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MyBatis缓存介绍

MyBatis缓存介绍

正如大多数持久层框架一样,MyBatis 同样提供了一级缓存和二级缓存的支持

  1. 一级缓存: 基于PerpetualCache 的 HashMap本地缓存,其存储作用域为 Session,当 Session flush 或 close 之后,该Session中的所有 Cache 就将清空。
  2. 二级缓存与一级缓存其机制相同,默认也是采用 PerpetualCache,HashMap存储,不同在于其存储作用域为 Mapper(Namespace),并且可自定义存储源,如 Ehcache。
  3. 对于缓存数据更新机制,当某一个作用域(一级缓存Session/二级缓存Namespaces)的进行了 C/U/D 操作后,默认该作用域下所有 select 中的缓存将被clear。

mybatis的相关概念

  1. SqlSession : 代表和数据库的一次会话,向用户提供了操作数据库的方法。
  2. MappedStatement: 代表要发往数据库执行的指令,可以理解为是Sql的抽象表示。
  3. Executor: 具体用来和数据库交互的执行器,接受MappedStatement作为参数。
  4. 映射接口: 在接口中会要执行的Sql用一个方法来表示,具体的Sql写在映射文件中。
  5. 映射文件: 可以理解为是Mybatis编写Sql的地方,通常来说每一张单表都会对应着一个映射文件,在该文件中会定义Sql语句入参和出参的形式。

一级缓存

  • MyBatis的一级查询缓存(也叫作本地缓存)是基于org.apache.ibatis.cache.impl.PerpetualCache 类的 HashMap本地缓存,其作用域是SqlSession
  • 在同一个SqlSession中两次执行相同的 sql 查询语句,第一次执行完毕后,会将查询结果写入到缓存中,第二次会从缓存中直接获取数据,而不再到数据库中进行查询,这样就减少了数据库的访问,从而提高查询效率。
  • 当一个 SqlSession 结束后,该 SqlSession 中的一级查询缓存也就不存在了。
  • myBatis 默认一级查询缓存是开启状态,且不能关闭。
  • 增删改会清空缓存,无论是否commit

当SqlSession关闭和提交时,会清空一级缓存

可能你会有疑惑,我的mybatis bean是由spring 来管理的,已经屏蔽了sqlSession这个东西了?那怎么的一次操作才算是一次sqlSession呢?

  • spring整合mybatis后,非事务环境下,每次操作数据库都使用新的sqlSession对象。因此mybatis的一级缓存无法使用(一级缓存针对同一个sqlsession有效)
  • 在开启事物的情况之下,spring使用threadLocal获取当前资源绑定同一个sqlSession,因此此时一级缓存是有效的

在开启以及缓存的时候查询得到的对象是同一个对象。

这种情况下会出现一个问题。我们先看一下代码。

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);

输出结果竟然是true,这样说来是同一个对象。 会出现这种场景,第一次查出来的对象然后修改了,第二次查出来的就是修改后的对象。

一级缓存实现

对SqlSession的操作mybatis内部都是通过Executor来执行的。Executor的生命周期和SqlSession是一致的。Mybatis在Executor中创建了一级缓存,基于PerpetualCache 类的 HashMap

二级缓存

  • MyBatis的二级缓存是mapper范围级别的
  • SqlSession关闭后才会将数据写到二级缓存区域
  • 增删改操作,无论是否进行提交commit(),均会清空一级、二级缓存
  • 二级缓存是默认开启的。(想开启就不必做任何配置)
  • 二级缓存会使用 Least Recently Used (LRU,最近最少使用的)算法来收回。
  • 根据时间表(如 no Flush Interval ,没有刷新间隔),缓存不会以任何时间顺序来刷新 。
  • 缓存会存储集合或对象(无论查询方法返回什么类型的值)的 1024 个引用。
  • 缓存会被视为 read/write (可读/可写)的,意味着对象检索不是共享的,而且可以安全地被调用者修改,而不干扰其他调用者或线程所做的潜在修改 。

用下面这张图描述一级缓存和二级缓存的关系。

MyBatis缓存介绍

配置二级缓存

  1. 在保证二级缓存的全局配置开启的情况下,给某个xml开启二级缓存只需要在xml中添加<cache />即可
// mybatis-config.xml 中配置
<settings>
    默认值为 true。即二级缓存默认是开启的
    <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
</settings>

