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MyBatis緩存你了解多少?會(huì)用嗎?

MyBatis緩存介紹

正如大多數(shù)持久層框架一樣，MyBatis 同樣提供了一級(jí)緩存和二級(jí)緩存的支持

1. 一級(jí)緩存: 基于PerpetualCache 的 HashMap本地緩存，其存儲(chǔ)作用域?yàn)?Session，當(dāng) Session flush 或 close 之后，該Session中的所有 Cache 就將清空。
2. 二級(jí)緩存與一級(jí)緩存其機(jī)制相同，默認(rèn)也是采用 PerpetualCache，HashMap存儲(chǔ)，不同在于其存儲(chǔ)作用域?yàn)? Mapper(Namespace)，并且可自定義存儲(chǔ)源，如 Ehcache。
3. 對(duì)于緩存數(shù)據(jù)更新機(jī)制，當(dāng)某一個(gè)作用域(一級(jí)緩存Session/二級(jí)緩存Namespaces)的進(jìn)行了 C/U/D 操作后，默認(rèn)該作用域下所有 select 中的緩存將被clear。

mybatis的相關(guān)概念

1. SqlSession : 代表和數(shù)據(jù)庫的一次會(huì)話，向用戶提供了操作數(shù)據(jù)庫的方法。
2. MappedStatement: 代表要發(fā)往數(shù)據(jù)庫執(zhí)行的指令，可以理解為是Sql的抽象表示。
3. Executor: 具體用來和數(shù)據(jù)庫交互的執(zhí)行器，接受MappedStatement作為參數(shù)。
4. 映射接口: 在接口中會(huì)要執(zhí)行的Sql用一個(gè)方法來表示，具體的Sql寫在映射文件中。
5. 映射文件: 可以理解為是Mybatis編寫Sql的地方，通常來說每一張單表都會(huì)對(duì)應(yīng)著一個(gè)映射文件，在該文件中會(huì)定義Sql語句入?yún)⒑统鰠⒌男问健?/li>

一級(jí)緩存

• MyBatis的一級(jí)查詢緩存(也叫作本地緩存)是基于org.apache.ibatis.cache.impl.PerpetualCache 類的 HashMap本地緩存，其作用域是SqlSession
• 在同一個(gè)SqlSession中兩次執(zhí)行相同的 sql 查詢語句，第一次執(zhí)行完畢后，會(huì)將查詢結(jié)果寫入到緩存中，第二次會(huì)從緩存中直接獲取數(shù)據(jù)，而不再到數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行查詢，這樣就減少了數(shù)據(jù)庫的訪問，從而提高查詢效率。
• 當(dāng)一個(gè) SqlSession 結(jié)束后，該 SqlSession 中的一級(jí)查詢緩存也就不存在了。
• myBatis 默認(rèn)一級(jí)查詢緩存是開啟狀態(tài)，且不能關(guān)閉。
• 增刪改會(huì)清空緩存，無論是否commit 當(dāng)SqlSession關(guān)閉和提交時(shí)，會(huì)清空一級(jí)緩存

可能你會(huì)有疑惑，我的mybatis bean是由spring 來管理的，已經(jīng)屏蔽了sqlSession這個(gè)東西了?那怎么的一次操作才算是一次sqlSession呢?

• spring整合mybatis后，非事務(wù)環(huán)境下，每次操作數(shù)據(jù)庫都使用新的sqlSession對(duì)象。因此mybatis的一級(jí)緩存無法使用(一級(jí)緩存針對(duì)同一個(gè)sqlsession有效)
• 在開啟事物的情況之下，spring使用threadLocal獲取當(dāng)前資源綁定同一個(gè)sqlSession，因此此時(shí)一級(jí)緩存是有效的 在開啟以及緩存的時(shí)候查詢得到的對(duì)象是同一個(gè)對(duì)象。這種情況下會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題。我們先看一下代碼。

public void listMybatisModel() { 
        List<MybatisModel> mybatisModels = mapper.listMybatisModel(); 
        List<MybatisModel> mybatisModelsOther = mapper.listMybatisModel(); 
        System.out.println(mybatisModels == mybatisModelsOther); 
        System.out.println("list count: " + mybatisModels.size()); 
    } 

