聊聊MyBatis二级缓存机制

导语

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Mybatis 自定义二级缓存

Mybatis 在日常的Java开发，应该非常广泛，这里我就不过多介绍，今天我们聊聊Mybatis 的二级缓存，在日常开发中，如果经常访问数据库，开销和速度都是个问题，Mybatis为我们提供了二级缓存，但是Mybatis自带的二级缓存，存在一些缺陷，因为他是本地，这样我们部署多个实例就会发生一些脏读/幻读的问题(因为是多机器部署，缓存无法统一处理而造成的，如果您的服务是单机部署，不会产生这样的问题)

1.自带缓存

MyBatis 内置了一个强大的事务性查询缓存机制，它可以非常方便地配置和定制。为了使它更加强大而且易于配置，我们对 MyBatis 3 中的缓存实现进行了许多改进。

默认情况下，只启用了本地的会话缓存，它仅仅对一个会话中的数据进行缓存。要启用全局的二级缓存，只需要在你的 SQL 映射文件中添加一行：

<cache/>

基本上就是这样。这个简单语句的效果如下:

映射语句文件中的所有 select 语句的结果将会被缓存。
映射语句文件中的所有 insert、update 和 delete 语句会刷新缓存。
缓存会使用最近最少使用算法（LRU, Least Recently Used）算法来清除不需要的缓存。
缓存不会定时进行刷新（也就是说，没有刷新间隔）。
缓存会保存列表或对象（无论查询方法返回哪种）的 1024 个引用。
缓存会被视为读/写缓存，这意味着获取到的对象并不是共享的，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。

提示缓存只作用于 cache 标签所在的映射文件中的语句。如果你混合使用 Java API 和 XML 映射文件，在共用接口中的语句将不会被默认缓存。你需要使用 @CacheNamespaceRef 注解指定缓存作用域。

这些属性可以通过 cache 元素的属性来修改。比如：

<cache
  eviction="FIFO"
  flushInterval="60000"
  size="512"
  readOnly="true"/>

这个更高级的配置创建了一个 FIFO 缓存，每隔 60 秒刷新，最多可以存储结果对象或列表的 512 个引用，而且返回的对象被认为是只读的，因此对它们进行修改可能会在不同线程中的调用者产生冲突。

可用的清除策略有：

LRU – 最近最少使用：移除最长时间不被使用的对象。
FIFO – 先进先出：按对象进入缓存的顺序来移除它们。
SOFT – 软引用：基于垃圾回收器状态和软引用规则移除对象。
WEAK – 弱引用：更积极地基于垃圾收集器状态和弱引用规则移除对象。

默认的清除策略是 LRU。

flushInterval（刷新间隔）属性可以被设置为任意的正整数，设置的值应该是一个以毫秒为单位的合理时间量。默认情况是不设置，也就是没有刷新间隔，缓存仅仅会在调用语句时刷新。

size（引用数目）属性可以被设置为任意正整数，要注意欲缓存对象的大小和运行环境中可用的内存资源。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。这就提供了可观的性能提升。而可读写的缓存会（通过序列化）返回缓存对象的拷贝。速度上会慢一些，但是更安全，因此默认值是 false。

提示二级缓存是事务性的。这意味着，当 SqlSession 完成并提交时，或是完成并回滚，但没有执行 flushCache=true 的 insert/delete/update 语句时，缓存会获得更新。

2. 自定义缓存

这里的自定义缓存我们采用Redis来进行持久化，这是我们需要更改配置：

 <cache type="com.javayh.mybatis.cache.RedisCache"/>

这个示例展示了如何使用一个自定义的缓存实现。type 属性指定的类必须实现 org.apache.ibatis.cache.Cache 接口，且提供一个接受 String 参数作为 id 的构造器。这个接口是 MyBatis 框架中许多复杂的接口之一，但是行为却非常简单。
PerpetualCache 类时Mybatis为我们提供的自带的二级缓存实现

2.1 Redis版本实现

public class RedisCache implements Cache {

    private String id;

    /** 读写锁*/
    private final ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock(true);

    public RedisCache() {
    }

    public RedisCache(final String id) {
        if (id == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Cache instances require an ID");
        }
        this.id = id;
    }
    @Autowired
    private RedisUtil redisUtil;
    private static RedisCache redisCache ;

