MyBatis缓存机制的设计与实现

Posted 2021-04-16 Java开发吧

   本文主要讲解MyBatis非常棒的缓存机制的设计原理，给读者们介绍一下MyBatis的缓存机制的轮廓，然后会分别针对缓存机制中的方方面面展开讨论。

MyBatis将数据缓存设计成两级结构，分为一级缓存、二级缓存：

       一级缓存是Session会话级别的缓存，位于表示一次数据库会话的SqlSession对象之中，又被称之为本地缓存。一级缓存是MyBatis内部实现的一个特性，用户不能配置，默认情况下自动支持的缓存，用户没有定制它的权利（不过这也不是绝对的，可以通过开发插件对它进行修改）。

       基于PerpetualCache的HashMap的本地缓存，一级缓存的作用域为sqlSession,当sqlSession被flush或close之后，当前sqlSession中的所有缓存都将被清空。

       二级缓存是Application应用级别的缓存，它的是生命周期很长，跟Application的声明周期一样，也就是说它的作用范围是整个Application应用。

      和一级缓存的机制相同，默认也是采用PerpetualCache的HashMap存储，但二级缓存的作用域是mapper（namespace）。

一级缓存

在举例子之前，我们先来看看一级缓存的工作原理：

 我们在程序中第一次发起对用户id为1的用户信息进行查询时，会先去缓存中搜索是否有id为1的用户信息；如果没有，才会去数据库查询该用户的信息；得到用户信息后，将用户信息存储到一级缓存中；

第二次发起对用户id为1的查询，先去缓存中找是否存id为1的用户信息，缓存中有就会直接在缓存中取出相关数据；

如果sqlsession中执行了commit操作（增，删，改），sqlsession中的一级缓存会被清除，这样可以保证缓存中的信息时最新数据，避免脏读；

一级缓存测试

mybatis默认支持一级缓存，不需要在配置文件中设置；下面我们来看一级缓存的测试代码：

 从执行结果中可以看出：

       第一次查询发出了一条sql语句，但是第二次查询并没有发出，因为第二次查询直接从一级缓存中取出数据；

       但是，当我们将mybatis和Spring进行整合之后，事务将被控制在Service中：

 一个Service中包括对很多mapper方法的调用，当我们执行两次Service的调用，查询相同用户的信息，就不会走一级缓存，因为第一个Service方法执行完毕之后，该方法的sqlSession已经被清空了，所以无法调用一级缓存；

二级缓存和一级缓存的区别在于：二级缓存需要我们手动的开启；首先我们在开启二级缓存之前测试一下效果：

 执行完上述代码之后，我们可以发现执行结果如下：

 从上面的结果可以看出，我们没有开启之前，mybatis和数据库有两次交互的过程，也就是说默认情况下，mybatis的二级缓存是关闭的，需要我们手动设置。

开启二级缓存

（1）在核心配置文件SqlMapConfig.xml中加入以下内容（开启二级缓存总开关）：

cacheEnabled设置为 true

 

 

（2）在映射文件中，加入以下内容，开启二级缓存：

 

实现序列化

    

由于二级缓存的数据不一定都是存储到内存中，它的存储介质多种多样，所以需要给缓存的对象执行序列化。

如果该类存在父类，那么父类也要实现序列化。

禁用二级缓存

该statement中设置userCache=false可以禁用当前select语句的二级缓存，即每次查询都是去数据库中查询，默认情况下是true，即该statement使用二级缓存。

刷新二级缓存

需要注意的是，使用二级缓存的时候，我们必须使用的是两个不同的session，并且只有在第一个缓存被提交的情况下才能使用二级缓存；

自定义缓存

EhCache 是一个纯Java的进程内缓存框架，具有快速、精干等特点，是Hibernate中默认的CacheProvider。

MyBatis定义了Cache接口方便我们进行自定义扩展。

步骤：

（1）导入ehcache包，以及整合包，日志包

（2）编写ehcache.xml配置文件
（3）配置cache标签

若想在命名空间中共享相同的缓存配置和实例。可以使用 cache-ref 元素来引用另外一个缓存。

缓存相关属性

（1）eviction=“FIFO”：缓存回收策略：• 默认的是 LRU。

1. LRU – 最近最少使用的：移除最长时间不被使用的对象。

2. FIFO – 先进先出：按对象进入缓存的顺序来移除它们。

3. SOFT – 软引用：移除基于垃圾回收器状态和软引用规则的对象。

4. WEAK – 弱引用：更积极地移除基于垃圾收集器状态和弱引用规则的对象。

（2）flushInterval：刷新间隔，单位毫秒

  默认情况是不设置，也就是没有刷新间隔，缓存仅仅调用语句时刷新

（3）size：引用数目，正整数

  代表缓存最多可以存储多少个对象，太大容易导致内存溢出

（4）readOnly：只读，true/false

1. true：只读缓存；会给所有调用者返回缓存对象的相同实例。因此这些对象不能被修改。这提供了很重要的性能优势。

2. false：读写缓存；会返回缓存对象的拷贝（通过序列化）。这会慢一些，但是安全，因此默认是 false。

缓存相关设置

（1）全局setting的cacheEnable：

配置二级缓存的开关。一级缓存一直是打开的。

（2）select标签的useCache属性：

  配置这个select是否使用二级缓存。一级缓存一直是使用的

（3）sql标签的flushCache属性：

1. 增删改默认flushCache=true。sql执行以后，会同时清空一级和二级缓存。

2. 查询默认flushCache=false。

（4）sqlSession.clearCache()：

   只是用来清除一级缓存。

（5）当在某一个作用域 (一级缓存Session/二级缓存Namespaces) 进行了 C/U/D 操作后，默认该作用域下所有 select 中的缓存将被clear。

总结

 二级缓存与一级缓存区别，二级缓存的范围更大，多个sqlSession可以共享一个UserMapper的二级缓存区域。UserMapper有一个二级缓存区域（按namespace分） ，其它mapper也有自己的二级缓存区域（按namespace分）。每一个namespace的mapper都有一个二缓存区域，两个mapper的namespace如果相同，这两个mapper执行sql查询到数据将存在相同 的二级缓存区域中。