System.out.println(mybatisModels == mybatisModelsOther); 

輸出結(jié)果竟然是true，這樣說來是同一個(gè)對(duì)象。會(huì)出現(xiàn)這種場景，第一次查出來的對(duì)象然后修改了，第二次查出來的就是修改后的對(duì)象。

一級(jí)緩存實(shí)現(xiàn)

對(duì)SqlSession的操作mybatis內(nèi)部都是通過Executor來執(zhí)行的。Executor的生命周期和SqlSession是一致的。Mybatis在Executor中創(chuàng)建了一級(jí)緩存，基于PerpetualCache 類的 HashMap

二級(jí)緩存

• MyBatis的二級(jí)緩存是mapper范圍級(jí)別的
• SqlSession關(guān)閉后才會(huì)將數(shù)據(jù)寫到二級(jí)緩存區(qū)域
• 增刪改操作，無論是否進(jìn)行提交commit()，均會(huì)清空一級(jí)、二級(jí)緩存
• 二級(jí)緩存是默認(rèn)開啟的。(想開啟就不必做任何配置)
• 二級(jí)緩存會(huì)使用 Least Recently Used (LRU，最近最少使用的)算法來收回。
• 根據(jù)時(shí)間表(如 no Flush Interval ，沒有刷新間隔)，緩存不會(huì)以任何時(shí)間順序來刷新 。
• 緩存會(huì)存儲(chǔ)集合或?qū)ο?無論查詢方法返回什么類型的值)的 1024 個(gè)引用。
• 緩存會(huì)被視為 read/write (可讀/可寫)的，意味著對(duì)象檢索不是共享的，而且可以安全地被調(diào)用者修改，而不干擾其他調(diào)用者或線程所做的潛在修改 。

用下面這張圖描述一級(jí)緩存和二級(jí)緩存的關(guān)系。

配置二級(jí)緩存

在保證二級(jí)緩存的全局配置開啟的情況下，給某個(gè)xml開啟二級(jí)緩存只需要在xml中添加即可

// mybatis-config.xml 中配置 
<settings> 
    默認(rèn)值為 true。即二級(jí)緩存默認(rèn)是開啟的 
    <setting name="cacheEnabled" value="true"/> 
</settings> 
 
// 具體mapper.xml 中配置 
<mapper namespace="cn.itcast.mybatis.mapper.UserMapper"> 
 <!-- 開啟本mapper的namespace下的二級(jí)緩存 
 type：指定cache接口的實(shí)現(xiàn)類的類型，mybatis默認(rèn)使用PerpetualCache 
 要和ehcache整合，需要配置type為ehcache實(shí)現(xiàn)cache接口的類型--> 
 
 <cache /> 
 
</mapper> 

如果想要設(shè)置增刪改操作的時(shí)候不清空二級(jí)緩存的話，可以在其insert或delete或update中添加屬性flushCache=”false”，默認(rèn)為 true。

<delete id="deleteStudent" flushCache="false"> 
    DELETE FROM user where id=#{id} 
</delete> 

通過以下一些配置可以修改一些緩存參數(shù)。

<cache 
    eviction＝ "FIFO" 
    flushlnterval="600000" 
    size="512" 
    readOnly="true" /> 

配置創(chuàng)建了一個(gè)FIFO緩存，并每隔 60 秒刷新一次，存儲(chǔ)集合或?qū)ο蟮?12個(gè)引用， 而且返回的對(duì)象被認(rèn)為是只讀的,因此在不同線程中的調(diào)用者之間修改它們會(huì)導(dǎo)致沖突。cache可以配置的屬性如下。eviction (收回策略)

