【Mybatis】一级、二级缓存机制

àì夳堔傛蜴生んèń 2022-11-03 10:37 203阅读 0赞

## 一级缓存 ##

### 一级缓存配置 ###

我们来看看如何使用MyBatis一级缓存。开发者只需在MyBatis的配置文件中，添加如下语句，就可以使用一级缓存。共有两个选项，`SESSION`或者`STATEMENT`，默认是`SESSION`级别，即在一个MyBatis会话中执行的所有语句，都会共享这一个缓存。一种是`STATEMENT`级别，可以理解为缓存只对当前执行的这一个`Statement`有效。

### 一级缓存实验 ###

接下来通过实验，了解MyBatis一级缓存的效果，每个单元测试后都请恢复被修改的数据。

首先是创建示例表student，创建对应的POJO类和增改的方法，具体可以在entity包和mapper包中查看。

CREATE TABLE `student` (
      `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
      `name` varchar(200) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL,
      `age` tinyint(3) unsigned DEFAULT NULL,
      PRIMARY KEY (`id`)
    ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin;

在以下实验中，id为1的学生名称是凯伦。

#### 实验1 ####

开启一级缓存，范围为会话级别，调用三次`getStudentById`，代码如下所示：

public void getStudentById() throws Exception { 
            SqlSession sqlSession = factory.openSession(true); // 自动提交事务
            StudentMapper studentMapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class);
            System.out.println(studentMapper.getStudentById(1));
            System.out.println(studentMapper.getStudentById(1));
            System.out.println(studentMapper.getStudentById(1));
        }

执行结果：

![img][]

我们可以看到，只有第一次真正查询了数据库，后续的查询使用了一级缓存。

#### 实验2 ####

增加了对数据库的修改操作，验证在一次数据库会话中，如果对数据库发生了修改操作，一级缓存是否会失效。

@Test
    public void addStudent() throws Exception { 
            SqlSession sqlSession = factory.openSession(true); // 自动提交事务
            StudentMapper studentMapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class);
            System.out.println(studentMapper.getStudentById(1));
            System.out.println("增加了" + studentMapper.addStudent(buildStudent()) + "个学生");
            System.out.println(studentMapper.getStudentById(1));
            sqlSession.close();
    }

执行结果：

![img][img 1]

我们可以看到，在修改操作后执行的相同查询，查询了数据库，**一级缓存失效**。

#### 实验3 ####

开启两个`SqlSession`，在`sqlSession1`中查询数据，使一级缓存生效，在`sqlSession2`中更新数据库，验证一级缓存只在数据库会话内部共享。

@Test
    public void testLocalCacheScope() throws Exception { 
            SqlSession sqlSession1 = factory.openSession(true); 
            SqlSession sqlSession2 = factory.openSession(true); 
    
            StudentMapper studentMapper = sqlSession1.getMapper(StudentMapper.class);
            StudentMapper studentMapper2 = sqlSession2.getMapper(StudentMapper.class);
    
            System.out.println("studentMapper读取数据: " + studentMapper.getStudentById(1));
            System.out.println("studentMapper读取数据: " + studentMapper.getStudentById(1));
            System.out.println("studentMapper2更新了" + studentMapper2.updateStudentName("小岑",1) + "个学生的数据");
            System.out.println("studentMapper读取数据: " + studentMapper.getStudentById(1));
            System.out.println("studentMapper2读取数据: " + studentMapper2.getStudentById(1));
    }

![img][img 2]

`sqlSession2`更新了id为1的学生的姓名，从凯伦改为了小岑，但session1之后的查询中，id为1的学生的名字还是凯伦，出现了脏数据，也证明了之前的设想，一级缓存只在数据库会话内部共享。

## 二级缓存 ##

### 二级缓存配置 ###

要正确的使用二级缓存，需完成如下配置的。

1.  在MyBatis的配置文件中开启二级缓存。

1.  在MyBatis的映射XML中配置cache或者 cache-ref 。

cache标签用于声明这个namespace使用二级缓存，并且可以自定义配置。

*  `type`：cache使用的类型，默认是`PerpetualCache`，这在一级缓存中提到过。
 *  `eviction`： 定义回收的策略，常见的有FIFO，LRU。
 *  `flushInterval`： 配置一定时间自动刷新缓存，单位是毫秒。
 *  `size`： 最多缓存对象的个数。
 *  `readOnly`： 是否只读，若配置可读写，则需要对应的实体类能够序列化。
 *  `blocking`： 若缓存中找不到对应的key，是否会一直blocking，直到有对应的数据进入缓存。

`cache-ref`代表引用别的命名空间的Cache配置，两个命名空间的操作使用的是同一个Cache。

<cache-ref namespace="mapper.StudentMapper"/>

### 二级缓存实验 ###

接下来我们通过实验，了解MyBatis二级缓存在使用上的一些特点。

在本实验中，id为1的学生名称初始化为点点。

#### 实验1 ####

测试二级缓存效果，不提交事务，`sqlSession1`查询完数据后，`sqlSession2`相同的查询是否会从缓存中获取数据。

@Test
    public void testCacheWithoutCommitOrClose() throws Exception { 
            SqlSession sqlSession1 = factory.openSession(true); 
            SqlSession sqlSession2 = factory.openSession(true); 
            
            StudentMapper studentMapper = sqlSession1.getMapper(StudentMapper.class);
            StudentMapper studentMapper2 = sqlSession2.getMapper(StudentMapper.class);
    
            System.out.println("studentMapper读取数据: " + studentMapper.getStudentById(1));
            System.out.println("studentMapper2读取数据: " + studentMapper2.getStudentById(1));
    }

