七、Mybatis缓存

缓存就是内存中的数据,常常来自对数据库查询结果的保存,使用缓存、可以避免频繁的与数据库进行交互,进而提高响应速度
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,在对象中有一个数据结构(hashmap)用于存储缓存数据,不同的sqlsession的缓存数据区域是互相不影响的。
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可以共用二级缓存、二级缓存是跨sqlsession的。
image.png

1.一级缓存

操作:

  1. 在一个sqlSession中,对User表根据id进行两次查询,查看他们发出sql语句的情况
     @Test
    public void firstLevelTest(){
        //第一次查询,发出sql语句,并将查询出来的结果放进缓存中
        User u1 = userMapper.findUserById(1);
        System.out.println(u1);
        //第二次查询,由于是同⼀个sqlSession,会在缓存中查询结果
        //如果有,则直接从缓存中取出来,不和数据库进行交互
        User u2 = userMapper.findUserById(1);
        System.out.println(u2);
        System.out.println(u1==u2);
        sqlSession.close();
    }
  1. 同样是对user表进行两次查询,两次查询之间进行一次update操作
    @Test
    public void firstLevelTest(){
        //第一次查询,发出sql语句,并将查询出来的结果放进缓存中
        User u1 = userMapper.findUserById(1);
        System.out.println(u1);

        User user = new User();
        user.setId(1);
        user.setUsername("cookie");
        user.setPassword("123");
        userMapper.updateUser(user);
        sqlSession.commit();
        sqlSession.clearCache();

        //第二次查询,由于是同⼀个sqlSession,会在缓存中查询结果
        //如果有,则直接从缓存中取出来,不和数据库进⾏交互
        User u2 = userMapper.findUserById(1);
        System.out.println(u2);
        System.out.println(u1==u2);
        sqlSession.close();
    }

总结:

  1. 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
  2. 如果中间sqlSession去执行commit操作(执行插入、更新、删除),则会清空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。
  3. 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,缓存中有,直接从缓存中获取用户信息

image.png

1.1 一级缓存原理探究与源码分析

直接从SqlSession看看有没有创建缓存或者与缓存有关的属性或者方法
image.png
上述所有方法中,好像只有clearCache()和缓存沾点关系,直接从这个方法入手,分析源码时,要看它(此类)是谁,它的父类和子类分别又是谁,对如上关系了解了,才会对这个类有更深的认识,分析后得到如下这个流程图**:
image.png
流程走到Perpetualcache中的clear()方法之后,会调用其cache.clear()方法。点进去发现,cache其实就是private Map cache = new HashMap();也就是一个Map,所以说cache.clear()其实就是map.clear(),缓存其实就是本地存放的一个map对象,每⼀个SqISession都会存放⼀个map对象的引用。
最有可能创建缓存的地方是
Executor**,因为Executor是执行器,用来执行SQL请求,而且清除缓存的方法也在Executor中执行,所以很可能缓存的创建也很有可能在Executor中,Executor中有一个createCacheKey方法,createCacheKey方法是由BaseExecutor执行的。

    public CacheKey createCacheKey(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, BoundSql boundSql) {
        if (this.closed) {
            throw new ExecutorException("Executor was closed.");
        } else {
            CacheKey cacheKey = new CacheKey();
            cacheKey.update(ms.getId());
            cacheKey.update(rowBounds.getOffset());
            cacheKey.update(rowBounds.getLimit());
            cacheKey.update(boundSql.getSql());
            List<ParameterMapping> parameterMappings = boundSql.getParameterMappings();
            TypeHandlerRegistry typeHandlerRegistry = ms.getConfiguration().getTypeHandlerRegistry();
            Iterator var8 = parameterMappings.iterator();

            while(var8.hasNext()) {
                ParameterMapping parameterMapping = (ParameterMapping)var8.next();
                if (parameterMapping.getMode() != ParameterMode.OUT) {
                    String propertyName = parameterMapping.getProperty();
                    Object value;
                    if (boundSql.hasAdditionalParameter(propertyName)) {
                        value = boundSql.getAdditionalParameter(propertyName);
                    } else if (parameterObject == null) {
                        value = null;
                    } else if (typeHandlerRegistry.hasTypeHandler(parameterObject.getClass())) {
                        value = parameterObject;
                    } else {
                        MetaObject metaObject = this.configuration.newMetaObject(parameterObject);
                        value = metaObject.getValue(propertyName);
                    }

                    cacheKey.update(value);
                }
            }

            if (this.configuration.getEnvironment() != null) {
                cacheKey.update(this.configuration.getEnvironment().getId());
            }

            return cacheKey;
        }
    }

创建缓存key会经过⼀系列的update方法,udate方法由一个CacheKey这个对象来执行的,这个 update方法最终由updateList的list来把五个值存进去:
image.png
最后⼀个值,configuration.getEnvironment().getId()是定义在mybatis-config.xml中的标签。

