2023-04-12 14:15 清华大学后端

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Mybatis 之二级缓存

1、二级缓存二级缓存的原理和一级缓存原理一样，第一次查询，会将数据放入缓存中，然后第二次查询则会直接去缓存中取。但是一级缓存是基于sqlSession的，而二级缓存是基于mapper文件的namespace的，也就是说多个sqlSession可以共享一个mapper中的二级缓存区域，并且如果两个mapper的namespace 相同，即使是两个mapper,那么这两个mapper中执行sql查询到的数据也将存在相同的二级缓存区域中。

如何使用二级缓存

1.1、开启二级缓存和一级缓存默认开启不一样，二级缓存需要我们手动开启首先在全局配置文件sqlMapConfig.xml文件中加入如下代码

    其次在UserMapper.xml文件中开启缓存（如果我们是基于注解形式进行查询，可以在mapper查询接口上添加@CacheNamespace注解开启二级缓存）

方式一：在xml文件中配置

<cache></cache>

方式二：在mapper接口上添加上

@CacheNamespace

后面可以带参数指定加载自定义的缓存实现类

@CacheNamespace(implementation = RedisCache.class)//开启二级缓存

    我们可以看到mapper.xml文件中就这么一个空标签，其实这里可以配置,PerpetualCache这个类是mybatis默认实现缓存功能的类。我们不写type就使用mybatis默认的缓存，也可以去实现Cache接口来自定义缓存。

public class PerpetualCache implements Cache {private final String id;private MapcObject, Object> cache = new HashMapC);public PerpetualCache(St ring id) { this.id = id;}我们可以看到二级缓存底层还是HashMap结构

public class User implements Serializable(//⽤户IDprivate int id;//⽤户姓名private String username;//⽤户性别private String sex;}注意：

    开启了二级缓存后，还需要将要缓存的pojo实现Serializable接口，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，不一定只存在内存中，有可能存在硬盘中，如果我们要再取这个缓存的话，就需要反序列化了。所以mybatis中的pojo都去实现Serializable接口。

1.2、测试1.2.1、测试⼆级缓存和sqlSession无关

@Testpublic void testTwoCache(){//根据 sqlSessionFactory 产⽣ sessionSqlSession sqlSession1 = sessionFactory.openSession();SqlSession sqlSession2 = sessionFactory.openSession();UserMapper userMapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper. class );UserMapper userMapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper. class );//第⼀次查询，发出sql语句，并将查询的结果放⼊缓存中User u1 = userMapper1.selectUserByUserId(1);System.out.println(u1);sqlSession1.close(); //第⼀次查询完后关闭 sqlSession ,sqlsession关闭后就会清除一级缓存//第⼆次查询，即使sqlSession1已经关闭了，这次查询依然不发出sql语句User u2 = userMapper2.selectUserByUserId(1);System.out.println(u2);sqlSession2.close();}

可以看出上面两个不同的sqlSession,第一个关闭了，第二次查询依然不发出sql查询语句1.2.2、测试执行commit()操作，二级缓存数据清空

@Testpublic void testTwoCache(){//根据 sqlSessionFactory 产⽣ sessionSqlSession sqlSession1 = sessionFactory.openSession();SqlSession sqlSession2 = sessionFactory.openSession();SqlSession sqlSession3 = sessionFactory.openSession();String statement = "com.lagou.pojo.UserMapper.selectUserByUserld" ;UserMapper userMapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper. class );UserMapper userMapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper. class );UserMapper userMapper3 = sqlSession2.getMapper(UserMapper. class );//第⼀次查询，发出sql语句，并将查询的结果放⼊缓存中User u1 = userMapperl.selectUserByUserId( 1 );System.out.println(u1);sqlSessionl .close(); //第⼀次查询完后关闭sqlSession//执⾏更新操作，commit()u1.setUsername( "aaa" );userMapper3.updateUserByUserId(u1);sqlSession3.commit();

//第⼆次查询，由于上次更新操作，缓存数据已经清空(防⽌数据脏读)，这⾥必须再次发出sql语
User u2 = userMapper2.selectUserByUserId( 1 );
System.out.println(u2);
sqlSession2.close();

