Mybatis缓存（1）--------系统缓存及简单配置介绍

前言

Mybatis的缓存主要有两种：

• 系统缓存，也就是我们一级缓存与二级缓存；
• 自定义的缓存，比如Redis、Enhance等，需要额外的单独配置与实现，具体日后主要学习介绍。

在这里主要记录系统缓存的一些简单概念， 并没有涉及原理。其中会涉及Mybatis的相关配置以及生命周期等。

主要参考资料：《深入浅出Mybatis基础原理与实战》，http://www.mybatis.org/mybatis-3/zh/index.html

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1、Mybatis简单配置介绍

　　本文介绍的是基于XML的配置，并不是关于注解的Mybatis配置。当然复杂SQL情况下都建议使用XML配置。

　　（1）配置步骤

　　这里记录的只是Myabtis的简单配置，并没有证整合Spring等框架，所以相对简单。我开始学的时候也是反复记不住，不知道为什么要这么配置，这么配置的作用是什么。之后经过研读《深入浅出Mybatis基础原理与实战》（我这里只有PDF电子版本，有需要的朋友可以评论或者私信我），总结并画图让我对整个配置过程有了全新的认识。

　　简单来说，Mybatis的配置主要分为以下几步（整合Spring之后有些就不需要了，但是一开始学习不建议直接整合Spring）：

• 编写POJO即JavaBean，最终的目的是将数据库中的查询结果映射到JavaBean上；
• 配置与POJO对应的Mapper接口：里面有各种方法，对应mapper.xml中的查询语句；
• 配置与POJO对应的XML映射：编写缓存，SQL查询等；
• 配置mybatis-config.xml主要的Mybatis配置文件：配置数据源、扫描mapper.xml等。

　　注意：以上的配置并没有严格的前后顺序；

　　（2）配置流程图

　　

　　（3）配置总结

　　可以这么总结Mybatis或者帮助理解Mybatis的配置，我总结了以下三点提供参考：

• 一切Mybatis配置都是为了创建SqlSession进行SQL查询；
• 归根结底程序代码中我们屏蔽了各种配置映射，只显式调用使用Mapper接口，那么接口实现类的获得是通过SqlSession.getMapper()获得；
• 那么mapper接口实现类的获得是通过mybatis-config.xml->SqlSessionFactoryBuilder->SqlSessionFacotry->SqlSession->mapper;

　　

 2、Mybatis生命周期　

　　正确理解SqlSessionFactory、SqlSessionFactoryBuilder、SqlSession和Mapper的生命周期对于优化Mybatis尤为重要，这样可以使Mybatis高效正确完成；同为重要时Mybatis的生命周期对于理解Myabtis缓存的配置也尤为重要，我这里只做简单的文字介绍（其实也好理解）：

　　（1）SqlSessionFactoryBuilder：作用就是创建一个构建器，一旦创建了SqlSessionFactory，它的任务就算完成了，可以回收。

　　（2）SqlSessionFactory：作用是创建SqlSession，而SqlSession相当于JDBC的一个Connection对象，每次应用程序需要访问数据库，我们就要通过SqlSessionFactory创建一个SqlSession，所以SqlSessionFactory在整Mybatis整个生命周期中（每个数据库对应一个SqlSessionFactory，是单例产生的）。

　　（3）SqlSession：生命周期是存在于请求数据库处理事务的过程中，是一个线程不安全的对象（在多线程的情况下，需要特别注意），即存活于一个应用的请求和申请，可以执行多条SQL保证事务的一致性。

　　（4）Mapper：是一个接口，并没有实现类它的作用是发送SQL，返回我们需要的结果，或者发送SQL修改数据库表，所以它存活于一个SqlSession内，是一个方法级别的东西。当SqlSession销毁的时候，Mapper也会销毁。

 3、Myabtis缓存介绍

　　（1）系统缓存：包括一级缓存与二级缓存

　　一级缓存：默认情况下Myabtis对于同一个SqlSession开启一级缓存　　　　

• 在默认没有配置的情况下，只会开启一级缓存（只针对同一个SqlSession而言）；
• 在参数与SQL完全一样的情况下并且不声明刷新缓存没超时的，使用同一个SqlSession对象调用同一个Mapper方法时（SqlSession对象生命周期为方法级别），SqlSession只会取出当前缓存数据，不会再到数据库中进行查询；
• 如果不同的SqlSession，即使同一个Mapper也会进行到数据库中进行不同的查询，即不同的SqlSession一级缓存是无效的。

