如何细粒度的控制你的Mybatis的二级缓存

Posted 2021-04-16 百知教育

前几天网友chanfish 给我抛出了一个问题，笼统地讲就是如何能细粒度地控制MyBatis的二级缓存问题，酝酿了几天，觉得可以写个插件来实现这个这一功能。本文就是从问题入手，一步步分析现存的MyBatis的二级缓存的不足之处，探讨一点可以改进的地方，并且对不足之处开发一个插件进行弥补。

本文如下组织结构：

1. 一个关于MyBatis的二级缓存的实际问题

2. 当前MyBatis二级缓存的工作机制

3. mybatis-enhanced-cache插件的设计和工作原理

4. mybatis-enhanced-cache 插件的使用实例

1.一个关于MyBatis的二级缓存的实际问题

现有AMapper.xml中定义了对数据库表 ATable 的CRUD操作，BMapper定义了对数据库表BTable的CRUD操作；

假设 MyBatis 的二级缓存开启，并且 AMapper 中使用了二级缓存，AMapper对应的二级缓存为ACache；

除此之外，AMapper 中还定义了一个跟BTable有关的查询语句，类似如下所述：

 

执行以下操作：

1. 执行AMapper中的"selectATableWithJoin" 操作，此时会将查询到的结果放置到AMapper对应的二级缓存ACache中；

2. 执行BMapper中对BTable的更新操作(update、delete、insert)后，BTable的数据更新；

3. 再执行1完全相同的查询，这时候会直接从AMapper二级缓存ACache中取值，将ACache中的值直接返回；

 

好，问题就出现在第3步上：

由于AMapper的“selectATableWithJoin” 对应的SQL语句需要和BTable进行join查找，而在第 2 步BTable的数据已经更新了，但是第 3 步查询的值是第 1 步的缓存值，已经极有可能跟真实数据库结果不一样，即ACache中缓存数据过期了！

 

总结来看，就是：

对于某些使用了 join连接的查询，如果其关联的表数据发生了更新，join连接的查询由于先前缓存的原因，导致查询结果和真实数据不同步；

从MyBatis的角度来看，这个问题可以这样表述：

对于某些表执行了更新(update、delete、insert)操作后，如何去清空跟这些表有关联的查询语句所造成的缓存；

当前的MyBatis的缓存机制不能很好地处理这一问题，下面我们将从当前的MyBatis的缓存机制入手，分析这一问题：

2. 当前MyBatis二级缓存的工作机制：

 

MyBatis二级缓存的一个重要特点：即松散的Cache缓存管理和维护。

一个Mapper中定义的增删改查操作只能影响到自己关联的Cache对象。如上图所示的Mapper namespace1中定义的若干CRUD语句，产生的缓存只会被放置到相应关联的Cache1中，即Mapper namespace2,namespace3,namespace4 中的CRUD的语句不会影响到Cache1。

可以看出，Mapper之间的缓存关系比较松散，相互关联的程度比较弱。

现在再回到上面描述的问题，如果我们将AMapper和BMapper共用一个Cache对象，那么，当BMapper执行更新操作时，可以清空对应Cache中的所有的缓存数据，这样的话，数据不是也可以保持最新吗？

确实这个也是一种解决方案，不过，它会使缓存的使用效率变的很低！AMapper和BMapper的任意的更新操作都会将共用的Cache清空，会频繁地清空Cache，导致Cache实际的命中率和使用率就变得很低了，所以这种策略实际情况下是不可取的。

最理想的解决方案就是：

对于某些表执行了更新(update、delete、insert)操作后，如何去清空跟这些表有关联的查询语句所造成的缓存；

这样，就是以很细的粒度管理MyBatis内部的缓存，使得缓存的使用率和准确率都能大大地提升。   

基于这个思路，我写了一个对应的mybatis-enhanced-cache 缓存插件，可以很好地支持上述的功能。

  

对于上述的例子中，该插件可以实现：当BMapper对BTable执行了更新操作时，指定清除与BTable相关联的selectATableWithJoin查询语句在ACache中产生的缓存。

     

接下来就来看看这个mybatis-enhanced-cache插件的设计原理吧：

3.mybatis-enhanced-cache插件的设计和工作原理

该插件主要由两个构件组成：EnhancedCachingExecutor和EnhancedCachingManager。

EnhancedCachingExecutor是针对于Executor的拦截器，拦截Executor的几个关键的方法；

EnhancedCachingExecutor主要做以下几件事：

1. 每当有Executor执行query操作时，

1.1  记录下该查询StatementId和CacheKey，然后将其添加到EnhancedCachingManager中；

1.2  记录下该查询StatementId 和此StatementId所属Mapper内的Cache缓存对象引用，添加到EnhancedCachingManager中；

2. 每当Executor执行了update操作时，将此 update操作的StatementId传递给EnhancedCachingManager，让EnhancedCachingManager根据此update的StatementId的配置，去清空指定的查询语句所产生的缓存；

 

另一个构件：EnhancedCachingManager，它也是本插件的核心，它维护着以下几样东西：

1. 整个MyBatis的所有查询所产生的CacheKey集合（以statementId分类）；

2. 所有的使用过了的查询的statementId 及其对应的Cache缓存对象的引用；

3. update类型的StatementId和查询StatementId集合的映射，用于当Update类型的语句执行时，根据此映射决定应该清空哪些查询语句产生的缓存；

如下图所示：

 

工作原理：

原理很简单，就是 当执行了某个update操作时，根据配置信息去清空指定的查询语句在Cache中所产生的缓存数据。