【mybatis源碼學習】mybtias一級，二級緩存

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mybatis 為我們提供了一級緩存和二級緩存，可以通過下圖來理解：

　　①、一級緩存是SqlSession級別的緩存。在操作數據庫時需要構造sqlSession對象，在對象中有一個數據結構（HashMap）用於存儲緩存數據。不同的sqlSession之間的緩存數據區域（HashMap）是互相不影響的。

　　②、二級緩存是mapper級別的緩存，多個SqlSession去操作同一個Mapper的sql語句，多個SqlSession可以共用二級緩存，二級緩存是跨SqlSession的。

1、一級緩存

　　①、我們在一個 sqlSession 中，對 User 表根據id進行兩次查詢，查看他們發出sql語句的情況。

@Test
public void testSelectOrderAndUserByOrderId(){
    //根據 sqlSessionFactory 產生 session
    SqlSession sqlSession = sessionFactory.openSession();
    String statement = "one.to.one.mapper.OrdersMapper.selectOrderAndUserByOrderID";
    UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
    //第一次查詢，發出sql語句，並將查詢的結果放入緩存中
    User u1 = userMapper.selectUserByUserId(1);
    System.out.println(u1);
     
    //第二次查詢，由於是同一個sqlSession,會在緩存中查找查詢結果
    //如果有，則直接從緩存中取出來，不和數據庫進行交互
    User u2 = userMapper.selectUserByUserId(1);
    System.out.println(u2);
     
    sqlSession.close();
}

　　查看控制台打印情況：

②、 同樣是對user表進行兩次查詢，只不過兩次查詢之間進行了一次update操作。

@Test
public void testSelectOrderAndUserByOrderId(){
    //根據 sqlSessionFactory 產生 session
    SqlSession sqlSession = sessionFactory.openSession();
    String statement = "one.to.one.mapper.OrdersMapper.selectOrderAndUserByOrderID";
    UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
    //第一次查詢，發出sql語句，並將查詢的結果放入緩存中
    User u1 = userMapper.selectUserByUserId(1);
    System.out.println(u1);
     
    //第二步進行了一次更新操作，sqlSession.commit()
    u1.setSex("女");
    userMapper.updateUserByUserId(u1);
    sqlSession.commit();
     
    //第二次查詢，由於是同一個sqlSession.commit(),會清空緩存信息
    //則此次查詢也會發出 sql 語句
    User u2 = userMapper.selectUserByUserId(1);
    System.out.println(u2);
     
    sqlSession.close();
}

控制台打印情況：

③、總結

　　1、第一次發起查詢用戶id為1的用戶信息，先去找緩存中是否有id為1的用戶信息，如果沒有，從數據庫查詢用戶信息。得到用戶信息，將用戶信息存儲到一級緩存中。 

　　2、如果中間sqlSession去執行commit操作（執行插入、更新、刪除），則會清空SqlSession中的一級緩存，這樣做的目的為了讓緩存中存儲的是最新的信息，避免臟讀。

　　3、第二次發起查詢用戶id為1的用戶信息，先去找緩存中是否有id為1的用戶信息，緩存中有，直接從緩存中獲取用戶信息。

2、二級緩存

　　二級緩存的原理和一級緩存原理一樣，第一次查詢，會將數據放入緩存中，然后第二次查詢則會直接去緩存中取。但是一級緩存是基於 sqlSession 的，而 二級緩存是基於 mapper文件的namespace的，也就是說多個sqlSession可以共享一個mapper中的二級緩存區域，並且如果兩個mapper的namespace相同，即使是兩個mapper，那么這兩個mapper中執行sql查詢到的數據也將存在相同的二級緩存區域中。

那么二級緩存是如何使用的呢？

　　①、開啟二級緩存

　　和一級緩存默認開啟不一樣，二級緩存需要我們手動開啟

　　首先在全局配置文件 mybatis-configuration.xml 文件中加入如下代碼：

<!--開啟緩存  -->
<settings>
    <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
</settings>

其次在 UserMapper.xml 文件中開啟緩存

<!-- 開啟二級緩存 -->
<cache></cache>

我們可以看到 mapper.xml 文件中就這么一個空標簽<cache/>，其實這里可以配置<cache type="org.apache.ibatis.cache.impl.PerpetualCache"/>,PerpetualCache這個類是mybatis默認實現緩存功能的類。我們不寫type就使用mybatis默認的緩存，也可以去實現 Cache 接口來自定義緩存。

我們可以看到 二級緩存 底層還是 HashMap 架構。

開啟了二級緩存后，還需要將要緩存的pojo實現Serializable接口，為了將緩存數據取出執行反序列化操作，因為二級緩存數據存儲介質多種多樣，不一定只存在內存中，有可能存在硬盤中，如果我們要再取這個緩存的話，就需要反序列化了。所以mybatis中的pojo都去實現Serializable接口。

③、測試

 　　一、測試二級緩存和sqlSession 無關

public void testTwoCache(){
    //根據 sqlSessionFactory 產生 session
    SqlSession sqlSession1 = sessionFactory.openSession();
    SqlSession sqlSession2 = sessionFactory.openSession();
     
