MyBatis-Plus（MP）AST 抽象语法树 设计原理

AST 全称是 Abstract Syntax Tree （抽象语法树），是源代码语法结构的一种抽象表示。

简单来说：编译器或解释器在解析一段代码（或表达式）时，会先将文本字符串转换成一棵树形结构，这棵树就是 AST。

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直观理解：从文本到树

假设有一句简单的算术表达式：

3 + 5 * 2

人类一眼就能看出要先算 5 * 2，再算 3 + 10。但计算机不认识，它需要先解析：

文本 → 词法分析（Token 流） → 语法分析（AST） → 执行/编译

AST 长这样（简化版）：

      +
     / \
    3   *
       / \
      5   2

这棵树清晰地表达了运算优先级 ：* 是 + 的子节点，所以先算乘法。

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AST 在 OGNL 中的应用

当 MyBatis 执行一个 OGNL 表达式时，比如：

name != null and name != ''

第一步：词法分析（Lexical Analysis）

将字符串拆解成一个个 Token（最小语法单元）：

Token: [name] [!=] [null] [and] [name] [!=] ['']

第二步：语法分析（Syntax Analysis）

根据语法规则，构建 AST 树：

        and
       /   \
     !=     !=
    /  \   /  \
 name null name ''

第三步：执行（Evaluation）

MyBatis 会深度优先遍历这棵 AST 树：

1. 左子树：计算 name != null，返回 true 或 false。

2. 右子树：计算 name != ''，返回 true 或 false。

3. 根节点：对两个结果做 and 运算，返回最终布尔值。

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为什么要用 AST？直接字符串判断不行吗？

如果只做简单的 if (name != null)，用字符串 split 或正则也能凑合。但 OGNL 需要支持极其复杂的表达式：

<!-- 真实项目中的复杂判断 -->
<if test="user != null and user.age >= 18 and (user.role == 'admin' or user.role == 'super_admin') and @com.example.util.SecurityUtil@hasPermission('delete')">
    DELETE FROM user WHERE id = #{id}
</if>

用 AST 的三大核心优势

优势	说明	例子
语法树结构	清晰表达运算符优先级和嵌套关系	and 和 or 的优先级通过树形结构自然体现，不需要手动加括号
类型安全	在遍历 AST 时可以进行类型检查	能识别 name.length() 是方法调用，而不是属性访问
性能优化	表达式可以预编译成 AST 并缓存，避免重复解析	MyBatis 的 OgnlCache 就是将表达式字符串 → AST 的映射缓存起来

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AST 在 MyBatis 动态 SQL 中的另一个角色：XML 标签解析

不仅仅是 OGNL，MyBatis 解析 XML 中的动态标签（<if>、<where>、<foreach>）时，也是在内存中构建了一棵 AST 树。

示例 XML：

<select id="findUsers" resultType="User">
    SELECT * FROM user
    <where>
        <if test="name != null">
            AND name = #{name}
        </if>
        <if test="age != null">
            AND age = #{age}
        </if>
    </where>
</select>

MyBatis 在启动时构建的 AST（简化版）：

        SqlNode (Root)
           |
      StaticTextSqlNode ("SELECT * FROM user ")
           |
      WhereSqlNode
        /        \
   IfSqlNode   IfSqlNode
   (name)       (age)
      |            |
  OGNL判断     OGNL判断
  (name!=null) (age!=null)
      |            |
  TextNode     TextNode
  ("AND name")  ("AND age")

运行时执行流程（深度优先遍历）：

1. 遍历 WhereSqlNode → 判断是否需要加 WHERE 关键字。

2. 遍历第一个 IfSqlNode → 用 OGNL 评估 name != null，为 true 则输出 "AND name = ?"。

3. 遍历第二个 IfSqlNode → 用 OGNL 评估 age != null，为 false 则跳过。

4. 回到 WhereSqlNode，决定是否需要去掉多余的 AND（这就是 <where> 标签的智能行为）。

这里的 IfSqlNode、WhereSqlNode 都是 SqlNode 接口的实现类 ，它们构成了一棵多叉树。

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OGNL 的 AST 具体长什么样？（源码级别）

在 MyBatis 源码中，当调用 OgnlCache.getValue(expression, rootObject) 时：

// 1. 先从缓存取 AST（避免重复解析）
Object node = OgnlCache.getExpression(expression);
if (node == null) {
    // 2. 如果缓存没有，调用 OGNL 解析器
    node = Ognl.parseExpression(expression);  // 返回 AST 根节点
    OgnlCache.putExpression(expression, node);
}
// 3. 在上下文中执行 AST
return Ognl.getValue(node, context, rootObject);

