day09-MyBatis缓存
MyBatis缓存
MyBatis 内置了一个强大的事务性查询缓存机制,它可以非常方便地配置和定制。 为了使它更加强大而且易于配置,我们对 MyBatis 3 中的缓存实现进行了许多改进。
1.一级缓存
1.1基本说明
Mybatis的一级缓存(也叫本地缓存/Local Cache)是指SqlSession级别的,作用域是SqlSession。
Mybatis默认开启一级缓存,在同一个SqlSession中,相同的Sql查询的时候,第一次查询的时候,就会从缓存中取,如果发现没有数据,那么就从数据库查询出来,并且缓存到HashMap中,如果下次还是相同的查询,就直接从缓存中查询,就不在去查询数据库,对应的就不在去执行SQL语句。
当查询到的数据,进行增删改的操作的时候,缓存将会失效。在spring容器管理中每次查询都是创建一个新的sqlSession,所以在分布式环境中不会出现数据不一致的问题。
一级缓存原理图:

在参数和SQL完全一样的情况下,我们使用同一个SqlSession对象调用一个Mapper方法,往往只执行一次SQL,因为使用SelSession第一次查询后,MyBatis会将其放在缓存中,以后再查询的时候,如果没有声明需要刷新,并且缓存没有超时的情况下,SqlSession都会取出当前缓存的数据,而不会再次发送SQL到数据库。
每一次会话都对应自己的一级缓存,作用范围比较小,一旦会话关闭就查询不到了。
1.2快速入门
需求:当第一次查询id=1的Monster后,再次查询id=1的monster对象,就会直接从一级缓存获取,不会再次发出sql
(1)Monster实体类
package com.li.entity; import java.util.Date; /** * @author 李 * @version 1.0 */ public class Monster { //属性和表的字段对应 private Integer id; private Integer age; private String name; private String email; private Date birthday; private double salary; private Integer gender; //省略全参、无参构造器、setter、getter、toString方法 }
(2)MonsterMapper接口方法
//查询-根据id public Monster getMonsterById(Integer id); //查询所有的Monster public List<Monster> findAllMonster();
(3)映射文件(部分)
<mapper namespace="com.li.mapper.MonsterMapper"> <!--配置getMonsterById方法--> <select id="getMonsterById" resultType="Monster"> SELECT * FROM `monster` WHERE id=#{id}; </select> <!--实现findAllMonster方法--> <select id="findAllMonster" resultType="Monster"> SELECT * FROM `monster`; </select> </mapper>
(4)测试(部分代码)
//测试一级缓存 @Test public void level1CacheTest() { System.out.println("==========第一次查询========="); Monster monster = monsterMapper.getMonsterById(10); System.out.println("monster=" + monster); System.out.println("==========第二次查询========="); Monster monster2 = monsterMapper.getMonsterById(10); System.out.println("monster=" + monster2); //关闭sqlSession会话 if (sqlSession != null) { sqlSession.close(); } }
一级缓存默认打开,在同一个会话中,当重复查询时,不会再发出sql语句,而是从一级缓存中直接获取数据:

注意是重复查询,如果是不同的查询操作还是会向数据库发出sql
1.3一级缓存是什么?
一级缓存到底是什么?
我们通过查看SqlSession的结构可以看出,一级缓存就是一个HashMap,缓存其实就是一个本地存放的map对象,每一个SqlSession都会存放一个map对应的引用。

1.4一级缓存的执行流程
1.5一级缓存失效分析
1.5.1关闭SqlSession会话后,一级缓存失效
我们知道,一级缓存是和SqlSession会话关联的,一旦SqlSession关闭了,一级缓存就会失效。测试如下:
//测试一级缓存失效 @Test public void level1CacheTest2() { System.out.println("==========第1次查询========="); Monster monster = monsterMapper.getMonsterById(10); System.out.println("monster=" + monster); //关闭sqlSession,一级缓存失效 if (sqlSession != null) { sqlSession.close(); } System.out.println("==========第2次查询========="); sqlSession = MybatisUtils.getSqlSession();//重新获取SqlSession对象 monsterMapper = sqlSession.getMapper(MonsterMapper.class);//重新初始化 Monster monster2 = monsterMapper.getMonsterById(10); System.out.println("monster2=" + monster2); if (this.sqlSession != null) { this.sqlSession.close(); } }
结果:可以看到两次查询都发出了sql操作,说明如果SqlSession会话关闭了,第二次查询依然回到数据库查询,一级缓存失效。
1.5.2手动清理缓存,一级缓存失效
当执行sqlSession.clearCache()时(手动清理缓存),一级缓存失效。
clearCache()方法底层执行如下:

测试方法如下:
//测试一级缓存失效 @Test public void level1CacheTest3() { System.out.println("==========第1次查询========="); Monster monster = monsterMapper.getMonsterById(10); System.out.println("monster=" + monster); //手动清理缓存,也会导致一级缓存失效 sqlSession.clearCache(); System.out.println("==========第2次查询========="); Monster monster2 = monsterMapper.getMonsterById(10); System.out.println("monster2=" + monster2); if (this.sqlSession != null) { this.sqlSession.close(); } }
测试结果如下,查询操作相同,且在同一个SqlSession会话内,但底层仍然到数据库执行了两次相同操作,这说明当手动清理缓存后,一级缓存也会失效。