// 具体mapper.xml 中配置
<mapper namespace="cn.itcast.mybatis.mapper.UserMapper">
    <!-- 开启本mapper的namespace下的二级缓存
    type:指定cache接口的实现类的类型,mybatis默认使用PerpetualCache
    要和ehcache整合,需要配置type为ehcache实现cache接口的类型-->

    <cache />

</mapper>

如果想要设置增删改操作的时候不清空二级缓存的话,可以在其insert或delete或update中添加属性flushCache=”false”,默认为 true。

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

通过以下一些配置可以修改一些缓存参数。

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

配置创建了一个FIFO缓存,并每隔 60 秒刷新一次,存储集合或对象的512个引用, 而且返回的对象被认为是只读的,因此在不同线程中的调用者之间修改它们会导致冲突。cache可以配置的属性如下。

eviction (收回策略)

LRU (最近最少使用的: 移除最长时间不被使用的对象,这是默认值 。

FIFO (先进先出〉 : 按对象进入缓存的顺序来移除它们 。

SOFT (软引用) : 移除基于垃圾回收器状态和软引用规则的对象 。

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

  • flushinterval(刷新间隔)。

可以被设置为任意的正整数,而且它们代表一个合理

的毫秒形式的时间段。默认情况不设置,即没有刷新间隔,缓存仅仅在调用语句时刷新。

  • size (引用数目)。 可以被设置为任意正整数,要记住缓存的对象数目和运行环境的可用内存资源数目。默认值是 1024 。
  • readOnly (只读)。属性可以被设置为 true 或 false 。只读的缓存会给所有调用者

返回缓存对象的相同实例,因此这些对象不能被修改,这提供了很重要的性能优势。可读写的缓存会通过序列化返回缓存对象的拷贝,这种方式会慢一些,但是安全,因此默认是false。

  1. 当只使用注解方式配置二级缓存时,如果在Mapper接口中,则需要增加如下配置 。
@CacheNamespace (
eviction = FifoCache.class ,
flushinterval = 60000 ,
size = 512 ,
readWrite = true)
public interface Mapper {
    
}

括号内的内容是配置缓存属性。

  1. Mapper 接口和对应的 XML 文件是相同的命名空间,想使用二级缓存,两者必须同时配置(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

式进行配置就会出错 , 这个时候应该使用参照缓存。在 Mapper 接口中,参照缓存配置如下 。

@CacheNarnespaceRef(RoleMapper.class)
public interface RoleMapper {

因为想让 RoleMapper 接口中的注解方法和 XML中的方法使用相同的缓存,因此使用参照缓存配置RoleMapper.class,这样就会使用命名空间为xx.xxx.xxx.xxx.RoleMapper的缓存配置,即RoleMapper.xml 中配置的缓存 。

Mapper 接口可以通过注解引用XML 映射文件或者其他接口的缓存,在 XML 中也可以配置参照缓存,如可以在 RoleMapper.xml 中进行如下修改 。

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

这样配置后XML 就会引用 Mapper 接口中配置的二级缓存,同样可以避免同时配置二级缓存导致的冲突。MyBatis 中很少会同时使用 Mapper 接口注解方式和XML映射文件,所以参照缓存并不是为了解决这个问题而设计的。参照缓存除了能够通过引用其他缓存减少配置外,主要的作用是解决脏读。

MyBatis使用SerializedCache(org.apache.ibaits.cache.decorators.SerializedCache)序列化缓存来实现可读写缓存类,井通过序列化和反序列化来保证通过缓存获取数据时,得到的是一个新的实例。因此,如果配置为只读缓存,MyBatis就会使用Map来存储缓存值,这种情况下,从缓存中获取的对象就是同一个实例。因为使用可读写缓存,可以使用SerializedCache序列化缓存。这个缓存类要求所有被序列化的对象必须实现 Serializable (java.io.Serializable)接口

