Java - Mybatis的缓存机制、集成SpringBoot后缓存相关问题

SphereX2023-12-15 20:10

mybaits提供一级缓存，和二级缓存

一级缓存（默认开启）

一级缓存是SqlSession级别的缓存。在操作数据库时需要构造 sqlSession对象，在对象中有一个(内存区域)数据结构（HashMap）用于存储缓存数据。不同的sqlSession之间的缓存数据区域（HashMap）是互相不影响的。
一级缓存的作用域是同一个SqlSession，在同一个sqlSession中两次执行相同的sql语句，第一次执行完毕会将数据库中查询的数据写到缓存（内存），第二次会从缓存中获取数据将不再从数据库查询，从而提高查询效率。当一个sqlSession结束后该sqlSession中的一级缓存也就不存在了。Mybatis默认开启一级缓存。
一级缓存只是相对于同一个SqlSession而言。所以在参数和SQL完全一样的情况下，我们使用同一个SqlSession对象调用一个Mapper方法，往往只执行一次SQL，因为使用SelSession第一次查询后，MyBatis会将其放在缓存中，以后再查询的时候，如果没有声明需要刷新，并且缓存没有超时的情况下，SqlSession都会取出当前缓存的数据，而不会再次发送SQL到数据库。

一级缓存的生命周期有多长？

a、MyBatis在开启一个数据库会话时，会 创建一个新的SqlSession对象，SqlSession对象中会有一个新的Executor对象。Executor对象中持有一个新的PerpetualCache对象；当会话结束时，SqlSession对象及其内部的Executor对象还有PerpetualCache对象也一并释放掉。

b、如果SqlSession调用了close()方法，会释放掉一级缓存PerpetualCache对象，一级缓存将不可用。

c、如果SqlSession调用了clearCache()，会清空PerpetualCache对象中的数据，但是该对象仍可使用。

d、SqlSession中执行了任何一个update操作(update()、delete()、insert()) ，都会清空PerpetualCache对象的数据，但是该对象可以继续使用
怎么判断某两次查询是完全相同的查询？

mybatis认为，对于两次查询，如果以下条件都完全一样，那么就认为它们是完全相同的两次查询。

2.1 传入的statementId

2.2 查询时要求的结果集中的结果范围

2.3. 这次查询所产生的最终要传递给JDBC java.sql.Preparedstatement的Sql语句字符串（boundSql.getSql() ）

2.4 传递给java.sql.Statement要设置的参数值

java 复制代码 
 
@Test
 
   public void testCache1() throws Exception{
 
      SqlSessionsqlSession = sqlSessionFactory.openSession();//创建代理对象
 
      UserMapperuserMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
 
     
 
      //下边查询使用一个SqlSession
 
      //第一次发起请求，查询id为1的用户
 
      Useruser1 = userMapper.findUserById(1);
 
      System.out.println(user1);
 
     
 
//    如果sqlSession去执行commit操作（执行插入、更新、删除），清空SqlSession中的一级缓存，这样做的目的为了让缓存中存储的是最新的信息，避免脏读。
 
     
 
      //更新user1的信息
 
      user1.setUsername("测试用户22");
 
      userMapper.updateUser(user1);
 
      //执行commit操作去清空缓存
 
      sqlSession.commit();
 
     
 
      //第二次发起请求，查询id为1的用户
 
      Useruser2 = userMapper.findUserById(1);
 
      System.out.println(user2);
 
     
 
      sqlSession.close();
 
     
 
   }

mybatis和spring进行整合开发，事务控制在service中。

一个service方法中包括很多mapper方法调用。
如果是执行两次service调用查询相同的用户信息，不走一级缓存，因为Service方法结束，sqlSession就关闭，一级缓存就清空。

java 复制代码 
service{
 
         //开始执行时，开启事务，创建SqlSession对象
 
         //第一次调用mapper的方法findUserById(1)
 
        
 
         //第二次调用mapper的方法findUserById(1)，从一级缓存中取数据
 
        
 
//aop控制 只要方法结束，sqlSession关闭 sqlsession关闭后就销毁数据结构，清空缓存
 
         Service结束sqlsession关闭
 
}

二级缓存

MyBatis的二级缓存是Application级别的缓存

二级缓存是mapper级别的缓存，多个SqlSession去操作同一个Mapper的sql语句，多个SqlSession去操作数据库得到数据会存在二级缓存区域，多个SqlSession可以共用二级缓存，二级缓存是跨SqlSession的。
二级缓存是多个SqlSession共享的，其作用域是mapper的同一个namespace，不同的sqlSession两次执行相同namespace下的sql语句且向sql中传递参数也相同即最终执行相同的sql语句，第一次执行完毕会将数据库中查询的数据写到缓存（内存），第二次会从缓存中获取数据将不再从数据库查询，从而提高查询效率。Mybatis默认没有开启二级缓存需要在setting全局参数中配置开启二级缓存。

