Mybatis 的物理分页是应用中的一个难点,特别是配合检索和排序功能叠加时更是如此。
我在最近的项目中开发了这个通用分页器,过程中参考了站内不少好文章,新年第一天,特此发文回馈网站。
特别鸣谢 paginator项目 (https://github.com/miemiedev/mybatis-paginator ) ,阅读源码帮助很大。
【背景】
项目框架是 SpringMVC+Mybatis, 需求是想采用自定义的分页标签,同时,要尽量少的影响业务程序开发的。
如果你已经使用了JS框架( 如:Ext,EasyUi等)自带的分页机能,是属于前端分页,不在本文讨论范围。
【关于问题】
大多数分页器会使用在查询页面,要考虑以下问题:
1)分页时是要随时带有最近一次查询条件
2)不能影响现有的sql,类似aop的效果
3)mybatis提供了通用的拦截接口,要选择适当的拦截方式和时点
4)尽量少的影响现有service等接口
【关于依赖库】
Google Guava 作为基础工具包
Commons JXPath 用于对象查询 (1/23日版改善后,不再需要)
Jackson 向前台传送Json格式数据转换用
【关于适用数据库】
现在只适用mysql
(如果需要用在其他数据库可参考 paginator的Dialect部分,改动都不大)
首先是Page类,比较简单,保存分页相关的所有信息,涉及到分页算法。虽然“其貌不扬”,但很重要。后面会看到这个page类对象会以“信使”的身份出现在全部与分页相关的地方。
/** * 封装分页数据 */ import java.util.List; import java.util.Map; import org.codehaus.jackson.map.ObjectMapper; import org.slf4j.Logger; import org.slf4j.LoggerFactory; import com.google.common.base.Joiner; import com.google.common.collect.Lists; import com.google.common.collect.Maps; public class Page { private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Page.class); private static ObjectMapper mapper = new ObjectMapper(); public static String DEFAULT_PAGESIZE = "10"; private int pageNo; //当前页码 private int pageSize; //每页行数 private int totalRecord; //总记录数 private int totalPage; //总页数 private Map<String, String> params; //查询条件 private Map<String, List<String>> paramLists; //数组查询条件 private String searchUrl; //Url地址 private String pageNoDisp; //可以显示的页号(分隔符"|",总页数变更时更新) private Page() { pageNo = 1; pageSize = Integer.valueOf(DEFAULT_PAGESIZE); totalRecord = 0; totalPage = 0; params = Maps.newHashMap(); paramLists = Maps.newHashMap(); searchUrl = ""; pageNoDisp = ""; } public static Page newBuilder(int pageNo, int pageSize, String url){ Page page = new Page(); page.setPageNo(pageNo); page.setPageSize(pageSize); page.setSearchUrl(url); return page; } /** * 查询条件转JSON */ public String getParaJson(){ Map<String, Object> map = Maps.newHashMap(); for (String key : params.keySet()){ if ( params.get(key) != null ){ map.put(key, params.get(key)); } } String json=""; try { json = mapper.writeValueAsString(map); } catch (Exception e) { logger.error("转换JSON失败", params, e); } return json; } /** * 数组查询条件转JSON */ public String getParaListJson(){ Map<String, Object> map = Maps.newHashMap(); for (String key : paramLists.keySet()){ List<String> lists = paramLists.get(key); if ( lists != null && lists.size()>0 ){ map.put(key, lists); } } String json=""; try { json = mapper.writeValueAsString(map); } catch (Exception e) { logger.error("转换JSON失败", params, e); } return json; } /** * 总件数变化时,更新总页数并计算显示样式 */ private void refreshPage(){ //总页数计算 totalPage = totalRecord%pageSize==0 ? totalRecord/pageSize : (totalRecord/pageSize + 1); //防止超出最末页(浏览途中数据被删除的情况) if ( pageNo > totalPage && totalPage!=0){ pageNo = totalPage; } pageNoDisp = computeDisplayStyleAndPage(); } /** * 计算页号显示样式 * 这里实现以下的分页样式("[]"代表当前页号),可根据项目需求调整 * [1],2,3,4,5,6,7,8..12,13 * 1,2..5,6,[7],8,9..12,13 * 1,2..6,7,8,9,10,11,12,[13] */ private String computeDisplayStyleAndPage(){ List<Integer> pageDisplays = Lists.newArrayList(); if ( totalPage <= 11 ){ for (int i=1; i<=totalPage; i++){ pageDisplays.add(i); } }else if ( pageNo < 7 ){ for (int i=1; i<=8; i++){ pageDisplays.add(i); } pageDisplays.add(0);// 0 表示 省略部分(下同) pageDisplays.add(totalPage-1); pageDisplays.add(totalPage); }else if ( pageNo> totalPage-6 ){ pageDisplays.add(1); pageDisplays.add(2); pageDisplays.add(0); for (int i=totalPage-7; i<=totalPage; i++){ pageDisplays.add(i); } }else{ pageDisplays.add(1); pageDisplays.add(2); pageDisplays.add(0); for (int i=pageNo-2; i<=pageNo+2; i++){ pageDisplays.add(i); } pageDisplays.add(0); pageDisplays.add(totalPage-1); pageDisplays.add(totalPage); } return Joiner.on("|").join(pageDisplays.toArray()); } public int getPageNo() { return pageNo; } public void setPageNo(int pageNo) { this.pageNo = pageNo; } public int getPageSize() { return pageSize; } public void setPageSize(int pageSize) { this.pageSize = pageSize; } public int getTotalRecord() { return totalRecord; } public void setTotalRecord(int totalRecord) { this.totalRecord = totalRecord; refreshPage(); } public int getTotalPage() { return totalPage; } public void setTotalPage(int totalPage) { this.totalPage = totalPage; } public Map<String, String> getParams() { return params; } public void setParams(Map<String, String> params) { this.params = params; } public Map<String, List<String>> getParamLists() { return paramLists; } public void setParamLists(Map<String, List<String>> paramLists) { this.paramLists = paramLists; } public String getSearchUrl() { return searchUrl; } public void setSearchUrl(String searchUrl) { this.searchUrl = searchUrl; } public String getPageNoDisp() { return pageNoDisp; } public void setPageNoDisp(String pageNoDisp) { this.pageNoDisp = pageNoDisp; } }
然后是最核心的拦截器了。涉及到了mybatis的核心功能,期间阅读大量mybatis源码几经修改重构,辛苦自不必说。
核心思想是将拦截到的select语句,改装成select count(*)语句,执行之得到,总数据数。再根据page中的当前页号算出limit值,拼接到select语句后。
为简化代码使用了Commons JXPath 包,做对象查询。
/** * 分页用拦截器 */ import java.sql.Connection; import java.sql.PreparedStatement; import java.sql.ResultSet; import java.util.Properties; import org.apache.commons.jxpath.JXPathContext; import org.apache.commons.jxpath.JXPathNotFoundException; import org.apache.ibatis.executor.Executor; import org.apache.ibatis.executor.parameter.DefaultParameterHandler; import org.apache.ibatis.mapping.BoundSql; import org.apache.ibatis.mapping.MappedStatement; import org.apache.ibatis.mapping.MappedStatement.Builder; import org.apache.ibatis.mapping.ParameterMapping; import org.apache.ibatis.mapping.SqlSource; import org.apache.ibatis.plugin.Interceptor; import org.apache.ibatis.plugin.Intercepts; import org.apache.ibatis.plugin.Invocation; import org.apache.ibatis.plugin.Plugin; import org.apache.ibatis.plugin.Signature; import org.apache.ibatis.session.ResultHandler; import org.apache.ibatis.session.RowBounds; @Intercepts({@Signature(type=Executor.class,method="query",args={ MappedStatement.class, Object.class, RowBounds.class, ResultHandler.class })}) public class PageInterceptor implements Interceptor{ public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable { //当前环境 MappedStatement,BoundSql,及sql取得 MappedStatement mappedStatement=(MappedStatement)invocation.getArgs()[0]; Object parameter = invocation.getArgs()[1]; BoundSql boundSql = mappedStatement.getBoundSql(parameter); String originalSql = boundSql.getSql().trim(); Object parameterObject = boundSql.getParameterObject(); //Page对象获取,“信使”到达拦截器! Page page = searchPageWithXpath(boundSql.getParameterObject(),".","page","*/page"); if(page!