}

查看控制台情况：

1.3、useCache和flushCachemybatis中还可以配置userCache和flushCache等配置项，userCache是用来设置是否禁用二级缓存的，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，还可以使用注解方式禁用@Options(useCache=false),flushCache的注解配置方法同上。

方法一：

<select id="selectUserByUserId" useCache="false"resultType="com.lagou.pojo.User" parameterType="int">select * from user where id=#{id}</select>

方法二：

@Options(useCache = false)@Select({"select * from user where id = #{id}"})public User findUserById(Integer id);

这种情况是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，直接从数据库中获取。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。方法一：

<select id="selectUserByUserId" flushCache="true" useCache="false"resultType="com.lagou.pojo.User" parameterType="int">select * from user where id=#{id}</select>

方法二：

@Options({useCache = false, flushCache="true"})@Select({"select * from user where id = #{id}"})public User findUserById(Integer id);

     一般下执行完commit操作都需要刷新缓存，flushCache=true表示刷新缓存，这样可以避免数据库脏读。所以我们不用设置，默认即可

2、二级缓存整合redis上面我们介绍了 mybatis自带的二级缓存，但是这个缓存是单服务器工作，无法实现分布式缓存。那么什么是分布式缓存呢？假设现在有两个服务器1和2,用户访问的时候访问了 1服务器，查询后的缓存就会放在1服务器上，假设现在有个用户访问的是2服务器，那么他在2服务器上就无法获取刚刚那个缓存，如下图所示：

    为了解决这个问题，就得找一个分布式的缓存，专门用来存储缓存数据的，这样不同的服务器要缓存数据都往它那里存，取缓存数据也从它那里取，如下图所示： 



    如上图所示，在几个不同的服务器之间，我们使用第三方缓存框架，将缓存都放在这个第三方框架中,然后无论有多少台服务器，我们都能从缓存中获取数据。

这里我们介绍mybatis与redis的整合。刚刚提到过，mybatis提供了一个eache接口，如果要实现自己的缓存逻辑，实现cache接口开发即可。mybatis本身默认实现了一个，但是这个缓存的实现无法实现分布式缓存，所以我们要自己来实现。redis分布式缓存就可以，mybatis提供了一个针对cache接口的redis实现类，该类存在mybatis-redis包中。

实现：

2.1、pom文件<dependency><groupId>org.mybatis.caches</groupId><artifactId>mybatis-redis</artifactId><version>1.0.0-beta2</version></dependency>

2.2、配置文件Mapper.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">

<cache type="org.mybatis.caches.redis.RedisCache" /> 二级缓存类地址

<select id="findAll" resultType="com.lagou.pojo.User" useCache="true">select * from user</select>2.3、redis.properties （名字必须叫这个，不然无法获取到里面的数据）redis.host=localhostredis.port=6379redis.connectionTimeout=5000redis.password=redis.database=0

2.4、测试@Testpublic void SecondLevelCache(){SqlSession sqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession();SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();SqlSession sqlSession3 = sqlSessionFactory.openSession();IUserMapper mapper1 = sqlSession1.getMapper(IUserMapper.class);lUserMapper mapper2 = sqlSession2.getMapper(lUserMapper.class);lUserMapper mapper3 = sqlSession3.getMapper(IUserMapper.class);User user1 = mapper1.findUserById(1);sqlSession1.close(); //清空⼀级缓存User user = new User();user.setId(1);user.setUsername("lisi");mapper3.updateUser(user);sqlSession3.commit();User user2 = mapper2.findUserById(1);System.out.println(user1==user2);}

2.5、源码分析RedisCache和大家普遍实现Mybatis的缓存方案大同小异，无非是实现Cache接口，并使用jedis操作缓存；不过该项目在设计细节上有一些区别；

public final class RedisCache implements Cache {public RedisCache(final String id) {if (id == null) {throw new IllegalArgumentException("Cache instances require anID");}this.id = id;RedisConfig redisConfig =RedisConfigurationBuilder.getInstance().parseConfiguration();pool = new JedisPool(redisConfig, redisConfig.getHost(),redisConfig.getPort(),redisConfig.getConnectionTimeout(),redisConfig.getSoTimeout(), redisConfig.getPassword(),redisConfig.getDatabase(), redisConfig.getClientName());}RedisCache在mybatis启动的时候，由MyBatis的CacheBuilder创建，创建的方式很简单，就是调用RedisCache的带有String参数的构造方法，即RedisCache(String id)；而在RedisCache的构造方法中，调用了 RedisConfigu rationBuilder 来创建 RedisConfig 对象，并使用 RedisConfig 来创建JedisPool。

