1 什么是查询缓存
mybatis提供查询缓存,用于减轻数据库压力,提高数据库性能。
mybaits提供一级缓存,和二级缓存。
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。
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。
2 一级缓存
2.1 一级缓存工作原理
下图是根据id查询用户的一级缓存图解
第一次发起查询用户id为1的用户信息,先去找缓存中是否有id为1的用户信息,如果没有,从数据库查询用户信息。
得到用户信息,将用户信息存储到一级缓存中。
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。
第二次发起查询用户id为1的用户信息,先去找缓存中是否有id为1的用户信息,缓存中没有,从数据库中获取用户信息。
2.2 一级缓存测试
mybatis默认支持一级缓存,不需要在配置文件去配置。
按照上边一级缓存原理步骤去测试。
@Test public void testCache1() throws Exception{ SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();//创建代理对象 UserMapper userMapper = 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 User user1 = 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 User user2 = userMapper.findUserById(1); System.out.println(user2); sqlSession.close(); }
2.3 一级缓存应用
正式开发,是将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。
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 }
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。
3 二级缓存
3.1 原理
首先开启mybatis的二级缓存。 当开启缓存后,数据的查询执行的流程就是 二级缓存 -> 一级缓存 -> 数据库。
sqlSession1去查询用户id为1的用户信息,查询到用户信息会将查询数据存储到二级缓存中。
如果SqlSession3去执行相同 mapper下sql,执行commit提交,清空该 mapper下的二级缓存区域的数据。
sqlSession2去查询用户id为1的用户信息,去缓存中找是否存在数据,如果存在直接从缓存中取出数据。
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查询的数据将存在相同的二级缓存区域中。
3.2 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
<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中开启二级缓存,UserMapper.xml下的sql执行完成会存储到它的缓存区域(HashMap)。
<mapper namespace="cn.hpu.mybatis.mapper.UserMapper"> <!-- 开启本mapper namespace下的二级缓存 --> <cache/>
3.3 调用pojo类实现序列化接口
public class User implements 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。参考:Java对象的序列化与反序列化
3.4 测试方法
// 二级缓存测试 @Test public void testCache2() throws Exception { SqlSession sqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession(); SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession(); SqlSession sqlSession3 = sqlSessionFactory.openSession(); // 创建代理对象 UserMapper userMapper1 = 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 UserMapper userMapper3 = sqlSession3.getMapper(UserMapper.class); User user = 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(); UserMapper userMapper2 = 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(); }
3.5 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。
<select id="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。
3.6 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:
<insert id="insertUser" parameterType="cn.itcast.mybatis.po.User" flushCache="true">
总结:一般执行完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。
3.7 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,表示要记住的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。
总结
- MyBatis一级缓存的生命周期和SqlSession一致。
- MyBatis一级缓存内部设计简单,只是一个没有容量限定的HashMap,在缓存的功能性上有所欠缺。
- MyBatis的一级缓存最大范围是SqlSession内部,有多个SqlSession或者分布式的环境下,数据库写操作会引起脏数据,建议设定缓存级别为Statement。
- MyBatis的二级缓存相对于一级缓存来说,实现了SqlSession之间缓存数据的共享,同时粒度更加的细,能够到namespace级别,通过Cache接口实现类不同的组合,对Cache的可控性也更强。
- MyBatis在多表查询时,极大可能会出现脏数据,有设计上的缺陷,安全使用二级缓存的条件比较苛刻。
- 在分布式环境下,由于默认的MyBatis Cache实现都是基于本地的,分布式环境下必然会出现读取到脏数据,需要使用集中式缓存将MyBatis的Cache接口实现,有一定的开发成本,直接使用Redis,Memcached等分布式缓存可能成本更低,安全性也更高。
个人建议MyBatis缓存特性在生产环境中进行关闭,单纯作为一个ORM框架使用可能更为合适。