Ognl.parseExpression() 返回的 AST 是一个 SimpleNode 对象树，每个节点代表一个操作符或操作数。

常见 AST 节点类型（OGNL 内部）：

AST 节点类	代表含义	示例
ASTAnd	逻辑与	a and b
ASTOr	逻辑或	a or b
ASTEq	等于比较	a == b
ASTNotEq	不等于比较	a != b
ASTGreater	大于比较	a > b
ASTMethod	方法调用	user.getName()
ASTProperty	属性访问	user.name
ASTStaticMethod	静态方法调用	@Util@method()
ASTSequence	逗号表达式	a, b, c
ASTConst	常量值	123、"hello"、null

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一个完整的执行示例

假设参数是 User 对象，其中 name = "Jack"，age = 25。

OGNL 表达式： name != null and age > 18

AST 树（简化）：

        ASTAnd
       /       \
  ASTNotEq    ASTGreater
   /    \      /    \
 name  null  age  18

执行过程（后序遍历）：

1. 访问 ASTNotEq：

   • 左子树 ASTProperty：获取 name 的值 "Jack"。

   • 右子树 ASTConst：常量 null。

   • 计算 "Jack" != null → true。

2. 访问 ASTGreater：

   • 左子树 ASTProperty：获取 age 的值 25。

   • 右子树 ASTConst：常量 18。

   • 计算 25 > 18 → true。

3. 访问 ASTAnd：

   • 左子树结果 true，右子树结果 true。

   • 计算 true and true → true。

最终返回 true，该 <if> 标签内容被拼接。

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AST 带来的"坑"与注意事项

1. 短路求值（Short-Circuit Evaluation）

OGNL 支持 and 和 or 的短路求值：

<if test="user != null and user.name == 'Jack'">

如果 user == null，user.name 就不会被访问，避免 NPE。这在 AST 执行器中是通过遍历顺序实现的。

2. 空值安全的属性导航（Safe Navigation）

OGNL 3.0+ 支持 ?. 操作符：

<if test="user?.address?.city == 'Beijing'">

如果 user 或 address 为 null，整个表达式返回 null 而非 NPE。在 AST 中对应 ASTChain 节点。

3. 性能考量

虽然 OGNL 表达式会被缓存为 AST，但如果 XML 中有成百上千个 <if> 标签 ，启动时解析并构建 AST 树仍会消耗一定时间（不过通常可忽略）。MP 通过 TableInfoHelper 缓存 和 OgnlCache 双层缓存做了优化。

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总结：从文本到 SQL 的完整链路（AST 视角）

阶段	输入	处理	输出	AST 角色
1. XML 解析	<if test="name != null">	XML DOM 解析	生成 IfSqlNode 对象	XML AST （SqlNode 树）
2. OGNL 解析	"name != null" 字符串	Ognl.parseExpression()	生成 OGNL AST（SimpleNode 树）	OGNL AST（表达式树）
3. 运行时判断	参数对象 User(name="Jack")	遍历 OGNL AST 并计算	返回 true / false	执行 AST（深度优先遍历）
4. SQL 拼接	所有 SqlNode 按遍历结果拼装	遍历 XML AST	带 ? 的预编译 SQL	执行 XML AST
5. 参数绑定	name = "Jack"	TypeHandler 设置参数	完整 SQL（日志中）	与 AST 无关

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一句话概括：

AST 是编程语言的"骨架"，它将人类可读的代码/表达式转化为计算机可遍历和执行的树形结构。在 MyBatis 中，XML 动态标签和 OGNL 表达式分别被构建为两棵 AST，运行时通过遍历这两棵树，实现了"动态生成 SQL"的效果。