    <environments default="development">
        <environment id="development">
            <!--当前事务交给JDBC处理-->
            <transactionManager type="JDBC"/>
            <!--当前使用mybatis提供的连接池-->
            <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>

创建完缓存使用:Executor的query方法

  @Override
  public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
    BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameter);
    //创建缓存
    CacheKey key = createCacheKey(ms, parameter, rowBounds, boundSql);
    return query(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
 }
  @SuppressWarnings("unchecked")
  @Override
  public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException {
    ErrorContext.instance().resource(ms.getResource()).activity("executing a query").object(ms.getId());
    if (closed) {
      throw new ExecutorException("Executor was closed.");
    }
    if (queryStack == 0 && ms.isFlushCacheRequired()) {
      clearLocalCache();
    }
    List<E> list;
    try {
      queryStack++;
      list = resultHandler == null ? (List<E>) localCache.getObject(key) : null;
      if (list != null) {
        handleLocallyCachedOutputParameters(ms, key, parameter, boundSql);
      } else {
        list = queryFromDatabase(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
      }
    } finally {
      queryStack--;
    }
    if (queryStack == 0) {
      for (DeferredLoad deferredLoad : deferredLoads) {
        deferredLoad.load();
      }
      // issue #601
      deferredLoads.clear();
      if (configuration.getLocalCacheScope() == LocalCacheScope.STATEMENT) {
        // issue #482
        clearLocalCache();
      }
    }
    return list;
  }
  private <E> List<E> queryFromDatabase(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException {
    List<E> list;
    localCache.putObject(key, EXECUTION_PLACEHOLDER);
    try {
      list = doQuery(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
    } finally {
      localCache.removeObject(key);
    }
    localCache.putObject(key, list);
    if (ms.getStatementType() == StatementType.CALLABLE) {
      localOutputParameterCache.putObject(key, parameter);
    }
    return list;
  }
  @Override
  public void putObject(Object key, Object value) {
    cache.put(key, value);
  }

先查缓存,缓存没有查数据库并放入缓存中。

2.二级缓存

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。
image.png

2.1 如何使用二级缓存

①开启二级缓存
和一级缓存默认开启不一样,⼆级缓存需要手动开启,首先在全局配置文件sqlMapConfig.xml文件中加入如下代码:

    <!--开启二级缓存-->
    <settings>
        <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
    </settings>

其次在UserMapper.xml文件中开启缓存

<!--开启⼆级缓存-->
<cache></cache>

mapper.xml文件中就这么一个空标签,这里可以配置,PerpetualCache这个类是mybatis默认实现缓存功能的类。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。
image.png

public class PerpetualCache implements Cache {

  private final String id;

  private Map<Object, Object> cache = new HashMap<Object, Object>();

  public PerpetualCache(String id) {
    this.id = id;
  }
}

二级缓存底层还是HashMap结构

public class User implements Serializable {
    private Integer id;
    private String username;
    private String password;
    private Date birthday;
}

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
②测试
1.测试二级缓存和sqlSession无关

    @Test
    public void secondLevelTest(){
        SqlSession sqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession();
        SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();
        
        UserMapper mapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper.class);
        UserMapper mapper2 = 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

        //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();
    }

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
2.测试执行commit()操作,二级缓存数据清空

@Test
public void testTwoCache(){
 //根据 sqlSessionFactory 产生 session
 SqlSession sqlSession1 = sessionFactory.openSession();
 SqlSession sqlSession2 = sessionFactory.openSession();
 SqlSession sqlSession3 = sessionFactory.openSession();
 String statement = "com.cookie.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语句
 User u2 = userMapper2.selectUserByUserId(1);
 System.out.println(u2);
 sqlSession2.close();
}

③useCache和flushCache
mybatis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

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

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。

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

一般执行完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。所以不用设置,默认即可

3.二级缓存整合Redis

mybatis自带的二级缓存是单服务器工作,无法实现分布式缓存。 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:
image.png
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:
image.png
如上图所示,在几个不同的服务器之间,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,都能从缓存中获取数据。
mybatis与redis的整合:
mybatis提供了一个cache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, redis分布式缓存可以,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:
1.pom