二级缓存与一级缓存区别，二级缓存的范围更大，多个sqlSession可以共享一个UserMapper的二级缓存区域。数据类型仍然为HashMap

UserMapper有一个二级缓存区域（按namespace分，如果namespace相同则使用同一个相同的二级缓存区），其它mapper也有自己的二级缓存区域（按namespace分）。

每一个namespace的mapper都有一个二缓存区域，两个mapper的namespace如果相同，这两个mapper执行sql查询到数据将存在相同的二级缓存区域中。

sqlSessionFactory层面上的二级缓存默认是不开启的，二级缓存的开启需要进行配置，实现二级缓存的时候，MyBatis要求返回的POJO必须是可序列化的。 也就是要求实现Serializable接口，配置方法很简单，只需要在映射XML文件配置就可以开启缓存了<cache/>，如果我们配置了二级缓存就意味着：
映射语句文件中的所有select语句将会被缓存。

映射语句文件中的所欲insert、update和delete语句会刷新缓存。

缓存会使用默认的Least Recently Used（LRU，最近最少使用的）算法来收回。

根据时间表，比如No Flush Interval,（CNFI没有刷新间隔），缓存不会以任何时间顺序来刷新。

缓存会存储列表集合或对象(无论查询方法返回什么)的1024个引用

缓存会被视为是read/write(可读/可写)的缓存，意味着对象检索不是共享的，而且可以安全的被调用者修改，不干扰其他调用者或线程所做的潜在修改。

开启二级缓存

mybaits的二级缓存是mapper范围级别，除了在SqlMapConfig.xml设置二级缓存的总开关，还要在具体的mapper.xml中开启二级缓存。

在核心配置文件SqlMapConfig.xml中加入

XML 复制代码 
<setting name="cacheEnabled"value="true"/>
 
<!-- 全局配置参数，需要时再设置 -->
 
    <settings>
 
       <!-- 开启二级缓存  默认值为true -->
 
    <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
 
    </settings>

在UserMapper.xml中开启二缓存，UserMapper.xml下的sql执行完成会存储到它的缓存区域（HashMap）

XML 复制代码 
<mapper namespace="cn.hpu.mybatis.mapper.UserMapper">
 
<!-- 开启本mapper namespace下的二级缓存 -->
 
<cache></cache>

调用pojo类实现序列化接口

java 复制代码 
public class Userimplements Serializable {
 
    //Serializable实现序列化，为了将来反序列化

二级缓存需要查询结果映射的pojo对象实现java.io.Serializable接口实现序列化和反序列化操作，注意如果存在父类、成员pojo都需要实现序列化接口。

pojo类实现序列化接口是为了将缓存数据取出执行反序列化操作，因为二级缓存数据存储介质多种多样，不一定在内存有可能是硬盘或者远程服务器。

java 复制代码 
// 二级缓存测试
 
   @Test
 
   public void testCache2() throws Exception {
 
      SqlSessionsqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession();
 
      SqlSessionsqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();
 
      SqlSessionsqlSession3 = sqlSessionFactory.openSession();
 
      // 创建代理对象
 
      UserMapperuserMapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper.class);
 
      // 第一次发起请求，查询id为1的用户
 
      Useruser1 = userMapper1.findUserById(1);
 
      System.out.println(user1);
 
     
 
      //这里执行关闭操作，将sqlsession中的数据写到二级缓存区域
 
      sqlSession1.close();
 
     
 
      //使用sqlSession3执行commit()操作
 
      UserMapperuserMapper3 = sqlSession3.getMapper(UserMapper.class);
 
      Useruser  = userMapper3.findUserById(1);
 
      user.setUsername("张明明");
 
      userMapper3.updateUser(user);
 
      //执行提交，清空UserMapper下边的二级缓存
 
      sqlSession3.commit();
 
      sqlSession3.close();
 
     
 
      UserMapperuserMapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);
 
      // 第二次发起请求，查询id为1的用户
 
      Useruser2 = userMapper2.findUserById(1);
 
      System.out.println(user2);
 
 
 
      sqlSession2.close();
 
   }

useCache配置禁用二级缓存

在statement中设置useCache=false可以禁用当前select语句的二级缓存，即每次查询都会发出sql去查询，默认情况是true，即该sql使用二级缓存。