　　二级缓存：这里可以结合SqlSessionFactory等的生命周期能加深理解

• 不同的SqlSession是隔离的，为了解决这个问题，我们可以在SqlSessionFactory层面上设置二级缓存提供各个对象SqlSession
• 二级缓存默认是不开启的，需要进行配置，Mybatis要求返回的POJO必须是可序列化的，即POJO实现Serializable接口。

　　缓存的配置只需要在XML配置<cache/>即可，或者指定算法，刷新时间间隔，缓存状态，大小等

 <cache eviction="LRU" readOnly="true" flushInterval="100000" size="1024"></cache>

　　　　A. 映射语句文件中所有select语句将会被缓存；

　　　　B. 映射语句文件中所有insert、update和delete语句会被刷新缓存；

　　　　C. 缓存使用默认的LRU最近最少使用算法回收；

　　　　D. 根据时间表，缓存不会任何时间顺序刷新；

　　　　E. 缓存会存储列表集合或对象的1024个引用

　　　　F. 缓存被视为可read/write的缓存，意味着是不可以被共享的，而可以被安全地修改。

　　（2）自定义缓存：结合Redis等主流缓存配置

　　我们可以使用比如现在比较火的Redis缓存，需要实现Myabtis为我们提供的接口org.apache.ibatis.cache.Cache。虽然现在主流Mybatis用的都是自定义缓存，但是这里先不过多介绍，我一步一步来学习记录！

4、Mybatis系统缓存代码实现

包结构图：

数据库user表：要与User对应，Mybatis会根据驼峰命名进行自动映射，即user表中id字段映射为User POJO中的id，如果使用的是插件生成，POJO就会自动对应。

mysql> use mybatis;
Database changed
mysql> select*from user;
+----+----------+
| id | name     |
+----+----------+
|  1 | Zhangsan |
|  2 | Lisi     |
+----+----------+
2 rows in set

（1）User.java: POJO

import java.io.Serializable;

/**
 * POJO:User
 * @author Lijian
 *
 */
public class User implements Serializable{

    private int id;
    private String name;
    
    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

（2）UserMapper.xml:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.lijian.dao.UserMapper">
  <resultMap id="userMap" type="com.lijian.model.User">
       <id property="id" column="id"/>
    <result column="name" property="name" />
  </resultMap>
  <!-- 使用POJO映射结果集 -->
  <select id="findByUserId" parameterType="int" resultType="user">
      select * from user where id = #{id}
  </select>
  <!-- 使用resultMap映射结果集 -->
  <select id="findByUserName" parameterType="string" resultMap="userMap">
    select * from user where name = #{name}      
  </select>
</mapper>

（3）UserMapper.java:

public interface UserMapper {
    User findByUserId(int id);
    User findByUserName(String name);
}

（4）mybatis-config.xml:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE configuration PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>
    <!-- mybatis-config.xml常用的配置及顺序：
        (properties?,
        settings?,
        typeAliases?,
        typeHandlers?,
        objectFactory?,
        objectWrapperFactory?,
        reflectorFactory?,
        plugins?,
        environments?,
        databaseIdProvider?,
        mappers?)
     -->

　　　<!-- jdbc数据库属性配置文件db.properties -->
     <properties resource="db.properties"></properties>
      <settings>
         <setting name="logImpl" value="LOG4J"/>
    </settings>
     <typeAliases>
         <typeAlias alias="user" type="com.lijian.model.User"/>
     </typeAliases>
     <!-- default 默认数数据源 -->
     <!-- environments配置：可以注册多个数据源DataSource，每个数据源分为两部分：一个是数据源的配置，另外一个是数据库事务配置。 -->
     <environments default="development">
         <!-- dataSource 1-->
         <environment id="development">
            <transactionManager type="JDBC">
                <!-- 关闭自动提交 -->
                <property name="autoCommit" value="false"/>
            </transactionManager>
             <!-- POOLED连接池数据库 -->
               <dataSource type="POOLED">
                   <property name="driver" value="${jdbc.driver}"/>
                   <property name="url" value="${jdbc.url}"/>
                   <property name="username" value="${jdbc.username}"/>
                   <property name="password" value="${jdbc.password}"/>
               </dataSource>
         </environment>
     </environments>
     <mappers>
         <!-- 可以通过包名导入映射器 ：但mapper interface与mapper.xml必须在同一个包下-->
         <!-- <package name="com.lijian.mapper"/> -->
         <!-- 文件路径引入 -->
         <mapper resource="com/lijian/mapper/UserMapper.xml"/>
     </mappers>
</configuration>

