缓存 2个月前

缓存的重要性是不言而喻的。 使用缓存， 我们可以避免频繁的与数据库进行交互， 尤其是在查询越多、缓存命中率越高的情况下， 使用缓存对性能的提高更明显。

mybatis 也提供了对缓存的支持， 分为一级缓存和二级缓存。 但是在默认的情况下， 只开启一级缓存（一级缓存是对同一个 SqlSession 而言的）。

以下的项目是在mybatis 初步使用（IDEA的Maven项目, 超详细）的基础上进行。

对以下的代码， 你也可以从我的GitHub中获取相应的项目。

1 一级缓存

同一个 SqlSession 对象， 在参数和 SQL 完全一样的情况先， 只执行一次 SQL 语句（如果缓存没有过期）

也就是只有在参数和 SQL 完全一样的情况下， 才会有这种情况。

1.1 同一个 SqlSession

copy
@Test
public void oneSqlSession() {
    SqlSession sqlSession = null;
    try {
        sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();

        StudentMapper studentMapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class);
        // 执行第一次查询
        List<Student> students = studentMapper.selectAll();
        for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
            System.out.println(students.get(i));
        }
        System.out.println("=============开始同一个 Sqlsession 的第二次查询============");
        // 同一个 sqlSession 进行第二次查询
        List<Student> stus = studentMapper.selectAll();
        Assert.assertEquals(students, stus);
        for (int i = 0; i < stus.size(); i++) {
            System.out.println("stus:" + stus.get(i));
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (sqlSession != null) {
            sqlSession.close();
        }
    }
}

在以上的代码中， 进行了两次查询， 使用相同的 SqlSession, 结果如下

在日志和输出中：

第一次查询发送了 SQL 语句， 后返回了结果；

第二次查询没有发送 SQL 语句， 直接从内存中获取了结果。

而且两次结果输入一致， 同时断言两个对象相同也通过。

1.2 不同的 SqlSession

copy
@Test
public void differSqlSession() {
    SqlSession sqlSession = null;
    SqlSession sqlSession2 = null;
    try {
        sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();

        StudentMapper studentMapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class);
        // 执行第一次查询
        List<Student> students = studentMapper.selectAll();
        for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
            System.out.println(students.get(i));
        }
        System.out.println("=============开始不同 Sqlsession 的第二次查询============");
        // 从新创建一个 sqlSession2 进行第二次查询
        sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();
        StudentMapper studentMapper2 = sqlSession2.getMapper(StudentMapper.class);
        List<Student> stus = studentMapper2.selectAll();
        // 不相等
        Assert.assertNotEquals(students, stus);
        for (int i = 0; i < stus.size(); i++) {
            System.out.println("stus:" + stus.get(i));
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (sqlSession != null) {
            sqlSession.close();
        }
        if (sqlSession2 != null) {
            sqlSession2.close();
        }
    }
}

在代码中， 分别使用 sqlSession 和 sqlSession2 进行了相同的查询。

其结果如下

从日志中可以看到两次查询都分别从数据库中取出了数据。 虽然结果相同， 但两个是不同的对象。

1.3 刷新缓存

刷新缓存是清空这个 SqlSession 的所有缓存， 不单单是某个键。

copy
@Test
public void sameSqlSessionNoCache() {
    SqlSession sqlSession = null;
    try {
        sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();

        StudentMapper studentMapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class);
        // 执行第一次查询
        Student student = studentMapper.selectByPrimaryKey(1);
        System.out.println("=============开始同一个 Sqlsession 的第二次查询============");
        // 同一个 sqlSession 进行第二次查询
        Student stu = studentMapper.selectByPrimaryKey(1);
        Assert.assertEquals(student, stu);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (sqlSession != null) {
            sqlSession.close();
        }
    }
}

如果是以上， 没什么不同， 结果还是第二个不发 SQL 语句。

在此， 做一些修改， 在 StudentMapper.xml 中， 添加

flushCache="true"

修改后的配置文件如下：

copy
<select id="selectByPrimaryKey" flushCache="true" parameterType="java.lang.Integer" resultMap="BaseResultMap">
    select
    <include refid="Base_Column_List" />
    from student
    where student_id=#{id, jdbcType=INTEGER}
</select>