虽然使用序列化得到的对象都是不一样的对象修改时都是互不影响,但是还是不安全的。

脏读的产生

Mybatis的二级缓存是和命名空间绑定的,所以通常情况下每一个Mapper映射文件都有自己的二级缓存,不同的mapper的二级缓存互不影响。

  • 引起脏读的操作通常发生在多表关联操作中,比如在两个不同的mapper中都涉及到同一个表的增删改查操作,当其中一个mapper对这张表进行查询操作,此时另一个mapper进行了更新操作刷新缓存,然后第一个mapper又查询了一次,那么这次查询出的数据是脏数据。出现脏读的原因是他们的操作的缓存并不是同一个。

脏读的避免

  • mapper中的操作以单表操作为主,避免在关联操作中使用mapper
  • 使用参照缓存

集成EhCache缓存

缓存数据有内存和磁盘两级,无须担心容量问题。

  • 缓存数据会在虚拟机重启的过程中写入磁盘。可以通过RMI、可插入API等方式进行分布式缓存。
  • 具有缓存和缓存管理器的侦昕接口。
  • 支持多缓存管理器实例以及一个实例的多个缓存区域。

1. 添加项目依赖

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

2. 配置 EhCache

在 src/main/resources 目录下新增 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>

有关EhCache的详细配置可以参考地址 http://www.ehcache.org/ehcach... 中的内容。

  • copyOnRead 的含义是,判断从缓存中读取数据时是返回对象的引用还是复制一个对象返回。默认情况下是false,即返回数据的引用,这种情况下返回的都是相同的对象,和MyBatis默认缓存中的只读对象是相同的。如果设置为 true ,那就是可读写缓存,每次读取缓存时都会复制一个新的实例 。
  • copyOnWrite 的含义是 ,判断写入缓存时是直接缓存对象的引用还是复制一个对象然后缓存,默认也是false。如果想使用可读写缓存,就需要将这两个属性配置为true,如果使用只读缓存,可以不配置这两个属性,使用默认值 false 即可 。
  1. 修改Mapper.xml中的缓存配置

ehcache-cache 提供了如下 2 个可选的缓存实现。

  • org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache
  • org.mybatis.caches.ehcache.LoggingEhcache 这个是带日志的缓存。

在xml中添加

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

只通过设置 type 属性就可 以使用 EhCache 缓存了,这时cache的其他属性都不会起到任何作用,针对缓存的配置都在ehcache.xml中进行。在ehcache.xml配置文件中,只有一个默认的缓存配置,所以配置使用EhCache缓存的Mapper映射文件都会有一个以映射文件命名空间命名的缓存。如果想针对某一个命名空间进行配置,需要在 ehcache.xml 中添加一个和映射文件命名空间一致的缓存配置,例如针对RoleMapper可以进行如下配置。

<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缓存

  1. 添加依赖,目前只有bata版本。
<dependency>
            <groupId>org.mybatis.caches</groupId>
            <artifactId>mybatis-redis</artifactId>
            <version>1.0.0-beta2</version>
        </dependency>
  1. 配置Redis

使用 Redis 前,必须有一个 Redis 服务,有关Redis安装启动的相关内容,可参考如下地址中的官方文档: https://redis.io/topics/quick... 。Redis服务启动后,在src/main/resources 目录下新增 redis.properties 文件 。

host=localhost
port=6379
connectionTimeout=SOOO
soTimeout=SOOO
password=
database=O
clientName=
  1. 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>

配置依然很简单, RedisCache 在保存缓存数据和获取缓存数据时,使用了Java的序列化和反序列化,因此还需要保证被缓存的对象必须实现Serializable接口。改为RedisCache缓存配置后, testL2Cache 测试第一次执行时会全部成功,但是如果再次执行,就会出错。这是因为Redis作为缓存服务器,它缓存的数据和程序(或测试)的启动无关,Redis 的缓存并不会因为应用的关闭而失效。所以再次执行时没有进行一次数据库查询,所有查询都使用缓存,测试的第一部分代码中的rolel和role2都是直接从二级缓存中获取数据,因为是可读写缓存,所以不是相同的对象。当需要分布式部署应用时,如果使用MyBatis自带缓存或基础的EhCahca缓存,分布式应用会各自拥有自己的缓存,它们之间不会共享缓存 ,这种方式会消耗更多的服务器资源。如果使用类似 Redis 的缓存服务,就可以将分布式应用连接到同一个缓存服务器,实现分布式应用间的缓存共享 。

原文  https://segmentfault.com/a/1190000017940724
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