RedisConfig类继承了 JedisPoolConfig，并提供了 host,port等属性的包装，简单看⼀下RedisConfig的属性：

public class RedisConfig extends JedisPoolConfig {private String host = Protocol.DEFAULT_HOST;private int port = Protocol.DEFAULT_PORT;private int connectionTimeout = Protocol.DEFAULT_TIMEOUT;private int soTimeout = Protocol.DEFAULT_TIMEOUT;private String password;private int database = Protocol.DEFAULT_DATABASE;private String clientName;RedisConfig对象是由RedisConfigurationBuilder创建的，简单看下这个类的主要方法：

public RedisConfig parseConfiguration(ClassLoader classLoader) {Properties config = new Properties();InputStream input = classLoader.getResourceAsStream(redisPropertiesFilename);if (input != null) {try {config.load(input);} catch (IOException e) {throw new RuntimeException("An error occurred while reading classpath property '"+ redisPropertiesFilename+ "', see nested exceptions", e);} finally {try {input.close();} catch (IOException e) {// close quietly}}}RedisConfig jedisConfig = new RedisConfig();setConfigProperties(config, jedisConfig);return jedisConfig;}

核心的方法就是parseConfiguration方法，该方法从classpath中读取一个redis.properties⽂件:

host=localhostport=6379connectionTimeout=5000soTimeout=5000password= database=0 clientName=并将该配置文件中的内容设置到RedisConfig对象中，并返回；接下来，就是RedisCache使用RedisConfig类创建完成edisPool；在RedisCache中实现了一个简单的模板方法，用来操作Redis：

private Object execute(RedisCallback callback) {Jedis jedis = pool.getResource();try {return callback.doWithRedis(jedis);} finally {jedis.close();}}模板接口为RedisCallback，这个接口中就只需要实现了一个doWithRedis方法而已：

public interface RedisCallback {Object doWithRedis(Jedis jedis);}接下来看看Cache中最重要的两个方法：putObject和getObject，通过这两个方法来查看mybatis-redis储存数据的格式：

@Overridepublic void putObject(final Object key, final Object value) {execute(new RedisCallback() {@Overridepublic Object doWithRedis(Jedis jedis) {jedis.hset(id.toString().getBytes(), key.toString().getBytes(),SerializeUtil.serialize(value));return null;}});}@Overridepublic Object getObject(final Object key) {return execute(new RedisCallback() {@Overridepublic Object doWithRedis(Jedis jedis) {return SerializeUtil.unserialize(jedis.hget(id.toString().getBytes(),key.toString().getBytes()));}});}

    可以很清楚的看到，mybatis-redis在存储数据的时候，是使用的hash结构，把cache的id作为这个hash的key (cache的id在mybatis中就是mapper的namespace)；这个mapper中的查询缓存数据作为 hash的field,需要缓存的内容直接使用SerializeUtil存储，SerializeUtil和其他的序列化类差不多，负责对象的序列化和反序列化；

如何使用二级缓存

1.1、开启二级缓存和一级缓存默认开启不一样，二级缓存需要我们手动开启首先在全局配置文件sqlMapConfig.xml文件中加入如下代码

    其次在UserMapper.xml文件中开启缓存（如果我们是基于注解形式进行查询，可以在mapper查询接口上添加@CacheNamespace注解开启二级缓存）

方式一：在xml文件中配置

<cache></cache>

方式二：在mapper接口上添加上

@CacheNamespace

后面可以带参数指定加载自定义的缓存实现类

@CacheNamespace(implementation = RedisCache.class)//开启二级缓存

    我们可以看到mapper.xml文件中就这么一个空标签，其实这里可以配置,PerpetualCache这个类是mybatis默认实现缓存功能的类。我们不写type就使用mybatis默认的缓存，也可以去实现Cache接口来自定义缓存。

public class User implements Serializable(//⽤户IDprivate int id;//⽤户姓名private String username;//⽤户性别private String sex;}注意：