结果如下：

第一次， 第二次都发送了 SQL 语句， 同时， 断言两个对象相同出错。

1.4 总结

1. 在同一个 SqlSession 中, Mybatis 会把执行的方法和参数通过算法生成缓存的键值， 将键值和结果存放在一个 Map 中， 如果后续的键值一样， 则直接从 Map 中获取数据；
2. 不同的 SqlSession 之间的缓存是相互隔离的；
3. 用一个 SqlSession， 可以通过配置使得在查询前清空缓存；
4. 任何的 UPDATE, INSERT, DELETE 语句都会清空缓存。

2 二级缓存

二级缓存存在于 SqlSessionFactory 生命周期中。

2.1 配置二级缓存

2.1.1 全局开关

在 mybatis 中， 二级缓存有全局开关和分开关， 全局开关， 在 mybatis-config.xml 中如下配置:

copy
<settings>
  <!--全局地开启或关闭配置文件中的所有映射器已经配置的任何缓存。 -->
  <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
</settings>

默认是为 true， 即默认开启总开关。

2.1.2 分开关

分开关就是说在 *Mapper.xml 中开启或关闭二级缓存， 默认是不开启的。

2.1.3 entity 实现序列化接口

copy
public class Student implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = -4852658907724408209L;
    
    ...
    
}

2.2 使用二级缓存

copy
@Test
public void secendLevelCacheTest() {

    // 获取 SqlSession　对象
    SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
    //  获取 Mapper 对象
    StudentMapper studentMapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class);
    // 使用 Mapper 接口的对应方法，查询 id=2 的对象
    Student student = studentMapper.selectByPrimaryKey(2);
    // 更新对象的名称
    student.setName("奶茶");
    // 再次使用相同的 SqlSession 查询id=2 的对象
    Student student1 = studentMapper.selectByPrimaryKey(2);
    Assert.assertEquals("奶茶", student1.getName());
    // 同一个 SqlSession ， 此时是一级缓存在作用， 两个对象相同
    Assert.assertEquals(student, student1);

    sqlSession.close();

    SqlSession sqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession();
    StudentMapper studentMapper1 = sqlSession1.getMapper(StudentMapper.class);
    Student student2 = studentMapper1.selectByPrimaryKey(2);
    Student student3 = studentMapper1.selectByPrimaryKey(2);
    // 由于我们配置的 readOnly="true"， 因此后续同一个 SqlSession 的对象都不一样
    Assert.assertEquals("奶茶", student2.getName());
    Assert.assertNotEquals(student3, student2);

    sqlSession1.close();
}

结果如下：

copy
2018-09-29 23:14:26,889 [main] DEBUG [org.apache.ibatis.datasource.pooled.PooledDataSource] - Created connection 242282810.
2018-09-29 23:14:26,889 [main] DEBUG [org.apache.ibatis.transaction.jdbc.JdbcTransaction] - Setting autocommit to false on JDBC Connection [com.mysql.jdbc.JDBC4Connection@e70f13a]
2018-09-29 23:14:26,897 [main] DEBUG [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper.selectByPrimaryKey] - ==>  Preparing: select student_id, name, phone, email, sex, locked, gmt_created, gmt_modified from student where student_id=? 
2018-09-29 23:14:26,999 [main] DEBUG [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper.selectByPrimaryKey] - ==> Parameters: 2(Integer)
2018-09-29 23:14:27,085 [main] TRACE [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper.selectByPrimaryKey] - <==    Columns: student_id, name, phone, email, sex, locked, gmt_created, gmt_modified
2018-09-29 23:14:27,085 [main] TRACE [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper.selectByPrimaryKey] - <==        Row: 2, 小丽, 13821378271, xiaoli@mybatis.cn, 0, 0, 2018-09-04 18:27:42.0, 2018-09-04 18:27:42.0
2018-09-29 23:14:27,093 [main] DEBUG [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper.selectByPrimaryKey] - <==      Total: 1
2018-09-29 23:14:27,093 [main] DEBUG [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper] - Cache Hit Ratio [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper]: 0.0
2018-09-29 23:14:27,108 [main] DEBUG [org.apache.ibatis.transaction.jdbc.JdbcTransaction] - Resetting autocommit to true on JDBC Connection [com.mysql.jdbc.JDBC4Connection@e70f13a]
2018-09-29 23:14:27,116 [main] DEBUG [org.apache.ibatis.transaction.jdbc.JdbcTransaction] - Closing JDBC Connection [com.mysql.jdbc.JDBC4Connection@e70f13a]
2018-09-29 23:14:27,116 [main] DEBUG [org.apache.ibatis.datasource.pooled.PooledDataSource] - Returned connection 242282810 to pool.
2018-09-29 23:14:27,124 [main] DEBUG [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper] - Cache Hit Ratio [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper]: 0.3333333333333333
2018-09-29 23:14:27,124 [main] DEBUG [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper] - Cache Hit Ratio [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper]: 0.5

