mybatis深入理解(一)之 # 与 $ 区别以及 sql 预编译

摘要：在动态解析阶段，和会有不同的表现解析为一个预编译语句的参数标记符。其次，在预编译之前已经被变量替换了，这会存在注入问题。预编译语句对象可以重复利用。默认情况下，将对所有的进行预编译。总结本文主要深入探究了对和的不同处理方式，并了解了预编译。

mybatis 中使用 sqlMap 进行 sql 查询时，经常需要动态传递参数，例如我们需要根据用户的姓名来筛选用户时，sql 如下：

select * from user where name = "ruhua";

上述 sql 中，我们希望 name 后的参数 "ruhua" 是动态可变的，即不同的时刻根据不同的姓名来查询用户。在 sqlMap 的 xml 文件中使用如下的 sql 可以实现动态传递参数 name：

select * from user where name = #{name};

或者

select * from user where name = "${name}";

对于上述这种查询情况来说，使用 #{ } 和 ${ } 的结果是相同的，但是在某些情况下，我们只能使用二者其一。

动态 SQL 是 mybatis 的强大特性之一，也是它优于其他 ORM 框架的一个重要原因。mybatis 在对 sql 语句进行预编译之前，会对 sql 进行动态解析，解析为一个 BoundSql 对象，也是在此处对动态 SQL 进行处理的。

在动态 SQL 解析阶段， #{ } 和 ${ } 会有不同的表现：

#{ } 解析为一个 JDBC 预编译语句（prepared statement）的参数标记符。

例如，sqlMap 中如下的 sql 语句

select * from user where name = #{name};

解析为：

select * from user where name = ?;

一个 #{ } 被解析为一个参数占位符 ? 。

而，

${ } 仅仅为一个纯碎的 string 替换，在动态 SQL 解析阶段将会进行变量替换

例如，sqlMap 中如下的 sql

select * from user where name = "${name}";

当我们传递的参数为 "ruhua" 时，上述 sql 的解析为：

select * from user where name = "ruhua";

预编译之前的 SQL 语句已经不包含变量 name 了。

综上所得， ${ } 的变量的替换阶段是在动态 SQL 解析阶段，而 #{ }的变量的替换是在 DBMS 中。

1、能使用 #{ } 的地方就用 #{ }

首先这是为了性能考虑的，相同的预编译 sql 可以重复利用。

其次，${ } 在预编译之前已经被变量替换了，这会存在 sql 注入问题。例如，如下的 sql，

select * from ${tableName} where name = #{name} 

假如，我们的参数 tableName 为 user; delete user; --，那么 SQL 动态解析阶段之后，预编译之前的 sql 将变为

select * from user; delete user; -- where name = ?;

-- 之后的语句将作为注释，不起作用，因此本来的一条查询语句偷偷的包含了一个删除表数据的 SQL！

2、表名作为变量时，必须使用 ${ }

这是因为，表名是字符串，使用 sql 占位符替换字符串时会带上单引号 ""，这会导致 sql 语法错误，例如：

select * from #{tableName} where name = #{name};

预编译之后的sql 变为：

select * from ? where name = ?;

假设我们传入的参数为 tableName = "user" , name = "ruhua"，那么在占位符进行变量替换后，sql 语句变为

select * from "user" where name="ruhua";

上述 sql 语句是存在语法错误的，表名不能加单引号 ""（注意，反引号 ``是可以的）。

sql 预编译指的是数据库驱动在发送 sql 语句和参数给 DBMS 之前对 sql 语句进行编译，这样 DBMS 执行 sql 时，就不需要重新编译。

JDBC 中使用对象 PreparedStatement 来抽象预编译语句，使用预编译

预编译阶段可以优化 sql 的执行。
预编译之后的 sql 多数情况下可以直接执行，DBMS 不需要再次编译，越复杂的sql，编译的复杂度将越大，预编译阶段可以合并多次操作为一个操作。

预编译语句对象可以重复利用。
把一个 sql 预编译后产生的 PreparedStatement 对象缓存下来，下次对于同一个sql，可以直接使用这个缓存的 PreparedState 对象。

mybatis 默认情况下，将对所有的 sql 进行预编译。

mysql 的预编译源码在 com.mysql.jdbc.ConnectionImpl 类中，如下：

public synchronized java.sql.PreparedStatement prepareStatement(String sql,
            int resultSetType, int resultSetConcurrency) throws SQLException {
        checkClosed();

