這里回看上文buildSqlSessionFactory()方法最后。

原來 XMLMapperBuilder 類中的 sqlFragments 屬性就來自Configuration類。

回到主題，在 buildStatementFromContext(context.evalNodes("select|insert|update|delete")) 方法中會通過如下調用。

buildStatementFromContext(List<XNode> list, String requiredDatabaseId) 
-> parseStatementNode()
-> createSqlSource(Configuration configuration, XNode script, Class<?> parameterType)
-> parseScriptNode()
-> parseDynamicTags(context)

最后通過parseDynamicTags(context) 方法解析 select、insert、update、delete 標簽內容將結果保存在 MixedSqlNode 對象中的 SqlNode 集合中。

public class MixedSqlNode implements SqlNode {
  private final List<SqlNode> contents;

  public MixedSqlNode(List<SqlNode> contents) {
    this.contents = contents;
  }

  @Override
  public boolean apply(DynamicContext context) {
    contents.forEach(node -> node.apply(context));
    return true;
  }
}

SqlNode 是一個接口，有10個實現類如下：

可以看出我們的select、insert、update、delete標簽中包含的各個文本（包含占位符 #{} 和 ${}）、子標簽都有對應的 SqlNode 實現類，后續運行中，Mybatis對于select、insert、update、delete標簽的 sql 語句處理都與這里的 SqlNode 各個實現類相關。自此我們mybatis-spring初始化流程中相關的重要代碼都過了一遍。

二、運行中，sql語句占位符#{}和${}的處理

這里直接給出xml文件查詢方法標簽內容。

<select id="findNewBeeMallOrderList" parameterType="Map" resultMap="BaseResultMap">
    select
    <include refid="Base_Column_List"/>
    from tb_newbee_mall_order
    <where>
        <if test="orderNo!=null and orderNo!=''">
            and order_no = #{orderNo}
        </if>
        <if test="userId!=null and userId!=''">
            and user_id = #{userId}
        </if>
        <if test="payType!=null and payType!=''">
            and pay_type = #{payType}
        </if>
        <if test="orderStatus!=null and orderStatus!=''">
            and order_status = #{orderStatus}
        </if>
        <if test="isDeleted!=null and isDeleted!=''">
            and is_deleted = #{isDeleted}
        </if>
        <if test="startTime != null and startTime.trim() != ''">
            and create_time > #{startTime}
        </if>
        <if test="endTime != null and endTime.trim() != ''">
            and create_time < #{endTime}
        </if>
    </where>
    <if test="sortField!=null and order!=null">
        order by ${sortField} ${order}
    </if>
    <if test="start!=null and limit!=null">
        limit #{start},#{limit}
    </if>
</select>

運行時 Mybatis 動態代理 MapperProxy 對象的調用流程，如下：

-> newBeeMallOrderMapper.findNewBeeMallOrderList(pageUtil);
-> MapperProxy.invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
-> MapperProxy.invoke(Object proxy, Method method, Object[] args, SqlSession sqlSession)
-> MapperMethod.execute(SqlSession sqlSession, Object[] args)
-> MapperMethod.executeForMany(SqlSession sqlSession, Object[] args)
-> SqlSessionTemplate.selectList(String statement, Object parameter)
-> SqlSessionInterceptor.invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
-> DefaultSqlSession.selectList(String statement, Object parameter)
-> DefaultSqlSession.selectList(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds)
-> DefaultSqlSession.selectList(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler handler)
-> CachingExecutor.query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler)
-> MappedStatement.getBoundSql(Object parameterObject)
-> DynamicSqlSource.getBoundSql(Object parameterObject)
-> MixedSqlNode.apply(DynamicContext context) // ${} 占位符處理
-> SqlSourceBuilder.parse(String originalSql, Class<?> parameterType, Map<String, Object> additionalParameters) // #{} 占位符處理

Mybatis 通過 DynamicSqlSource.getBoundSql(Object parameterObject) 方法對 select、insert、update、delete 標簽內容做 sql 轉換處理，代碼如下：

@Override
  public BoundSql getBoundSql(Object parameterObject) {
    DynamicContext context = new DynamicContext(configuration, parameterObject);
    rootSqlNode.apply(context);
    SqlSourceBuilder sqlSourceParser = new SqlSourceBuilder(configuration);
    Class<?> parameterType = parameterObject == null ? Object.class : parameterObject.getClass();
    SqlSource sqlSource = sqlSourceParser.parse(context.getSql(), parameterType, context.getBindings());
    BoundSql boundSql = sqlSource.getBoundSql(parameterObject);
    context.getBindings().forEach(boundSql::setAdditionalParameter);
    return boundSql;
  }