    @PostConstruct
    public void init() {
        redisCache = this;
        redisCache.redisUtil = this.redisUtil;
    }
    @Override
    public String getId() {
        return this.id;
    }

    @Override
    public void putObject(Object key, Object value) {
        if (value != null) {
            //向Redis中添加数据，有效时间是12小时
            redisCache.redisUtil.setObj(key.toString(),value,43200);
            log.debug(value.toString());
        }
    }

    @Override
    public Object getObject(Object key) {
        try {
            if (key != null) {
                return redisCache.redisUtil.get(key.toString());
            }
        } catch (Exception e) {
            Log.error("Mybatis Get Cache",e.getStackTrace());
        }
        return null;
    }

    @Override
    public Object removeObject(Object key) {
        try {
            if (!ObjectUtils.isEmpty(key)) {
                redisCache.redisUtil.del(key.toString());
            }
        } catch (Exception e) {
            Log.error("Mybatis Del Cache",e.getStackTrace());
        }
        return null;
    }

    @Override
    public void clear() {
        try {
            Set<String> keys = redisCache.redisUtil.keys(this.id);
            if (!CollectionUtils.isEmpty(keys)) {
                redisCache.redisUtil.del(keys);
            }
        } catch (Exception e) {
            Log.error("Mybatis Clear Cache",e.getStackTrace());
        }
    }

    @Override
    public int getSize() {
        return redisCache.redisUtil.execute();
    }

    @Override
    public ReadWriteLock getReadWriteLock() {
        return this.readWriteLock;
    }

2.2 测试验证

第一次查询：
在这里插入图片描述

第二次查询：

在这里插入图片描述
这是我们发现，第二次查询已经命中缓存，并且查询的速度大大提升了，进而达到了对服务优化；并且也避免了多机部署带来的问题；

这时还有一个问题，细心的朋友也许已经发现，虽然我们对缓存进行过期时间的设置，但是这期间我们对数据进行增删改的操作，还是查询缓存，问题好像更大；其实不然，我们对数据进行删除时，Mybatis会自动删除缓存；

删除一条数据

在这里插入图片描述
再次查询

在这里插入图片描述
如上图我们发现，当对数据进行Update时，会进行缓存的销毁

提示上一节中对缓存的配置（如清除策略、可读或可读写等），不能应用于自定义缓存。

请注意，缓存的配置和缓存实例会被绑定到 SQL 映射文件的命名空间中。因此，同一命名空间中的所有语句和缓存将通过命名空间绑定在一起。每条语句可以自定义与缓存交互的方式，或将它们完全排除于缓存之外，这可以通过在每条语句上使用两个简单属性来达成。默认情况下，语句会这样来配置：

<select ... flushCache="false" useCache="true"/>
<insert ... flushCache="true"/>
<update ... flushCache="true"/>
<delete ... flushCache="true"/>

鉴于这是默认行为，显然你永远不应该以这样的方式显式配置一条语句。但如果你想改变默认的行为，只需要设置 flushCache 和 useCache 属性。比如，某些情况下你可能希望特定 select 语句的结果排除于缓存之外，或希望一条 select 语句清空缓存。类似地，你可能希望某些 update 语句执行时不要刷新缓存。

2.3 cache-ref

回想一下上一节的内容，对某一命名空间的语句，只会使用该命名空间的缓存进行缓存或刷新。但你可能会想要在多个命名空间中共享相同的缓存配置和实例。要实现这种需求，你可以使用 cache-ref 元素来引用另一个缓存。

<cache-ref namespace="com.someone.application.data.SomeMapper"/>

项目源代码：github源代码地址
演示源代码：github源代码地址

常见面试题总结

1.Mybatis 一级缓存/二级缓存命中原则

sql id
查询参数
分页参数
sql语句
环境
一级缓存前期：SqlSession内
二级缓存前提：SqlSessionactory内

2.Mybatis 一级缓存生命周期

产生：调用查询语句时
销毁：Session关闭，Conmit提交，Rolback回滚，Update，ClearCahche

3.Mybatis 二级缓存生命周期

产生：调用查询语句，并执行了sqlsession.close();
销毁：Update