<selectid="findOrderListResultMap" resultMap="ordersUserMap" useCache="false">

总结：针对每次查询都需要最新的数据sql，要设置成useCache=false，禁用二级缓存。

mybatis刷新缓存（就是清空缓存）

在mapper的同一个namespace中，如果有其它insert、update、delete操作数据后需要刷新缓存，如果不执行刷新缓存会出现脏读。

设置statement配置中的flushCache="true" 属性，默认情况下为true即刷新缓存，如果改成false则不会刷新。使用缓存时如果手动修改数据库表中的查询数据会出现脏读。

如下：

<insertid="insertUser" parameterType="cn.itcast.mybatis.po.User" flushCache="true">

总结：一般下执行完commit操作都需要刷新缓存，flushCache=true表示刷新缓存默认情况下为true,我们不用去设置它，这样可以避免数据库脏读。

Mybatis Cache参数

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。默认情况是不设置，也就是没有刷新间隔，缓存仅仅调用语句时刷新。

size（引用数目）可以被设置为任意正整数，要记住你缓存的对象数目和你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。可读写的缓存会返回缓存对象的拷贝（通过序列化）。这会慢一些，但是安全，因此默认是false。

如下例子：

<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,并每隔 60 秒刷新,存数结果对象或列表的 512 个引用,而且返回的对象被认为是只读的,因此在不同线程中的调用者之间修改它们会导致冲突。可用的收回策略有, 默认的是 LRU:

  1. LRU -- 最近最少使用的: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它们。

  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:更积极地移除基于垃圾收集器状态和弱引用规则的对象。

mybatis整合ehcache

ehcache是一个分布式缓存框架。

EhCache 是一个纯Java的进程内缓存框架，是一种广泛使用的开源Java分布式缓存，具有快速、精干等特点，是Hibernate中默认的CacheProvider。

不使用分布缓存，缓存的数据在各各服务单独存储，不方便系统开发。所以要使用分布式缓存对缓存数据进行集中管理。

mybatis无法实现分布式缓存，需要和其它分布式缓存框架进行整合。

整合方法(掌握无论整合谁，首先想到改type接口)

mybatis提供了一个cache接口，如果要实现自己的缓存逻辑，实现cache接口开发即可。

mybatis和ehcache整合，mybatis和ehcache整合包中提供了一个cache接口的实现类。

加入ehcache包

整合ehcache

配置mapper中cache中的type为ehcache对cache接口的实现类型。

XML 复制代码 
<mapper namespace="cn.hpu.mybatis.mapper.UserMapper">
 
<!-- 开启本mapper namespace下的二级缓存
 
   type：指定cache接口实现类，mybatis默认使用PerpetualCache
 
   要和eache整合，需要配置type为ehcahe实现cache接口的类型
 
 -->
 
<cache type="org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache">
 
</cache>

可以根据需求调整缓存参数：

XML 复制代码 
<cache type="org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache">
 
        <property name="timeToIdleSeconds" value="3600"/>
 
        <property name="timeToLiveSeconds" value="3600"/>
 
        <!-- 同ehcache参数maxElementsInMemory-->
 
       <property name="maxEntriesLocalHeap"value="1000"/>
 
       <!-- 同ehcache参数maxElementsOnDisk -->
 
        <property name="maxEntriesLocalDisk" value="10000000"/>
 
        <property name="memoryStoreEvictionPolicy" value="LRU"/>
 
    </cache>

加入ehcache的配置文件

在classpath下配置ehcache.xml

XML 复制代码 
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
 
    xsi:noNamespaceSchemaLocation="../config/ehcache.xsd">
 
    <diskStore path="F:\develop\ehcache"/>
 
    <defaultCache
 
maxElementsInMemory="1000"
 
       maxElementsOnDisk="10000000"
 
       eternal="false"
 
       overflowToDisk="false"
 
       timeToIdleSeconds="120"
 
       timeToLiveSeconds="120"
 
       diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
 
       memoryStoreEvictionPolicy="LRU">
 
    </defaultCache>
 
</ehcache>

属性说明：

 diskStore：指定数据在磁盘中的存储位置。

 defaultCache：当借助CacheManager.add("demoCache")创建Cache时，EhCache便会采用<defalutCache/>指定的的管理策略