1、${}占位符處理

在rootSqlNode.apply(context) -> MixedSqlNode.apply(DynamicContext context)中會將 SqlNode 集合拼接成實際要執行的 sql 語句 保存在 DynamicContext 對象中。這里給出 SqlNode 集合的調試截圖。

可以看出我們的${}占位符文本的 SqlNode 實現類為 TextSqlNode，apply方法相關操作如下：

public class TextSqlNode implements SqlNode {
    ...
    @Override
    public boolean apply(DynamicContext context) {
      GenericTokenParser parser = createParser(new BindingTokenParser(context, injectionFilter));
      context.appendSql(parser.parse(text));
      return true;
    }
    private GenericTokenParser createParser(TokenHandler handler) {
        return new GenericTokenParser("${", "}", handler);
    }

    // 劃重點，${}占位符替換邏輯在就handleToken(String content)方法中
    @Override
    public String handleToken(String content) {
          Object parameter = context.getBindings().get("_parameter");
          if (parameter == null) {
            context.getBindings().put("value", null);
          } else if (SimpleTypeRegistry.isSimpleType(parameter.getClass())) {
            context.getBindings().put("value", parameter);
          }
          Object value = OgnlCache.getValue(content, context.getBindings());
          String srtValue = value == null ? "" : String.valueOf(value); // issue #274 return "" instead of "null"
          checkInjection(srtValue);
          return srtValue;
    }
}

public class GenericTokenParser {
    public String parse(String text) {
        ...
        do {
            ...
            if (end == -1) {
              ...
            } else {
              builder.append(handler.handleToken(expression.toString()));
              offset = end + closeToken.length();
            }
          }
          ...
        } while (start > -1);
        ...
        return builder.toString();
    }
}

劃重點，${} 占位符處理如下：

handleToken(String content) 方法中， Mybatis 會通過 ognl 表達式將 ${} 的結果直接拼接在 sql 語句中，由此我們得知 ${} 占位符拼接的字段就是我們傳入的原樣字段，有著 Sql 注入風險

2、#{}占位符處理

#{} 占位符文本的 SqlNode 實現類為 StaticTextSqlNode，查看源碼。

public class StaticTextSqlNode implements SqlNode {
  private final String text;

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

  @Override
  public boolean apply(DynamicContext context) {
    context.appendSql(text);
    return true;
  }

}

StaticTextSqlNode 會直接將節點內容拼接在 sql 語句中，也就是說在 rootSqlNode.apply(context) 方法執行完畢后，此時的 sql 語句如下：

select order_id, order_no, user_id, total_price, 
pay_status, pay_type, pay_time, order_status, 
extra_info, user_name, user_phone, user_address, 
is_deleted, create_time, update_time 
from tb_newbee_mall_order
order by create_time desc
limit #{start},#{limit}

Mybatis會通過上面提到getBoundSql(Object parameterObject)方法中的。

sqlSourceParser.parse()方法完成 #{} 占位符的處理，代碼如下：

public SqlSource parse(String originalSql, Class<?> parameterType, Map<String, Object> additionalParameters) {
  ParameterMappingTokenHandler handler = new ParameterMappingTokenHandler(configuration, parameterType, additionalParameters);
  GenericTokenParser parser = new GenericTokenParser("#{", "}", handler);
  String sql;
  if (configuration.isShrinkWhitespacesInSql()) {
    sql = parser.parse(removeExtraWhitespaces(originalSql));
  } else {
    sql = parser.parse(originalSql);
  }
  return new StaticSqlSource(configuration, sql, handler.getParameterMappings());
}

看到了熟悉的 #{ 占位符沒有，哈哈， Mybatis 對于 #{} 占位符的處理就在 GenericTokenParser類的 parse() 方法中，代碼如下：

public class GenericTokenParser {
    public String parse(String text) {
        ...
        do {
            ...
            if (end == -1) {
              ...
            } else {
              builder.append(handler.handleToken(expression.toString()));
              offset = end + closeToken.length();
            }
          }
          ...
        } while (start > -1);
        ...
        return builder.toString();
    }
}

public class SqlSourceBuilder extends BaseBuilder {
    ... 
    // 劃重點，#{}占位符替換邏輯在就SqlSourceBuilder.handleToken(String content)方法中
    @Override
    public String handleToken(String content) {
      parameterMappings.add(buildParameterMapping(content));
      return "?";
    }
}

劃重點，#{} 占位符處理如下：

handleToken(String content) 方法中， Mybatis 會直接將我們的傳入參數轉換成問號（就是 jdbc 規范中的問號），也就是說我們的 sql 語句是預處理的。能夠避免 sql 注入問題

三. 總結

由上經過源碼分析，我們知道 Mybatis 對 #{} 占位符是直接轉換成問號，拼接預處理 sql。 ${} 占位符是原樣拼接處理，有sql注入風險，最好避免由客戶端傳入此參數。