（5）SqlSessionFactoryUtils:

/**
 * 创建SqlSession
 * @author Lijian
 * 创建顺序：mybatis-config.xml->SqlSessionFactoryBuilder->SqlSessionFactory(Singleton)->SqlSession
 *
 */
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

import org.apache.ibatis.io.Resources;
import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder;
import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;

public class SqlSessionFactoryUtils {
    private static final Logger logger = LogManager.getLogger(SqlSessionFactoryUtils.class);
    
    //synchronized lock
    private static final Class CLASS_LOCK = SqlSessionFactoryUtils.class;
    private static SqlSessionFactory sqlSessionFactory = null;
    
    //private constructors
    private SqlSessionFactoryUtils(){};
    /**
     * 因为一个数据库对应一个SqlSessionFactory，所有采用单例模式生成SqlSessionFactory
     * @return SqlSessionFactory
     */
    public static SqlSessionFactory initSqlSessionFactory() {
        String config = "mybatis-config.xml";
        InputStream inputStream = null;
        try {
            inputStream = Resources.getResourceAsStream(config);
        }catch (IOException e) {
            logger.info("SqlSessionFactoryUtils");
        }
        synchronized (CLASS_LOCK) {
            if (sqlSessionFactory == null) {
                sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
            }
            
        }
        return sqlSessionFactory;
    }
    /**
     * openSession进行SQL查询
     * @return SqlSession
     */
    public static SqlSession openSession() {
        if (sqlSessionFactory == null) {
            initSqlSessionFactory();
        }
        return sqlSessionFactory.openSession();
    }
    
}

（6）MybatisMain.java:测试类

import org.apache.ibatis.session.SqlSession;

import com.lijian.dao.UserMapper;
import com.lijian.utils.SqlSessionFactoryUtils;

public class MybatisMain {
    public static void main(String[] args) {
        SqlSession sqlSession = null;
        SqlSession sqlSession2 = null;
        try {
            //获得SqlSession
            sqlSession = SqlSessionFactoryUtils.openSession();
            sqlSession2 = SqlSessionFactoryUtils.openSession();
            //获得Mapper:动态代理生成UserMapper实现类
            UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
            //默认一级缓存：相同SELECT与param，只查询一次
            System.out.println("=======================默认使用系统一级缓存=======================");
            userMapper.findByUserId(1);
            userMapper.findByUserId(1);
            //二级缓存commit才会有效
            sqlSession.commit();
            System.out.println("=======================重新创建SqlSession=======================");
            sqlSession2 = SqlSessionFactoryUtils.openSession();
            UserMapper userMapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);
            userMapper2.findByUserId(1);
            //二级缓存commit才会有效
            sqlSession2.commit();
        } catch (Exception e) {
            System.err.println(e.getMessage());
        }
        finally {
            if (sqlSession != null) {
                //sqlSession生命周期是随着SQL查询而结束的
                sqlSession.close();
            }
            if (sqlSession2 != null) {
                sqlSession2.close();
            }
        }
    }
}

注意UserMapper.xml当前是没有开启二级缓存的，故默认为一级缓存，如何得到证实呢？在MybatisMain中，我们创建了：

• sqlSession：开启两个一模一样的SELECT SQL查询，即userMapper.findByUserId(1)，那么如果一级缓存有效且开启的话，只会进行一次查询，之后有一次SQL语句日志输出；
• sqlSession2：开启与sqlSession中一模一样的SELECT查询，如果二级缓存没有开启，一级缓存默认开启的话，是会进行查询的，会有一次SQL语句日志输出。