以上结果， 分几个过程解释：

第一阶段：

1. 在第一个 SqlSession 中， 查询出 student 对象， 此时发送了 SQL 语句;
2. student更改了name 属性;
3. SqlSession 再次查询出 student1 对象， 此时不发送 SQL 语句， 日志中打印了 「 Cache Hit Ratio 」, 代表二级缓存使用了， 但是没有命中。 因为一级缓存先作用了。
4. 由于是一级缓存， 因此， 此时两个对象是相同的。
5. 调用了 sqlSession.close(), 此时将数据序列化并保持到二级缓存中。

第二阶段：

6. 新创建一个 sqlSession.close() 对象；
7. 查询出 student2 对象，直接从二级缓存中拿了数据， 因此没有发送 SQL 语句， 此时查了 3 个对象，但只有一个命中， 因此 命中率 1/3=0.333333；
8. 查询出 student3 对象，直接从二级缓存中拿了数据， 因此没有发送 SQL 语句， 此时查了 4 个对象，但只有一个命中， 因此 命中率 2/4=0.5；
9. 由于 readOnly="true"， 因此 student2 和 student3 都是反序列化得到的， 为不同的实例。

2.3 配置详解

查看 dtd 文件， 可以看到如下约束：

copy
<!ELEMENT cache (property*)>
<!ATTLIST cache
type CDATA #IMPLIED
eviction CDATA #IMPLIED
flushInterval CDATA #IMPLIED
size CDATA #IMPLIED
readOnly CDATA #IMPLIED
blocking CDATA #IMPLIED
>

从中可以看出：

1. cache 中可以出现任意多个 property子元素;
2. cache 有一些可选的属性 type, eviction, flushInterval, size, readOnly, blocking.

2.3.1 type

type 用于指定缓存的实现类型， 默认是PERPETUAL, 对应的是 mybatis 本身的缓存实现类 org.apache.ibatis.cache.impl.PerpetualCache。

后续如果我们要实现自己的缓存或者使用第三方的缓存， 都需要更改此处。

2.3.2 eviction

eviction 对应的是回收策略， 默认为 LRU 。

1. LRU : 最近最少使用， 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对象。
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， 移除基于垃圾回收器状态和弱引用规则的对象。

2.3.3 flushInterval

flushInterval 对应刷新间隔， 单位毫秒， 默认值不设置， 即没有刷新间隔， 缓存仅仅在刷新语句时刷新。

如果设定了之后， 到了对应时间会过期， 再次查询需要从数据库中取数据。

2.3.4 size

size 对应为引用的数量，即最多的缓存对象数据， 默认为 1024 。

2.3.5 readOnly

readOnly 为只读属性， 默认为 false

1. false : 可读写， 在创建对象时， 会通过反序列化得到缓存对象的拷贝。 因此在速度上会相对慢一点， 但重在安全。
2. true : 只读， 只读的缓存会给所有调用者返回缓存对象的相同实例。 因此性能很好， 但如果修改了对象， 有可能会导致程序出问题。

2.3.6 blocking

blocking 为阻塞， 默认值为 false 。 当指定为 true 时将采用 BlockingCache 进行封装。

使用 BlockingCache 会在查询缓存时锁住对应的 Key ，如果缓存命中了则会释放对应的锁，否则会在查询数据库以后再释放锁，这样可以阻止并发情况下多个线程同时查询数据。

2.4 注意事项

1. 由于在更新时会刷新缓存， 因此需要注意使用场合：查询频率很高， 更新频率很低时使用， 即经常使用 select , 相对较少使用 delete , insert , update 。
2. 缓存是以 namespace 为单位的，不同 namespace 下的操作互不影响。但刷新缓存是刷新整个 namespace 的缓存， 也就是你 update 了一个， 则整个缓存都刷新了。
3. 最好在 「 只有单表操作 」 的表的 namespace 使用缓存， 而且对该表的操作都在这个 namespace 中。 否则可能会出现数据不一致的情况。