以下属性是必须的：

maxElementsInMemory - 在内存中缓存的element的最大数目

maxElementsOnDisk - 在磁盘上缓存的element的最大数目，若是0表示无穷大

 eternal - 设定缓存的elements是否永远不过期。如果为true，则缓存的数据始终有效，如果为false那么还要根据timeToIdleSeconds，timeToLiveSeconds判断

 overflowToDisk- 设定当内存缓存溢出的时候是否将过期的element缓存到磁盘上

以下属性是可选的：

timeToIdleSeconds - 当缓存在EhCache中的数据前后两次访问的时间超过timeToIdleSeconds的属性取值时，这些数据便会删除，默认值是0,也就是可闲置时间无穷大

timeToLiveSeconds - 缓存element的有效生命期，默认是0.,也就是element存活时间无穷大

diskSpoolBufferSizeMB 这个参数设置DiskStore(磁盘缓存)的缓存区大小.默认是30MB.每个Cache都应该有自己的一个缓冲区.

diskPersistent在VM重启的时候是否启用磁盘保存EhCache中的数据，默认是false。

diskExpiryThreadIntervalSeconds - 磁盘缓存的清理线程运行间隔，默认是120秒。每个120s，相应的线程会进行一次EhCache中数据的清理工作

memoryStoreEvictionPolicy - 当内存缓存达到最大，有新的element加入的时候，移除缓存中element的策略。默认是LRU（最近最少使用），可选的有LFU（最不常使用）和FIFO（先进先出）

集成SpringBoot缓存相关问题

1.一级缓存只有在开启了数据库事物【@EnableTransactionManagement】并且处于一个被事物标注的方法下【直接或间接】才会生效。

2.禁用一级缓存：mybatis没有提供一级缓存的启用、禁用开关，但在Mapper文件对应的语句中增加flushCache="true"可以达到实际禁用一级缓存的效果，一般同时还会加上useCache="false"，以便关闭二级缓存；下面讨论使用springboot配置的方式控制一级缓存。

MyBatis 一级缓存（MyBaits 称其为 Local Cache）无法关闭，但是有两种级别可选：

A.session

在同一个 sqlSession 内，对同样的查询将不再查询数据库，直接从缓存中获取。

XML 复制代码 
mybatis:
  configuration:
    cache-enabled: false  #禁用二级缓存
    local-cache-scope: session  #一级缓存指定为session级别

B.statement

每次查询结束都会清掉一级缓存，实际效果就是禁用了一级缓存；

XML 复制代码 
mybatis:
  configuration:
    cache-enabled: false #禁用二级缓存
    local-cache-scope: statement #一级缓存指定为statement级别
java 复制代码 
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public List<Users> getUsers() {
    List<Users> usersList = usersMapper.selectByExample(new UsersExample());  #1
    usersList = usersMapper.selectByExample(new UsersExample());  #2
    return usersList;
}

A.一级缓存级别设置为session

在代码中1处，通过日志观察，打印出sql语句，未走缓存【此时缓存数据还不存在】；

在执行2处语句之前，通过数据库工具修改数据库记录并提交，继续执行程序后，通过日志观察，未打印出sql语句，获取的数据未体现出通过工具修改数据的变化，说明使用的是缓存中的数据；

B.一级缓存级别设置为statement

在代码中1处，通过日志观察，打印出sql语句，未走缓存【此时缓存数据还不存在】；

在执行2处语句之前，通过数据库工具修改数据库记录并提交，继续执行程序后，通过日志观察，打印出sql语句，且获取的数据也体现出通过工具修改数据的变化，说明未使用缓存中的数据；

结论：通过将一级缓存级别设置为statement，可以达到禁用一级缓存的效果。

java 复制代码 
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRED)
public List<Users> getUsers() {
    List<Users> usersList = usersMapper.selectByExample(new UsersExample());  #1
    usersList = usersServer.getUsersList();
    return usersList;
}

#下面的代码属于usersServer

java 复制代码 
@Transactional(propagation = Propagation.NESTED)  #3
public List<Users> getUsersList() {
    return usersMapper.selectByExample(new UsersExample());  #2
}

观察到的结果与上面的一致。

结论：同上，同时证明了嵌套事物NESTED本质上与上层事物处于一个相同的事物中。

将代码3处事物配置调整成REQUIRES_NEW，重做之前的实验；

观察到的结果：在一级缓存级别为session与statement时，现象一致，带执行代码2处，均打印SQL语句，并且体现出了手动修改数据库记录的效果；

结论：REQUIRES_NEW确实重新起了一个新的事物，与上层事物没有关系。
结论：

1.将mybatis一级缓存级别设置为statement可以事实上达到禁用一级缓存的效果；

2.启用mybatis一级缓存，将级别设置为session【或不做任何设置，mybaits默认就是这个级别】

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