4.5Java EEMyBatis缓存机制

Myth丶恋晨 2024-03-17 15:44 7阅读 0赞

**一、 一级缓存**

MyBatis的一级缓存级别

MyBatis的一级缓存是SqlSession级别的缓存。如果同一个SqlSession对象多次执行完全相同的SQL语句时，在第一次执行完成后，MyBatis会将查询结果写入到一级缓存中，此后，如果程序没有执行插入、更新、删除操作，当第二次执行相同的查询语句时，MyBatis会直接读取一级缓存中的数据，而不用再去数据库查询，从而提高了数据库的查询效率。

举例说明MyBatis的一级缓存级别

例如，存在数据表tb\_book，从表中多次查询id为1的图书信息，当程序第一次查询id为1的图书信息时，程序会将查询结果写入MyBatis一级缓存，当程序第二次查询id为1的图书信息时，MyBatis直接从一级缓存中读取，不再访问数据库进行查询。当程序对数据库执行了插入、更新、删除操作，MyBatis会清空一级缓存中的内容以防止程序误读。

案例的查询过程

![b2ffdc41fe564e35a64f63024671653f.gif][]

通过一个案例来对MyBatis一级缓存的应用进行详细讲解，该案例要求根据图书id查询图书信息。案例具体步骤如下。

1、在mybatis数据库中创建名为tb\_book的数据表，同时预先插入几条测试数据。

USE mybatis;
    
    # 创建一个名称为tb_book的表，并插入数据，这里只展示一条
    
    CREATE TABLE  tb_book( 
    
         id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    
         bookName VARCHAR(255),
    
         price double,
    
         author VARCHAR(40)   );
    
    INSERT INTO tb_book(bookName,price,author) VALUES('Java基础入门',45.0,' 传智播客高教产品研发部');
    
    INSERT INTO tb_book(bookName,price,author) VALUES('Java基础案例教程',48.0,' 程序员');
    
    INSERT INTO tb_book(bookName,price,author) VALUES('JavaWeb程序设计任务教程',50.0,' 程序员');

![db0bb4c91aab4f48b23253fb8d6454ca.png][]

1.  创建持久化类Book，在Book类中定义图书id、图书名称、图书价格、图书作者属性，以及属性对应的getter/setter方法。
    
        import java.io.Serializable;
        
        public class Book implements Serializable {
            private Integer id;                    //主键
            private String bookName;              //图书名称
            private double price;                 //价格
            private String author;                //作者
        
            public Integer getId() {
                return id;
            }
        
            public void setId(Integer id) {
                this.id = id;
            }
        
            public String getBookName() {
                return bookName;
            }
        
            public void setBookName(String bookName) {
                this.bookName = bookName;
            }
        
            public double getPrice() {
                return price;
            }
        
            public void setPrice(double price) {
                this.price = price;
            }
        
            public String getAuthor() {
                return author;
            }
        
            public void setAuthor(String author) {
                this.author = author;
            }
            @Override
            public String toString() {
                return "Book{" +
                        "id=" + id + ", bookName='" + bookName +
                        ", price=" + price + ", author='" + author + '}';
            }
        }
2.  创建图书映射文件BookMapper.xml，并在该文件中编写根据图书id查询图书信息的SQL语句。

<mapper namespace="com.mac.mapper.BookMapper">
    
        
    
        <select id="findBookById" parameterType="Integer"
    
                resultType="com.mac.pojo.Book">
    
         SELECT * from tb_book where id=#{id} </select>
    
        
    
        <update id="updateBook"
    
            parameterType="com.mac.pojo.Book">
    
             update tb_book set bookName=#{bookName},price=#{price} 
    
        where id=#{id} </update>
    
    </mapper>

1.  在核心配置文件mybatis-config.xml中的<mappers>标签下，引入BookMapper.xml映射文件。

1.  由于需要通过log4j日志组件查看一级缓存的工作状态，因此需要在pom.xml中引入log4j的相关依赖。

6、创建log4j.properties文件，用于配置MyBatis和控制台的。

#全局日志配置
    log4j.rootLogger=DEBUG, Console
    #控制台输出配置
    log4j.appender.Console=org.apache.log4j.ConsoleAppender
    log4j.appender.Console.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
    log4j.appender.Console.layout.ConversionPattern=%d [%t] %-5p [%c] - %m%n
    #日志输出级别
    log4j.logger.java.sql.ResultSet=INFO
    log4j.logger.org.apache=INFO
    log4j.logger.java.sql.Connection=DEBUG
    log4j.logger.java.sql.Statement=DEBUG
    log4j.logger.java.sql.PreparedStatement=DEBUG

7、在测试类MyBatisTest中，编写测试方法findBookByIdTest1()。

public void findBookByIdTest1() {
    
        // 1.通过工具类生成SqlSession对象
    
        SqlSession session1 = MyBatisUtils.getSession();
    
        // 2.使用session1查询id为1的图书的信息
    
        Book book1 = session.selectOne("com.mac.mapper." 
    