=null ){ //Page对象存在的场合,开始分页处理 String countSql = getCountSql(originalSql); Connection connection=mappedStatement.getConfiguration().getEnvironment().getDataSource().getConnection() ; PreparedStatement countStmt = connection.prepareStatement(countSql); BoundSql countBS = copyFromBoundSql(mappedStatement, boundSql, countSql); DefaultParameterHandler parameterHandler = new DefaultParameterHandler(mappedStatement, parameterObject, countBS); parameterHandler.setParameters(countStmt); ResultSet rs = countStmt.executeQuery(); int totpage=0; if (rs.next()) { totpage = rs.getInt(1); } rs.close(); countStmt.close(); connection.close(); //分页计算 page.setTotalRecord(totpage); //对原始Sql追加limit int offset = (page.getPageNo() - 1) * page.getPageSize(); StringBuffer sb = new StringBuffer(); sb.append(originalSql).append(" limit ").append(offset).append(",").append(page.getPageSize()); BoundSql newBoundSql = copyFromBoundSql(mappedStatement, boundSql, sb.toString()); MappedStatement newMs = copyFromMappedStatement(mappedStatement,new BoundSqlSqlSource(newBoundSql)); invocation.getArgs()[0]= newMs; } return invocation.proceed(); } /** * 根据给定的xpath查询Page对象 */ private Page searchPageWithXpath(Object o,String... xpaths) { JXPathContext context = JXPathContext.newContext(o); Object result; for(String xpath : xpaths){ try { result = context.selectSingleNode(xpath); } catch (JXPathNotFoundException e) { continue; } if ( result instanceof Page ){ return (Page)result; } } return null; } /** * 复制MappedStatement对象 */ private MappedStatement copyFromMappedStatement(MappedStatement ms,SqlSource newSqlSource) { Builder builder = new Builder(ms.getConfiguration(),ms.getId(),newSqlSource,ms.getSqlCommandType()); builder.resource(ms.getResource()); builder.fetchSize(ms.getFetchSize()); builder.statementType(ms.getStatementType()); builder.keyGenerator(ms.getKeyGenerator()); builder.keyProperty(ms.getKeyProperty()); builder.timeout(ms.getTimeout()); builder.parameterMap(ms.getParameterMap()); builder.resultMaps(ms.getResultMaps()); builder.resultSetType(ms.getResultSetType()); builder.cache(ms.getCache()); builder.flushCacheRequired(ms.isFlushCacheRequired()); builder.useCache(ms.isUseCache()); return builder.build(); } /** * 复制BoundSql对象 */ private BoundSql copyFromBoundSql(MappedStatement ms, BoundSql boundSql, String sql) { BoundSql newBoundSql = new BoundSql(ms.getConfiguration(),sql, boundSql.getParameterMappings(), boundSql.getParameterObject()); for (ParameterMapping mapping : boundSql.getParameterMappings()) { String prop = mapping.getProperty(); if (boundSql.hasAdditionalParameter(prop)) { newBoundSql.setAdditionalParameter(prop, boundSql.getAdditionalParameter(prop)); } } return newBoundSql; } /** * 根据原Sql语句获取对应的查询总记录数的Sql语句 */ private String getCountSql(String sql) { return "SELECT COUNT(*) FROM (" + sql + ") aliasForPage"; } public class BoundSqlSqlSource implements SqlSource { BoundSql boundSql; public BoundSqlSqlSource(BoundSql boundSql) { this.boundSql = boundSql; } public BoundSql getBoundSql(Object parameterObject) { return boundSql; } } public Object plugin(Object arg0) { return Plugin.wrap(arg0, this); } public void setProperties(Properties arg0) { } }
到展示层终于可以轻松些了,使用了文件标签来简化前台开发。
采用临时表单提交,CSS使用了Bootstrap。
<%@tag pageEncoding="UTF-8"%> <%@ attribute name="page" type="cn.com.intasect.ots.common.utils.Page" required="true"%> <%@ taglib prefix="c" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core"%> <% int current = page.getPageNo(); int begin = 1; int end = page.getTotalPage(); request.setAttribute("current", current); request.setAttribute("begin", begin); request.setAttribute("end", end); request.setAttribute("pList", page.getPageNoDisp()); %> <script type="text/javascript"> var paras = '<%=page.getParaJson()%>'; var paraJson = eval('(' + paras + ')'); //将提交参数转换为JSON var paraLists = '<%=page.getParaListJson()%>'; var paraListJson = eval('(' + paraLists + ')'); function pageClick( pNo ){ paraJson["pageNo"] = pNo; paraJson["pageSize"] = "<%=page.getPageSize()%>"; var jsPost = function(action, values, valueLists) { var id = Math.random(); document.write('<form id="post' + id + '" name="post'+ id +'" action="' + action + '" method="post">'); for (var key in values) { document.write('<input type="hidden" name="' + key + '" value="' + values[key] + '" />'); } for (var key2 in valueLists) { for (var index in valueLists[key2]) { document.write('<input type="hidden" name="' + key2 + '" value="' + valueLists[key2][index] + '" />'); } } document.write('</form>'); document.getElementById('post' + id).submit(); } //发送POST jsPost("<%=page.getSearchUrl()%>", paraJson, paraListJson); } </script> <div class="page-pull-right"> <% if (current!=1 && end!=0){%> <button class="btn btn-default btn-sm" onclick="pageClick(1)">首页</button> <button class="btn btn-default btn-sm" onclick="pageClick(${current-1})">前页</button> <%}else{%> <button class="btn btn-default btn-sm" >首页</button> <button class="btn btn-default btn-sm" >前页</button> <%} %> <c:forTokens items="${pList}" delims="|" var="pNo"> <c:choose> <c:when test="${pNo == 0}"> <label style="font-size: 10px; width: 20px; text-align: center;">•••</label> </c:when> <c:when test="${pNo != current}"> <button class="btn btn-default btn-sm" onclick="pageClick(${pNo})">${pNo}</button> </c:when> <c:otherwise> <button class="btn btn-primary btn-sm" style="font-weight:bold;">${pNo}</button> </c:otherwise> </c:choose> </c:forTokens> <% if (current<end && end!=0){%> <button class="btn btn-default btn-sm" onclick="pageClick(${current+1})">后页</button> <button class="btn btn-default btn-sm" onclick="pageClick(${end})">末页</button> <%}else{%> <button class="btn btn-default btn-sm">后页</button> <button class="btn btn-default btn-sm">末页</button> <%} %> </div>
注意“信使”在这里使出了浑身解数,7个主要的get方法全部用上了。
page.getPageNo() //当前页号 page.getTotalPage() //总页数 page.getPageNoDisp() //可以显示的页号 page.getParaJson() //查询条件 page.getParaListJson() //数组查询条件 page.getPageSize() //每页行数 page.getSearchUrl() //Url地址(作为action名称)
到这里三个核心模块完成了。然后是拦截器的注册。
【拦截器的注册】
需要在mybatis-config.xml 中加入拦截器的配置
<plugins> <plugin interceptor="cn.com.dingding.common.utils.PageInterceptor"> </plugin> </plugins>
【相关代码修改】
首先是后台代码的修改,Controller层由于涉及到查询条件,需要修改的内容较多。
1)入参需增加 pageNo,pageSize 两个参数
2)根据pageNo,pageSize 及你的相对url构造page对象。(
3)最重要的是将你的其他入参(查询条件)保存到page中
4)Service层的方法需要带着page这个对象(最终目的是传递到sql执行的入参,让拦截器识别出该sql需要分页,同时传递页号)
5)将page对象传回Mode中
修改前
@RequestMapping(value = "/user/users") public String list( @ModelAttribute("name") String name, @ModelAttribute("levelId") String levelId, @ModelAttribute("subjectId") String subjectId, Model model) { model.addAttribute("users",userService.selectByNameLevelSubject( name, levelId, subjectId)); return USER_LIST_JSP; }
修改后
@RequestMapping(value = "/user/users") public String list( @RequestParam(required = false, defaultValue = "1") int pageNo, @RequestParam(required = false, defaultValue = "5") int pageSize, @ModelAttribute("name") String name, @ModelAttribute("levelId") String levelId, @ModelAttribute("subjectId") String subjectId, Model model) { // 这里是“信使”诞生之地,一出生就加载了很多重要信息! Page page = Page.newBuilder(pageNo, pageSize, "users"); page.getParams().put("name", name); //这里再保存查询条件 page.getParams().put("levelId", levelId); page.getParams().put("subjectId", subjectId); model.addAttribute("users",userService.selectByNameLevelSubject( name, levelId, subjectId, page)); model.addAttribute("page", page); //这里将page返回前台 return USER_LIST_JSP; }