执行结果：

![img][img 3]

我们可以看到，当`sqlsession`没有调用`commit()`方法时，二级缓存并没有起到作用。

#### 实验2 ####

测试二级缓存效果，当提交事务时，`sqlSession1`查询完数据后，`sqlSession2`相同的查询是否会从缓存中获取数据。

@Test
    public void testCacheWithCommitOrClose() throws Exception { 
            SqlSession sqlSession1 = factory.openSession(true); 
            SqlSession sqlSession2 = factory.openSession(true); 
            
            StudentMapper studentMapper = sqlSession1.getMapper(StudentMapper.class);
            StudentMapper studentMapper2 = sqlSession2.getMapper(StudentMapper.class);
    
            System.out.println("studentMapper读取数据: " + studentMapper.getStudentById(1));
            sqlSession1.commit();
            System.out.println("studentMapper2读取数据: " + studentMapper2.getStudentById(1));
    }

![img][img 4]

从图上可知，`sqlsession2`的查询，使用了缓存，缓存的命中率是0.5。

#### 实验3 ####

测试`update`操作是否会刷新该`namespace`下的二级缓存。

@Test
    public void testCacheWithUpdate() throws Exception { 
            SqlSession sqlSession1 = factory.openSession(true); 
            SqlSession sqlSession2 = factory.openSession(true); 
            SqlSession sqlSession3 = factory.openSession(true); 
            
            StudentMapper studentMapper = sqlSession1.getMapper(StudentMapper.class);
            StudentMapper studentMapper2 = sqlSession2.getMapper(StudentMapper.class);
            StudentMapper studentMapper3 = sqlSession3.getMapper(StudentMapper.class);
            
            System.out.println("studentMapper读取数据: " + studentMapper.getStudentById(1));
            sqlSession1.commit();
            System.out.println("studentMapper2读取数据: " + studentMapper2.getStudentById(1));
            
            studentMapper3.updateStudentName("方方",1);
            sqlSession3.commit();
            System.out.println("studentMapper2读取数据: " + studentMapper2.getStudentById(1));
    }

![img][img 5]

我们可以看到，在`sqlSession3`更新数据库，并提交事务后，`sqlsession2`的`StudentMapper namespace`下的查询走了数据库，没有走Cache。

#### 实验4 ####

验证MyBatis的二级缓存不适应用于映射文件中存在多表查询的情况。

通常我们会为每个单表创建单独的映射文件，由于MyBatis的二级缓存是基于`namespace`的，多表查询语句所在的`namspace`无法感应到其他`namespace`中的语句对多表查询中涉及的表进行的修改，引发脏数据问题。

@Test
    public void testCacheWithDiffererntNamespace() throws Exception { 
            SqlSession sqlSession1 = factory.openSession(true); 
            SqlSession sqlSession2 = factory.openSession(true); 
            SqlSession sqlSession3 = factory.openSession(true); 
        
            StudentMapper studentMapper = sqlSession1.getMapper(StudentMapper.class);
            StudentMapper studentMapper2 = sqlSession2.getMapper(StudentMapper.class);
            ClassMapper classMapper = sqlSession3.getMapper(ClassMapper.class);
            
            System.out.println("studentMapper读取数据: " + studentMapper.getStudentByIdWithClassInfo(1));
            sqlSession1.close();
            System.out.println("studentMapper2读取数据: " + studentMapper2.getStudentByIdWithClassInfo(1));
    
            classMapper.updateClassName("特色一班",1);
            sqlSession3.commit();
            System.out.println("studentMapper2读取数据: " + studentMapper2.getStudentByIdWithClassInfo(1));
    }

执行结果：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNDYwNw_size_16_color_FFFFFF_t_70]

在这个实验中，我们引入了两张新的表，一张class，一张classroom。class中保存了班级的id和班级名，classroom中保存了班级id和学生id。我们在`StudentMapper`中增加了一个查询方法`getStudentByIdWithClassInfo`，用于查询学生所在的班级，涉及到多表查询。在`ClassMapper`中添加了`updateClassName`，根据班级id更新班级名的操作。

当`sqlsession1`的`studentmapper`查询数据后，二级缓存生效。保存在StudentMapper的namespace下的cache中。当`sqlSession3`的`classMapper`的`updateClassName`方法对class表进行更新时，`updateClassName`不属于`StudentMapper`的`namespace`，所以`StudentMapper`下的cache没有感应到变化，没有刷新缓存。当`StudentMapper`中同样的查询再次发起时，从缓存中读取了脏数据。

#### 实验5 ####

为了解决实验4的问题呢，可以使用Cache ref，让`ClassMapper`引用`StudenMapper`命名空间，这样两个映射文件对应的SQL操作都使用的是同一块缓存了。

执行结果：

![img][img 6]

不过这样做的后果是，缓存的粒度变粗了，多个`Mapper namespace`下的所有操作都会对缓存使用造成影响。

[img]: /images/20221024/c640834ecd074e87a6fc8e41a8af25b9.png
[img 1]: /images/20221024/cfd4c79bd7aa4401bfb126b0c635a03a.png
[img 2]: /images/20221024/10223d2cc33b4c7b881ee8dc3948cd79.png
[img 3]: /images/20221024/5cffbfd65fc740a68fcc8569d2c6f1b2.png
[img 4]: /images/20221024/8355a6abfead4ff7b65312f441624128.png
[img 5]: /images/20221024/9ee418fbc7474901831cee3e81dec93b.png
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[img 6]: /images/20221024/fcc69396c8ac4a4f9ef2337b37d94679.png