LRU (最近最少使用的: 移除最長時(shí)間不被使用的對(duì)象，這是默認(rèn)值 。FIFO (先進(jìn)先出〉 ：按對(duì)象進(jìn)入緩存的順序來移除它們 。SOFT (軟引用) ：移除基于垃圾回收器狀態(tài)和軟引用規(guī)則的對(duì)象 。WEAK (弱引用) ：更積極地移除基于垃圾收集器狀態(tài)和弱引用規(guī)則的對(duì)象

• flushinterval(刷新間隔)。可以被設(shè)置為任意的正整數(shù)，而且它們代表一個(gè)合理 的毫秒形式的時(shí)間段。默認(rèn)情況不設(shè)置，即沒有刷新間隔，緩存僅僅在調(diào)用語句時(shí)刷新。
• size (引用數(shù)目)。可以被設(shè)置為任意正整數(shù)，要記住緩存的對(duì)象數(shù)目和運(yùn)行環(huán)境的可用內(nèi)存資源數(shù)目。默認(rèn)值是 1024 。
• readOnly (只讀)。屬性可以被設(shè)置為 true 或 false 。只讀的緩存會(huì)給所有調(diào)用者 返回緩存對(duì)象的相同實(shí)例，因此這些對(duì)象不能被修改，這提供了很重要的性能優(yōu)勢。可讀寫的緩存會(huì)通過序列化返回緩存對(duì)象的拷貝，這種方式會(huì)慢一些，但是安全，因此默認(rèn)是false。

當(dāng)只使用注解方式配置二級(jí)緩存時(shí)，如果在Mapper接口中，則需要增加如下配置 。

@CacheNamespace ( 
eviction = FifoCache.class , 
flushinterval = 60000 , 
size = 512 , 
readWrite = true) 
public interface Mapper { 
     
} 

括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容是配置緩存屬性。

Mapper 接口和對(duì)應(yīng)的 XML 文件是相同的命名空間，想使用二級(jí)緩存，兩者必須同時(shí)配置(如果接口不存在使用注解方式的方法，可以只在 XML 中配置〉，因此按照上面的方 式進(jìn)行配置就會(huì)出錯(cuò) ， 這個(gè)時(shí)候應(yīng)該使用參照緩存。在 Mapper 接口中，參照緩存配置如下 。

@CacheNarnespaceRef(RoleMapper.class) 
public interface RoleMapper { 

因?yàn)橄胱?RoleMapper 接口中的注解方法和 XML中的方法使用相同的緩存，因此使用參照緩存配置RoleMapper.class，這樣就會(huì)使用命名空間為xx.xxx.xxx.xxx.RoleMapper的緩存配置，即RoleMapper.xml 中配置的緩存 。Mapper 接口可以通過注解引用XML 映射文件或者其他接口的緩存，在 XML 中也可以配置參照緩存，如可以在 RoleMapper.xml 中進(jìn)行如下修改 。

<cache-ref narnespace="xxx.xxx.xxx.xxx.RoleMapper"/> 

這樣配置后XML 就會(huì)引用 Mapper 接口中配置的二級(jí)緩存，同樣可以避免同時(shí)配置二級(jí)緩存導(dǎo)致的沖突。MyBatis 中很少會(huì)同時(shí)使用 Mapper 接口注解方式和XML映射文件，所以參照緩存并不是為了解決這個(gè)問題而設(shè)計(jì)的。參照緩存除了能夠通過引用其他緩存減少配置外，主要的作用是解決臟讀。

MyBatis使用SerializedCache(org.apache.ibaits.cache.decorators.SerializedCache)序列化緩存來實(shí)現(xiàn)可讀寫緩存類，井通過序列化和反序列化來保證通過緩存獲取數(shù)據(jù)時(shí)，得到的是一個(gè)新的實(shí)例。因此，如果配置為只讀緩存，MyBatis就會(huì)使用Map來存儲(chǔ)緩存值，這種情況下，從緩存中獲取的對(duì)象就是同一個(gè)實(shí)例。因?yàn)槭褂每勺x寫緩存，可以使用SerializedCache序列化緩存。這個(gè)緩存類要求所有被序列化的對(duì)象必須實(shí)現(xiàn) Serializable (java.io.Serializable)接口 雖然使用序列化得到的對(duì)象都是不一樣的對(duì)象修改時(shí)都是互不影響，但是還是不安全的。