=======================默认使用系统一级缓存=======================
[DEBUG][main][2018-07-29 21:45:41][org.apache.ibatis.logging.jdbc.BaseJdbcLogger] - ==>  Preparing: select * from user where id = ? 
[DEBUG][main][2018-07-29 21:45:41][org.apache.ibatis.logging.jdbc.BaseJdbcLogger] - ==> Parameters: 1(Integer)
[TRACE][main][2018-07-29 21:45:42][org.apache.ibatis.logging.jdbc.BaseJdbcLogger] - <==    Columns: id, name
[TRACE][main][2018-07-29 21:45:42][org.apache.ibatis.logging.jdbc.BaseJdbcLogger] - <==        Row: 1, Zhangsan
[DEBUG][main][2018-07-29 21:45:42][org.apache.ibatis.logging.jdbc.BaseJdbcLogger] - <==      Total: 1
=======================重新创建SqlSession=======================
[DEBUG][main][2018-07-29 21:45:42][org.apache.ibatis.logging.jdbc.BaseJdbcLogger] - ==>  Preparing: select * from user where id = ? 
[DEBUG][main][2018-07-29 21:45:42][org.apache.ibatis.logging.jdbc.BaseJdbcLogger] - ==> Parameters: 1(Integer)
[TRACE][main][2018-07-29 21:45:42][org.apache.ibatis.logging.jdbc.BaseJdbcLogger] - <==    Columns: id, name
[TRACE][main][2018-07-29 21:45:42][org.apache.ibatis.logging.jdbc.BaseJdbcLogger] - <==        Row: 1, Zhangsan
[DEBUG][main][2018-07-29 21:45:42][org.apache.ibatis.logging.jdbc.BaseJdbcLogger] - <==      Total: 1

接下来我们开启二级缓存：在不同SqlSession中所有相同的SELECT语句将会被缓存，只会有一次SQL语句日志输出，并且会有Cache Hit Ratio缓存命中率

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.lijian.dao.UserMapper">
  <!-- 开启二级缓存 ：针对SqlSessionFactory，同时POJO必须实现Serializable接口
      （1）所有select会被缓存
      （2）insert、update、delete会刷新缓存
      （3）默认使用LRU
      （4）缓存是可read/write，不是共享的是可以被安全地修改
  -->
  <cache eviction="LRU" readOnly="true" flushInterval="100000" size="1024"></cache>
  <resultMap id="userMap" type="com.lijian.model.User">
       <id property="id" column="id"/>
    <result column="name" property="name" />
  </resultMap>
  <!-- 使用POJO映射结果集 -->
  <select id="findByUserId" parameterType="int" resultType="user">
      select * from user where id = #{id}
  </select>
  <!-- 使用resultMap映射结果集 -->
  <select id="findByUserName" parameterType="string" resultMap="userMap">
    select * from user where name = #{name}      
  </select>
</mapper>

日志如下：

=======================默认使用系统一级缓存=======================
[DEBUG][main][2018-07-29 21:49:26][org.apache.ibatis.cache.decorators.LoggingCache] - Cache Hit Ratio [com.lijian.dao.UserMapper]: 0.0
[DEBUG][main][2018-07-29 21:49:27][org.apache.ibatis.logging.jdbc.BaseJdbcLogger] - ==>  Preparing: select * from user where id = ? 
[DEBUG][main][2018-07-29 21:49:27][org.apache.ibatis.logging.jdbc.BaseJdbcLogger] - ==> Parameters: 1(Integer)
[TRACE][main][2018-07-29 21:49:27][org.apache.ibatis.logging.jdbc.BaseJdbcLogger] - <==    Columns: id, name
[TRACE][main][2018-07-29 21:49:27][org.apache.ibatis.logging.jdbc.BaseJdbcLogger] - <==        Row: 1, Zhangsan
[DEBUG][main][2018-07-29 21:49:27][org.apache.ibatis.logging.jdbc.BaseJdbcLogger] - <==      Total: 1
[DEBUG][main][2018-07-29 21:49:27][org.apache.ibatis.cache.decorators.LoggingCache] - Cache Hit Ratio [com.lijian.dao.UserMapper]: 0.0
=======================重新创建SqlSession=======================
[DEBUG][main][2018-07-29 21:49:27][org.apache.ibatis.cache.decorators.LoggingCache] - Cache Hit Ratio [com.lijian.dao.UserMapper]: 0.3333333333333333

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总结与补充

　　（1）作为新手很大可能在配置过程中会遇到很多坑（我就是其中之一），比如Mybatis的日志配置。这里可以主要参考：http://www.mybatis.org/mybatis-3/zh/configuration.html

　　（2）mybatis的相关配置文件（没有myabtis-config.xml）可以使用eclipse中的插件生成（具体网上有很多教程），但还要进行适当修改！