                                   + "BookMapper.findBookById", 1);
    
        System.out.println(book1.toString()); // 3.输出查询结果信息
    
        // 再次使用session1查询id为1的图书的信息，同2、3步
    
        // 4.关闭SqlSession
    
        session1.close(); 
    
    }

MyBatis如何防止程序误读

当程序对数据库执行了插入、更新、删除操作后，MyBatis会清空一级缓存中的内容，以防止程序误读。MyBatis一级缓存被清空之后，再次使用SQL查询语句访问数据库时，MyBatis会重新访问数据库。例如上面的例子，首先查询id为1的图书信息，然后使用更新语句对数据库中的图书信息进行更改，更改之后，再次对id为1的图书信息进行查询时，MyBatis依然会从数据库中查询。

二、二级缓存

使用二级缓存的好处

由4.5.1节的内容可知，相同的Mapper类，相同的SQL语句，如果SqlSession不同，则两个SqlSession查询数据库时，会查询数据库两次，这样也会降低数据库的查询效率。为了解决这个问题，就需要用到MyBatis的二级缓存。MyBatis的二级缓存是Mapper级别的缓存，与一级缓存相比，二级缓存的范围更大，多个SqlSession可以共用二级缓存，并且二级缓存可以自定义缓存资源。

MyBatis二级缓存的执行过程

在MyBatis中，一个Mapper.xml文件通常称为一个Mapper，MyBatis以namespace区分Mapper，如果多个SqlSession对象使用同一个Mapper的相同查询语句去操作数据库，在第一个SqlSession对象执行完后，MyBatis会将查询结果写入二级缓存，此后，如果程序没有执行插入、更新、删除操作，当第二个SqlSession对象执行相同的查询语句时，MyBatis会直接读取二级缓存中的数据。

MyBatis二级缓存的执行过程图解

![d4e87c7ee7b84d869706a54fba8f7606.gif][]

二级缓存与一级缓存的不同点

与MyBatis的一级缓存不同的是，MyBatis的二级缓存需要手动开启，开启二级缓存通常要完成以下两个步骤。

1、开启二级缓存的全局配置

与使用二级缓存前，需要在MyBatis的核心配置mybatis-config.xml文件中通过<settings>元素开启二级缓存的全局配置。

2、开启当前Mapper的namespace下的二级缓存

开启当前Mapper的namespace下的二级缓存，可以通过MyBatis映射文件中的<cache>元素来完成。

<cache>
    
    </cache>

默认状态的二级缓存可实现的功能

（1）映射文件中所有select语句将会被缓存。

（2）映射文件中的所有insert、update和delete语句都会刷新缓存。

（3）缓存会使用LRU算法回收。

（4）没有刷新间隔，缓存不会以任何时间顺序来刷新。

（5）缓存会存储列表集合或对象的1024个引用。

（6）缓存是可读/可写的缓存，这意味着对象检索不是共享的，缓存可以安全的被调用者修改，而不干扰其他调用者或线程所做的潜在修改。

<cache>元素的属性 如果需要调整级缓存的特性，可通过<cache>元素的属性来实现。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p style="margin-left:0;text-align:left;">属性</p> </td> 
   <td> <p style="margin-left:0;text-align:left;">说明</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> <p style="margin-left:0;text-align:left;">flushInterval</p> </td> 
   <td> <p style="margin-left:0;text-align:left;">刷新间隔。该属性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。默认情况下是不设置值。</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> <p style="margin-left:0;text-align:left;">size</p> </td> 
   <td> <p style="margin-left:0;text-align:left;">引用数目。该属性可以被设置为任意正整数，默认值为1024。</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> <p style="margin-left:0;text-align:left;">readOnly</p> </td> 
   <td> <p style="margin-left:0;text-align:left;">只读。该属性可以被设置为true或者false。当缓存设置为只读时，缓存对象不能被修改，但此时缓存性能较高。当缓存设置为可读写时，性能较低，但安全性高。</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> <p style="margin-left:0;text-align:left;">eviction</p> </td> 
   <td> <p style="margin-left:0;text-align:left;">回收策略。该属性有4个可选值。</p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**eviction4个可选值****：**