注意pageSize的缺省值决定该分页的每页数据行数 ,实际项目更通用的方式是使用配置文件指定。
Service层
拦截器可以自动识别在Map或Bean中的Page对象。
如果使用Bean需要在里面增加一个page项目,Map则比较简单,以下是例子。
@Override public List<UserDTO> selectByNameLevelSubject(String name, String levelId, String subjectId, Page page) { Map<String, Object> map = Maps.newHashMap(); levelId = DEFAULT_SELECTED.equals(levelId)?null: levelId; subjectId = DEFAULT_SELECTED.equals(subjectId)?null: subjectId; if (name != null && name.isEmpty()){ name = null; } map.put("name", name); map.put("levelId", levelId); map.put("subjectId", subjectId); map.put("page", page); //MAP的话加这一句就OK return userMapper.selectByNameLevelSubject(map); }
前台页面方面,由于使用了标签,在适当的位置加一句就够了。
<tags:page page="${page}"/>
“信使”page在这里进入标签,让分页按钮最终展现。
至此,无需修改一句sql,完成分页自动化。
【效果图】
【总结】
现在回过头来看下最开始提出的几个问题:
1)分页时是要随时带有最近一次查询条件
回答:在改造Controller层时,通过将提交参数设置到 Page对象的 Map<String, String> params(单个基本型参数) 和 Map<String, List<String>> paramLists(数组基本型)解决。
顺便提一下,例子中没有涉及参数是Bean的情况,实际应用中应该比较常见。简单的方法是将Bean转换层Map后加入到params。
2)不能影响现有的sql,类似aop的效果
回答:利用Mybatis提供了 Interceptor 接口,拦截后改头换面去的件数并计算limit值,自然能神不知鬼不觉。
3)mybatis提供了通用的拦截接口,要选择适当的拦截方式和时点
回答:@Signature(method = "query", type = Executor.class, args = { MappedStatement.class, Object.class, RowBounds.class, ResultHandler.class }) 只拦截查询语句,其他增删改查不会影响。
4)尽量少的影响现有service等接口
回答:这个自认为本方案做的还不够好,主要是Controller层改造上,感觉代码量还比较大。如果有有识者知道更好的方案还请多指教。
【遗留问题】
1)一个“明显”的性能问题,是每次检索前都要去 select count(*)一次。在很多时候(数据变化不是特别敏感的场景)是不必要的。调整也不难,先Controller参数增加一个 totalRecord 总记录数 ,在稍加修改一下Page相关代码即可。
2)要排序怎么办?本文并未讨论排序,但是方法是类似的。以上面代码为基础,可以较容易地实现一个通用的排序标签。
===================================== 分割线 (1/8)=======================================
对于Controller层需要将入参传入Page对象的问题已经进行了改善,思路是自动从HttpServletRequest 类中提取入残,减低了分页代码的侵入性,详细参看文章 http://duanhengbin.iteye.com/blogs/2001142
===================================== 分割线 (1/23)=======================================
再次改善,使用ThreadLocal类封装Page对象,让Service层等无需传Page对象,减小了侵入性。拦截器也省去了查找Page对象的动作,性能也同时改善。整体代码改动不大。
===================================== 分割线 (2/21)=======================================
今天比较闲,顺便聊下这个分页的最终版,当然从来只有不断变化的需求,没有完美的方案,这里所说的最终版其实是一个优化后的“零侵入”的方案。为避免代码混乱还是只介绍思路。在上一个版本(1/23版)基础上有两点改动:
一是增加一个配置文件,按Url 配置初始的每页行数。如下面这样(pagesize 指的是每页行数):
<pager url="/user/users" pagesize="10" />
二是增加一个过滤器,并将剩下的位于Control类中 唯一侵入性的分页相关代码移入过滤器。发现当前的 Url 在配置文件中有匹配是就构造Page对象,并加入到Response中。
使用最终版后,对于开发者需要分页时,只要在配置文件中加一行,并在前端页面上加一个分页标签即可,其他代码,SQL等都不需要任何改动,可以说简化到了极限。
【技术列表】
总结下最终方案用到的技术:
- Mybatis 提供的拦截器接口实现(实现分页sql自动 select count 及limit 拼接)
- Servlet过滤器+ThreadLocal (生成线程共享的Page对象)
- 标签文件 (实现前端共通的分页效果)
- 临时表单提交 (减少页面体积)
【其他分页方案比较】
时下比较成熟的 JPA 的分页方案,(主要应用在 Hibernate + Spring Data 的场合),主要切入点在DAO层,而Controller等各层接口依然需要带着pageNumber,pageSize 这些的参数,另外框架开发者还要掌握一些必须的辅助类,如:
org.springframework.data.repository.PagingAndSortingRepository 可分页DAO基类
org.springframework.data.domain.Page 抽取结果封装类
org.springframework.data.domain.Pageable 分页信息类
比较来看 本方案 做到了分页与业务逻辑的完全解耦,开发者无需关注分页,全部通过配置实现。通过这个例子也可以反映出Mybatis在底层开发上有其独特的优势。
【备选方案】
最后再闲扯下,上面的最终案是基于 Url 配置的,其实也可以基于方法加自定义注解来做。这样配置文件省了,但是要增加一个注解解析类。注解中参数 为初始的每页行数。估计注解fans会喜欢,如下面的样子:
@RequestMapping(value = "/user/users") @Pagination(size=10) public String list( ...
同样与过滤器配合使用,只是注解本身多少还是有“侵入性”。在初始行数基本不会变更时,这个比较直观的方案也是不错的选择。大家自行决定吧。
http://duanhengbin.iteye.com/blog/1998017
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