    开启了二级缓存后，还需要将要缓存的pojo实现Serializable接口，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，不一定只存在内存中，有可能存在硬盘中，如果我们要再取这个缓存的话，就需要反序列化了。所以mybatis中的pojo都去实现Serializable接口。

1.2、测试1.2.1、测试⼆级缓存和sqlSession无关

可以看出上面两个不同的sqlSession,第一个关闭了，第二次查询依然不发出sql查询语句1.2.2、测试执行commit()操作，二级缓存数据清空

@Testpublic void testTwoCache(){//根据 sqlSessionFactory 产⽣ sessionSqlSession sqlSession1 = sessionFactory.openSession();SqlSession sqlSession2 = sessionFactory.openSession();SqlSession sqlSession3 = sessionFactory.openSession();String statement = "com.lagou.pojo.UserMapper.selectUserByUserld" ;UserMapper userMapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper. class );UserMapper userMapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper. class );UserMapper userMapper3 = sqlSession2.getMapper(UserMapper. class );//第⼀次查询，发出sql语句，并将查询的结果放⼊缓存中User u1 = userMapperl.selectUserByUserId( 1 );System.out.println(u1);sqlSessionl .close(); //第⼀次查询完后关闭sqlSession//执⾏更新操作，commit()u1.setUsername( "aaa" );userMapper3.updateUserByUserId(u1);sqlSession3.commit();

//第⼆次查询，由于上次更新操作，缓存数据已经清空(防⽌数据脏读)，这⾥必须再次发出sql语
User u2 = userMapper2.selectUserByUserId( 1 );
System.out.println(u2);
sqlSession2.close();

}

查看控制台情况：

方法一：

<select id="selectUserByUserId" useCache="false"resultType="com.lagou.pojo.User" parameterType="int">select * from user where id=#{id}</select>

方法二：

@Options(useCache = false)@Select({"select * from user where id = #{id}"})public User findUserById(Integer id);

<select id="selectUserByUserId" flushCache="true" useCache="false"resultType="com.lagou.pojo.User" parameterType="int">select * from user where id=#{id}</select>

方法二：

@Options({useCache = false, flushCache="true"})@Select({"select * from user where id = #{id}"})public User findUserById(Integer id);

     一般下执行完commit操作都需要刷新缓存，flushCache=true表示刷新缓存，这样可以避免数据库脏读。所以我们不用设置，默认即可

    为了解决这个问题，就得找一个分布式的缓存，专门用来存储缓存数据的，这样不同的服务器要缓存数据都往它那里存，取缓存数据也从它那里取，如下图所示： 



    如上图所示，在几个不同的服务器之间，我们使用第三方缓存框架，将缓存都放在这个第三方框架中,然后无论有多少台服务器，我们都能从缓存中获取数据。

实现：

2.1、pom文件<dependency><groupId>org.mybatis.caches</groupId><artifactId>mybatis-redis</artifactId><version>1.0.0-beta2</version></dependency>

2.2、配置文件Mapper.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">

<cache type="org.mybatis.caches.redis.RedisCache" /> 二级缓存类地址

2.5、源码分析RedisCache和大家普遍实现Mybatis的缓存方案大同小异，无非是实现Cache接口，并使用jedis操作缓存；不过该项目在设计细节上有一些区别；

RedisConfig类继承了 JedisPoolConfig，并提供了 host,port等属性的包装，简单看⼀下RedisConfig的属性：

核心的方法就是parseConfiguration方法，该方法从classpath中读取一个redis.properties⽂件:

    可以很清楚的看到，mybatis-redis在存储数据的时候，是使用的hash结构，把cache的id作为这个hash的key (cache的id在mybatis中就是mapper的namespace)；这个mapper中的查询缓存数据作为 hash的field,需要缓存的内容直接使用SerializeUtil存储，SerializeUtil和其他的序列化类差不多，负责对象的序列化和反序列化；