LRU：最近最少使用的策略。移除最长时间不被使用的对象。

FIFO：先进先出策略。按对象进入缓存的顺序来移除它们。

SOFT：软引用策略。移除基于垃圾回收器状态和软引用规则的对象。

WEAK：弱引用策略。更积极地移除基于垃圾收集器状态和弱引用规则的对象.

接下来通过一个案例演示MyBatis二级缓存的应用，该案例仍旧根据id查询图书信息，案例具体步骤如下。

1、修改映射文件BookMapper.xml，在映射文件的<mapper>元素下追加编写<cache>元素开启当前Mapper的namespace的二级缓存。

<!— 开启当前BookMapper的namespace下的二级缓存-->
    
    <cache>
    
    </cache>

2、在测试类MyBatisTest中，编写测试方法findBookByIdTest1()。

public void findBookByIdTest3() {
    
        // 1.通过工具类生成两个SqlSession对象，这里只展示了一个
    
        SqlSession session1 = MyBatisUtils.getSession();
    
       // 2.使用session1查询id为1的图书的信息
    
        Book book1 = session1.selectOne("com.mac.mapper." 
    
                                   + "BookMapper.findBookById", 1);
    
        System.out.println(book1.toString()); // 3.输出查询结果信息
    
        // 4.关闭SqlSession1
    
        session1.close(); 
    
    }

3、执行MyBatisTest测试类的findBookByIdTest3()方法，控制台会输出结果。

![a23a295b0f1f4a7b91993a740a14fe5d.png][]

对MyBatis二级缓存的应用案例的运行结果分析

控制台输出了执行SQL语句的日志信息以及查询结果。通过分析SQL语句日志信息可以发现，当第一个SqlSession对象session1执行查询时，Cache Hit Ratio（缓存命中率）为0，程序发送了SQL语句；当第二个SqlSession对象session2执行相同的查询时，Cache Hit Ratio为0.5，程序没有发出SQL语句，这就说明，程序直接从二级缓存中获取了数据。

多个SqlSession在同一个Mapper中执行

在实际开发中，经常会遇到多个SqlSession在同一个Mapper中执行操作，例如，SqlSession1执行查询操作，SqlSession2执行插入、更新、删除操作，SqlSession3又执行和SqlSession1相同的查询操作。当SqlSession1执行查询操作时，程序会将查询结果写入MyBatis二级缓存，当SqlSession2对数据库执行了插入、更新、删除操作后，MyBatis会清空二级缓存中的内容，以防止程序误读。当SqlSession3执行和SqlSession1相同的查询操作时，MyBatis会重新访问数据库。

多学一招：Cache Hit Ratio（缓存命中率）

终端用户访问缓存时，如果在缓存中查找到了要被访问的数据，就叫做命中。如果缓存中没有查找到要被访问的数据，就是没有命中。当多次执行查询操作时，缓存命中次数与总的查询次数（缓存命中次数+缓存没有命中次数）的比，就叫作缓存命中率，即缓存命中率=缓存命中次数/总的查询次数。当MyBatis开启二级缓存后，第一次查询数据时，由于数据还没有进入缓存，所以需要在数据库中查询而不是在缓存中查询，此时，缓存命中率为0。第一次查询过后，MyBatis会将查询到的数据写入缓存中，当第二次再查询相同的数据时，MyBatis会直接从缓存中获取这条数据，缓存将命中，此时的缓存命中率为0.5（1/2）。当第三次查询相同的数据，则缓存命中率为0.66666（2/3），以此类推。

[b2ffdc41fe564e35a64f63024671653f.gif]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/15/9eb04a97efd84977a712ea4c3d582480.png
[db0bb4c91aab4f48b23253fb8d6454ca.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/15/14041877bccd4e3e9aadcc97d24e4dda.png
[d4e87c7ee7b84d869706a54fba8f7606.gif]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/15/c0ed1bcfdd664d219f6592e4d2266a54.png
[a23a295b0f1f4a7b91993a740a14fe5d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/15/de7abb3282a84241af774775235cb506.png