臟讀的產(chǎn)生

Mybatis的二級(jí)緩存是和命名空間綁定的，所以通常情況下每一個(gè)Mapper映射文件都有自己的二級(jí)緩存，不同的mapper的二級(jí)緩存互不影響。

• 引起臟讀的操作通常發(fā)生在多表關(guān)聯(lián)操作中，比如在兩個(gè)不同的mapper中都涉及到同一個(gè)表的增刪改查操作，當(dāng)其中一個(gè)mapper對(duì)這張表進(jìn)行查詢操作，此時(shí)另一個(gè)mapper進(jìn)行了更新操作刷新緩存，然后第一個(gè)mapper又查詢了一次，那么這次查詢出的數(shù)據(jù)是臟數(shù)據(jù)。出現(xiàn)臟讀的原因是他們的操作的緩存并不是同一個(gè)。

臟讀的避免

• mapper中的操作以單表操作為主，避免在關(guān)聯(lián)操作中使用mapper
• 使用參照緩存

集成EhCache緩存

• 緩存數(shù)據(jù)有內(nèi)存和磁盤兩級(jí)，無須擔(dān)心容量問題。
• 緩存數(shù)據(jù)會(huì)在虛擬機(jī)重啟的過程中寫入磁盤。可以通過RMI、可插入API等方式進(jìn)行分布式緩存。
• 具有緩存和緩存管理器的偵昕接口。

支持多緩存管理器實(shí)例以及一個(gè)實(shí)例的多個(gè)緩存區(qū)域。

1. 添加項(xiàng)目依賴

<dependency> 
    <groupId>org.mybatis.caches</groupId> 
    <artifactId>mybatis-ehcache</artifactId> 
    <version>1.0.3</version> 
</dependency> 

2. 配置 EhCache

在 src/main/resources 目錄下新增 ehcache.xml 文件。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> 
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
    xsi:noNamespaceSchemaLocation="ehcache.xsd" 
    updateCheck="false" monitoring="autodetect" 
    dynamicConfig="true"> 
     
    <diskStore path="D:/cache" /> 
             
 <defaultCache       
  maxElementsInMemory="3000"       
  eternal="false"       
  copyOnRead="true" 
  copyOnWrite="true" 
  timeToIdleSeconds="3600"       
  timeToLiveSeconds="3600"       
  overflowToDisk="true"       
  diskPersistent="true"/>  
</ehcache> 

有關(guān)EhCache的詳細(xì)配置可以參考地址 http://www.ehcache.org/ehcache.xml 中的內(nèi)容。

• copyOnRead 的含義是，判斷從緩存中讀取數(shù)據(jù)時(shí)是返回對(duì)象的引用還是復(fù)制一個(gè)對(duì)象返回。默認(rèn)情況下是false，即返回?cái)?shù)據(jù)的引用，這種情況下返回的都是相同的對(duì)象，和MyBatis默認(rèn)緩存中的只讀對(duì)象是相同的。如果設(shè)置為 true ，那就是可讀寫緩存，每次讀取緩存時(shí)都會(huì)復(fù)制一個(gè)新的實(shí)例 。
• copyOnWrite 的含義是 ，判斷寫入緩存時(shí)是直接緩存對(duì)象的引用還是復(fù)制一個(gè)對(duì)象然后緩存，默認(rèn)也是false。如果想使用可讀寫緩存，就需要將這兩個(gè)屬性配置為true，如果使用只讀緩存，可以不配置這兩個(gè)屬性，使用默認(rèn)值 false 即可 。
• 修改Mapper.xml中的緩存配置 ehcache-cache 提供了如下 2 個(gè)可選的緩存實(shí)現(xiàn)。
• org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache
• org.mybatis.caches.ehcache.LoggingEhcache 這個(gè)是帶日志的緩存。