        <!--mybatis-redis-->
        <dependency>
            <groupId>org.mybatis.caches</groupId>
            <artifactId>mybatis-redis</artifactId>
            <version>1.0.0-beta2</version>
        </dependency>

2.配置文件

<?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.lagou.mapper.IUserMapper">
<cache type="org.mybatis.caches.redis.RedisCache" />
<select id="findAll" resultType="com.lagou.pojo.User" useCache="true">
 select * from user
</select>

注解方式:

@CacheNamespace(implementation = RedisCache.class) //开启二级缓存
public interface UserMapper {
    List<User> findAll();
    List<User> findAllUserAndRole();
}

3.redis.properties

redis.host=localhost
redis.port=6379
redis.connectionTimeout=5000
redis.password=
redis.database=0

4.测试

@Test
public 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);
}

源码分析:
RedisCache和普遍实现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 an ID");
        }
        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 RedisConfigurationBuilder 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,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:

redis.host=localhost
redis.port=6379
redis.connectionTimeout=5000
redis.password=
redis.database=0

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JedisPool;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);
}

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:

    public void putObject(final Object key, final Object value) {
        this.execute(new RedisCallback() {
            public Object doWithRedis(Jedis jedis) {
                jedis.hset(RedisCache.this.id.toString().getBytes(), key.toString().getBytes(), SerializeUtil.serialize(value));
                return null;
            }
        });
    }

    public Object getObject(final Object key) {
        return this.execute(new RedisCallback() {
            public Object doWithRedis(Jedis jedis) {
                return SerializeUtil.unserialize(jedis.hget(RedisCache.this.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;

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一、定义 二叉搜索树又称二叉排序树&#xff0c;它或者是一棵空树&#xff0c;或者是具有以下性质的二叉树: 若它的左子树不为空&#xff0c;则左子树上所有节点的值都小于根节点的值若它的右子树不为空&#xff0c;则右子树上所有节点的值都大于根节点的值它的左右子树也分别…

深入浅出熟悉OpenAI最新大作Sora文生视频大模型

蠢蠢欲动&#xff0c;惴惴不安&#xff0c;朋友们我又来了&#xff0c;这个春节真的过的是像过山车&#xff0c;Gemini1.5 PRO还没过劲&#xff0c;OpenAI又放大招&#xff0c;人类真的要认输了吗&#xff0c;让我忍不住想要再探究竟&#xff0c;到底是什么让文生视频发生了质的…

C语言—指针

碎碎念:做指针题的时候我仿佛回到了原点&#xff0c;总觉得目的是为了把框架搭建起来&#xff0c;我胡说的哈31 1.利用指针变量将一个数组中的数据反向输出。 /*1.利用指针变量将一个数组中的数据反向输出。*/#include <stdio.h> #include <time.h> #include <…

常用类与基础API-String的理解和不可变性

1.String类的理解 1.1类的声明 public final class String >final &#xff1a;String是不可继承的。 >Serializable :可序列化的接口,凡是实现此接口的类的对象就可以通过网络或本地流进行数据的传输 >comparable:凡是实现此接口的类,其对象都可以比较大小. 1.…

【MySQL】多表关系的基本学习

&#x1f308;个人主页: Aileen_0v0 &#x1f525;热门专栏: 华为鸿蒙系统学习|计算机网络|数据结构与算法 ​&#x1f4ab;个人格言:“没有罗马,那就自己创造罗马~” #mermaid-svg-3oES1ZdkKIklfKzq {font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-siz…

基于8086单片机的数码管计时系统[proteus仿真]

基于8086单片机的数码管计时系统[proteus仿真] 8086仿真设计这个题目算是课程设计中常见的题目了&#xff0c;本期是一个基于8086单片机的数码管计时系统[proteus仿真] 需要的源文件和程序的小伙伴可以关注公众号【阿目分享嵌入式】&#xff0c;赞赏任意文章 2&#xffe5;&a…

Fiddler抓包(网页、手机、MUMU模拟器)

前置条件&#xff1a;电脑上下载安装好了Fiddler&#xff0c;有浏览器 一、网页抓包 1、fiddler下载安装证书 Tools-Options 勾选下面两个框 点击下面的选项&#xff0c;信任证书 会弹出弹窗&#xff0c;点击yes&#xff08;这个时候注意&#xff0c;DO_NOT_TRUST_FiddlerRo…