    String statement = "com.ys.twocache.UserMapper.selectUserByUserId";
    UserMapper userMapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper.class);
    UserMapper userMapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);
    //第一次查詢，發出sql語句，並將查詢的結果放入緩存中
    User u1 = userMapper1.selectUserByUserId(1);
    System.out.println(u1);
    sqlSession1.close();//第一次查詢完后關閉sqlSession
     
    //第二次查詢，即使sqlSession1已經關閉了，這次查詢依然不發出sql語句
    User u2 = userMapper2.selectUserByUserId(1);
    System.out.println(u2);
    sqlSession2.close();
}

可以看出上面兩個不同的sqlSession,第一個關閉了，第二次查詢依然不發出sql查詢語句。

二、測試執行 commit() 操作，二級緩存數據清空

@Test
public void testTwoCache(){
    //根據 sqlSessionFactory 產生 session
    SqlSession sqlSession1 = sessionFactory.openSession();
    SqlSession sqlSession2 = sessionFactory.openSession();
    SqlSession sqlSession3 = sessionFactory.openSession();
     
    String statement = "com.ys.twocache.UserMapper.selectUserByUserId";
    UserMapper userMapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper.class);
    UserMapper userMapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);
    UserMapper userMapper3 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);
    //第一次查詢，發出sql語句，並將查詢的結果放入緩存中
    User u1 = userMapper1.selectUserByUserId(1);
    System.out.println(u1);
    sqlSession1.close();//第一次查詢完后關閉sqlSession
     
    //執行更新操作，commit()
    u1.setUsername("aaa");
    userMapper3.updateUserByUserId(u1);
    sqlSession3.commit();
     
    //第二次查詢，由於上次更新操作，緩存數據已經清空（防止數據臟讀），這里必須再次發出sql語句
    User u2 = userMapper2.selectUserByUserId(1);
    System.out.println(u2);
    sqlSession2.close();
}

　查看控制台情況：

 

④、useCache和flushCache

　　mybatis中還可以配置userCache和flushCache等配置項，userCache是用來設置是否禁用二級緩存的，在statement中設置useCache=false可以禁用當前select語句的二級緩存，即每次查詢都會發出sql去查詢，默認情況是true，即該sql使用二級緩存。

<select id="selectUserByUserId" useCache="false" resultType="com.ys.twocache.User" parameterType="int">
    select * from user where id=#{id}
</select>

這種情況是針對每次查詢都需要最新的數據sql，要設置成useCache=false，禁用二級緩存，直接從數據庫中獲取。 

在mapper的同一個namespace中，如果有其它insert、update、delete操作數據后需要刷新緩存，如果不執行刷新緩存會出現臟讀。

設置statement配置中的flushCache=”true” 屬性，默認情況下為true，即刷新緩存，如果改成false則不會刷新。使用緩存時如果手動修改數據庫表中的查詢數據會出現臟讀。

<select id="selectUserByUserId" flushCache="true" useCache="false" resultType="com.ys.twocache.User" parameterType="int">
    select * from user where id=#{id}
</select>

一般下執行完commit操作都需要刷新緩存，flushCache=true表示刷新緩存，這樣可以避免數據庫臟讀。所以我們不用設置，默認即可。

 

3、二級緩存整合ehcache

　　上面我們介紹了mybatis自帶的二級緩存，但是這個緩存是單服務器工作，無法實現分布式緩存。那么什么是分布式緩存呢？假設現在有兩個服務器1和2，用戶訪問的時候訪問了1服務器，查詢后的緩存就會放在1服務器上，假設現在有個用戶訪問的是2服務器，那么他在2服務器上就無法獲取剛剛那個緩存，如下圖所示：

為了解決這個問題，就得找一個分布式的緩存，專門用來存儲緩存數據的，這樣不同的服務器要緩存數據都往它那里存，取緩存數據也從它那里取，如下圖所示：

3、二級緩存的應用場景

　　對於訪問多的查詢請求且用戶對查詢結果實時性要求不高，此時可采用mybatis二級緩存技術降低數據庫訪問量，提高訪問速度，業務場景比如：耗時較高的統計分析sql、電話賬單查詢sql等。實現方法如下：通過設置刷新間隔時間，由mybatis每隔一段時間自動清空緩存，根據數據變化頻率設置緩存刷新間隔flushInterval，比如設置為30分鍾、60分鍾、24小時等，根據需求而定。 

　　mybatis二級緩存對細粒度的數據級別的緩存實現不好，比如如下需求：對商品信息進行緩存，由於商品信息查詢訪問量大，但是要求用戶每次都能查詢最新的商品信息，此時如果使用mybatis的二級緩存就無法實現當一個商品變化時只刷新該商品的緩存信息而不刷新其它商品的信息，因為mybaits的二級緩存區域以mapper為單位划分的，當一個商品信息變化會將所有商品信息的緩存數據全部清空。解決此類問題可能需要在業務層根據需求對數據有針對性緩存。