        //
        // FIXME: Create warnings if can"t create results of the given
        // type or concurrency
        //
        PreparedStatement pStmt = null;
        
        boolean canServerPrepare = true;
        
        // 不同的数据库系统对sql进行语法转换
        String nativeSql = getProcessEscapeCodesForPrepStmts() ? nativeSQL(sql): sql;
        
        // 判断是否可以进行服务器端预编译
        if (this.useServerPreparedStmts && getEmulateUnsupportedPstmts()) {
            canServerPrepare = canHandleAsServerPreparedStatement(nativeSql);
        }
        
        // 如果可以进行服务器端预编译
        if (this.useServerPreparedStmts && canServerPrepare) {

            // 是否缓存了PreparedStatement对象
            if (this.getCachePreparedStatements()) {
                synchronized (this.serverSideStatementCache) {
                    
                    // 从缓存中获取缓存的PreparedStatement对象
                    pStmt = (com.mysql.jdbc.ServerPreparedStatement)this.serverSideStatementCache.remove(sql);
                    
                    if (pStmt != null) {
                        // 缓存中存在对象时对原 sqlStatement 进行参数清空等
                        ((com.mysql.jdbc.ServerPreparedStatement)pStmt).setClosed(false);
                        pStmt.clearParameters();
                    }

                    if (pStmt == null) {
                        try {
                            // 如果缓存中不存在，则调用服务器端(数据库)进行预编译
                            pStmt = ServerPreparedStatement.getInstance(getLoadBalanceSafeProxy(), nativeSql,
                                    this.database, resultSetType, resultSetConcurrency);
                            if (sql.length() < getPreparedStatementCacheSqlLimit()) {
                                ((com.mysql.jdbc.ServerPreparedStatement)pStmt).isCached = true;
                            }
                            
                            // 设置返回类型以及并发类型
                            pStmt.setResultSetType(resultSetType);
                            pStmt.setResultSetConcurrency(resultSetConcurrency);
                        } catch (SQLException sqlEx) {
                            // Punt, if necessary
                            if (getEmulateUnsupportedPstmts()) {
                                pStmt = (PreparedStatement) clientPrepareStatement(nativeSql, resultSetType, resultSetConcurrency, false);
                                
                                if (sql.length() < getPreparedStatementCacheSqlLimit()) {
                                    this.serverSideStatementCheckCache.put(sql, Boolean.FALSE);
                                }
                            } else {
                                throw sqlEx;
                            }
                        }
                    }
                }
            } else {

                // 未启用缓存时，直接调用服务器端进行预编译
                try {
                    pStmt = ServerPreparedStatement.getInstance(getLoadBalanceSafeProxy(), nativeSql,
                            this.database, resultSetType, resultSetConcurrency);
                    
                    pStmt.setResultSetType(resultSetType);
                    pStmt.setResultSetConcurrency(resultSetConcurrency);
                } catch (SQLException sqlEx) {
                    // Punt, if necessary
                    if (getEmulateUnsupportedPstmts()) {
                        pStmt = (PreparedStatement) clientPrepareStatement(nativeSql, resultSetType, resultSetConcurrency, false);
                    } else {
                        throw sqlEx;
                    }
                }
            }
        } else {
            // 不支持服务器端预编译时调用客户端预编译（不需要数据库 connection ）
            pStmt = (PreparedStatement) clientPrepareStatement(nativeSql, resultSetType, resultSetConcurrency, false);
        }
        
        return pStmt;
    }

流程图如下所示：

mybatis 在调用 connection 进行 sql 预编译之前，会对sql语句进行动态解析，动态解析主要包含如下的功能：

占位符的处理

动态sql的处理

参数类型校验

mybatis强大的动态SQL功能的具体实现就在此。动态解析涉及的东西太多，以后再讨论。

本文主要深入探究了 mybatis 对 #{ } 和 ${ }的不同处理方式，并了解了 sql 预编译。