在xml中添加

<cache type ＝"org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache" /> 

只通過設(shè)置 type 屬性就可 以使用 EhCache 緩存了，這時(shí)cache的其他屬性都不會(huì)起到任何作用，針對(duì)緩存的配置都在ehcache.xml中進(jìn)行。在ehcache.xml配置文件中，只有一個(gè)默認(rèn)的緩存配置，所以配置使用EhCache緩存的Mapper映射文件都會(huì)有一個(gè)以映射文件命名空間命名的緩存。如果想針對(duì)某一個(gè)命名空間進(jìn)行配置，需要在 ehcache.xml 中添加一個(gè)和映射文件命名空間一致的緩存配置，例如針對(duì)RoleMapper可以進(jìn)行如下配置。

<cache       
 name="tk.mybatis.simple.mapper.RoleMapper" 
 maxElementsInMemory="3000"       
 eternal="false"       
 copyOnRead="true" 
 copyOnWrite="true" 
 timeToIdleSeconds="3600"       
 timeToLiveSeconds="3600"       
 overflowToDisk="true"       
 diskPersistent="true"/> 

集成Redis緩存

添加依賴，目前只有bata版本。

      <dependency> 
 <groupId>org.mybatis.caches</groupId> 
 <artifactId>mybatis-redis</artifactId> 
 <version>1.0.0-beta2</version> 
</dependency> 

配置Redis 使用 Redis 前，必須有一個(gè) Redis 服務(wù)，有關(guān)Redis安裝啟動(dòng)的相關(guān)內(nèi)容，可參考如下地址中的官方文檔：https://redis.io/topics/quickstart。Redis服務(wù)啟動(dòng)后，在src/main/resources 目錄下新增 redis.properties 文件 。

host=localhost 
port=6379 
connectionTimeout=SOOO 
soTimeout=SOOO 
password= 
database=O 
clientName= 

修改mapper.xml中的配置。

<mapper namespace ＝ ” tk.mybat 工 s.s 工 mple.mapper.RoleMapper ” 〉 
<cache type= "org.mybatis.caches.redis.RedisCache" /> 
〈 ！一其他自己直一 〉 
</mapper> 

配置依然很簡單， RedisCache 在保存緩存數(shù)據(jù)和獲取緩存數(shù)據(jù)時(shí)，使用了Java的序列化和反序列化，因此還需要保證被緩存的對(duì)象必須實(shí)現(xiàn)Serializable接口。改為RedisCache緩存配置后， testL2Cache 測試第一次執(zhí)行時(shí)會(huì)全部成功，但是如果再次執(zhí)行，就會(huì)出錯(cuò)。這是因?yàn)镽edis作為緩存服務(wù)器，它緩存的數(shù)據(jù)和程序(或測試)的啟動(dòng)無關(guān)，Redis 的緩存并不會(huì)因?yàn)閼?yīng)用的關(guān)閉而失效。所以再次執(zhí)行時(shí)沒有進(jìn)行一次數(shù)據(jù)庫查詢，所有查詢都使用緩存，測試的第一部分代碼中的rolel和role2都是直接從二級(jí)緩存中獲取數(shù)據(jù)，因?yàn)槭强勺x寫緩存，所以不是相同的對(duì)象。當(dāng)需要分布式部署應(yīng)用時(shí)，如果使用MyBatis自帶緩存或基礎(chǔ)的EhCahca緩存，分布式應(yīng)用會(huì)各自擁有自己的緩存，它們之間不會(huì)共享緩存 ，這種方式會(huì)消耗更多的服務(wù)器資源。如果使用類似 Redis 的緩存服務(wù)，就可以將分布式應(yīng)用連接到同一個(gè)緩存服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)分布式應(yīng)用間的緩存共享 。