1.5.3对查询的数据,进行增删改操作时,一级缓存失效
在两次相同的查询中间进行update操作,是否会对一级缓存产生影响?
//如果被查询的数据进行了增删改操作,会导致一级缓存数据失效 @Test public void level1CacheTest4() { System.out.println("==========第1次查询========="); Monster monster = monsterMapper.getMonsterById(10); System.out.println("monster=" + monster); //对要查询的数据id=10进行update操作 monster.setName("金蝉子"); monsterMapper.updateMonster(monster); System.out.println("==========第2次查询========="); Monster monster2 = monsterMapper.getMonsterById(10); System.out.println("monster2=" + monster2); if (sqlSession != null) { sqlSession.commit();//注意提交事务 sqlSession.close(); } }
如下,在两次相同查询操作之间进行update操作,一级缓存同样失效了,因为第二次查询操作仍然向数据库发出sql语句。

2.二级缓存
2.1基本介绍
- 二级缓存和一级缓存都是为了提高检索效率而创建的技术
- 两者最大的区别就是作用域范围不一样
- 一级缓存的作用域是sqlSession会话级别,在一次会话中有效
- 二级缓存的作用域是全局范围,针对不同的SqlSession会话都有效。二级缓存又称"全局缓存",是基于namespace级别的缓存,一个namespace对应一个二级缓存
- 当一级缓存的会话被关闭时,一级缓存的数据就会被放入二级缓存,前提是二级缓存是开启的。
二级缓存原理图:
开启二级缓存后,会使用CachingExecutor装饰Executor,进入一级缓存的查询流程前,先在CachingExecutor进行二级缓存的查询,具体的工作流程如下所示。

二级缓存开启后,同一个namespace下的所有操作语句,都影响着同一个Cache,即二级缓存被多个SqlSession共享,是一个全局的变量。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。
2.2快速入门
(1)mybatis-config.xml配置中开启二级缓存
设置名 | 描述 | 有效值 | 默认值 |
---|---|---|---|
cacheEnabled | 全局性开启或关闭所有映射器配置文件中已配置的任何缓存 | true、false | true |
<settings> <!--开启二级缓存,默认下值为true--> <setting name="cacheEnabled" value="true"/> </settings>
(2)使用二级缓存时entity类实现序列化接口(serializable),因为二级缓存可能使用到序列化技术
大部分情况下,二级缓存不去置序列化也可以使用,只是有些二级缓存产品可能用到序列化

(3)在对应的xxMapper.xml中设置二级缓存的策略
<!--配置二级缓存 FIFO:先进先出,按对象进入缓存的顺序来移除它们 flushInterval:刷新间隔为60000ms,即60s size:存储结果对象或列表的 512 个引用,默认为1024 readOnly:只读属性,如果只用于读操作,建议设置成true,如果有修改操作,则设置为false(默认) --> <cache eviction="FIFO" flushInterval="60000" size="512" readOnly="true"/>
(4)测试
//测试二级缓存 @Test public void level2CacheTest() { System.out.println("==========第一次查询========="); Monster monster = monsterMapper.getMonsterById(5); System.out.println("monster=" + monster); //关闭这个会话 if (sqlSession != null) { sqlSession.close(); } System.out.println("==========第二次查询========="); //获取新的sqlSession会话 sqlSession = MybatisUtils.getSqlSession(); monsterMapper = sqlSession.getMapper(MonsterMapper.class); Monster monster2 = monsterMapper.getMonsterById(5); System.out.println("monster=" + monster2); if (this.sqlSession != null) { this.sqlSession.close(); } }
测试结果:二级缓存的作用域是全局范围,因此不同的sqlSession会话都有效
二级缓存命中率 = 缓存生效的次数 / 总查询的次数
2.3注意事项和使用细节
2.3.1二级缓存的策略的参数
要启用全局的二级缓存,只需要在你的 SQL 映射文件中添加一行:
<cache/>
可以通过 cache 元素的属性来修改你的策略。比如:
<cache eviction="FIFO" flushInterval="60000" size="512" readOnly="true"/>
配置创建了一个 FIFO 缓存,每隔 60 秒刷新,最多可以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,因此对它们进行修改可能会在不同线程中的调用者产生冲突。
eviction:缓存的回收策略。
flushInterval(刷新间隔)属性为任意的正整数,设置的值应该是一个以毫秒为单位时间。 默认情况是不设置,也就是没有刷新间隔,缓存仅仅会在调用语句时刷新。
size(引用数目)属性为任意正整数,欲缓存对象的大小和运行环境中可用的内存资源有关。默认值为 1024。
readOnly(只读)属性可以为 true 或 false。只读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,从而使性能提升。而可读写的缓存会(通过序列化)返回缓存对象的拷贝。 速度上会慢一些,但是更安全,因此默认值是 false。
2.3.2四大策略
LRU
– 最近最少使用:移除最长时间不被使用的对象。(默认策略)FIFO
– 先进先出:按对象进入缓存的顺序来移除它们。SOFT
– 软引用:基于垃圾回收器状态和软引用规则移除对象。WEAK
– 弱引用:更积极地基于垃圾收集器状态和弱引用规则移除对象。
2.3.3如何禁用二级缓存

(1)在mybatis-config.xml文件的settings标签中设置二级缓存的开关。
注意这里的配置只是和二级缓存有关,和一级缓存无关
<settings> <!--全局性开启或关闭所有映射器配置文件中已经配置的任何缓存,可以理解为二级缓存的总开关,默认为true--> <setting name="cacheEnabled" value="false"/> </settings>
(2)二级缓存的设置不仅要在配置文件中设置,还要在对应的映射文件中配置才有效。因此如果要禁用二级缓存,也可以在对应的映射文件中注销cache元素,这时候二级缓存对该映射文件无效。

(3)或者使用控制力度更加精确的方法,直接在配置方法上指定
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,默认情况为true

注意:一般不用去修改,使用默认的即可
2.3.4刷新二级缓存的设置
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:

默认情况下 flushCache 的值为true,一般不用修改。
3.一级缓存和二级缓存的执行顺序
缓存的执行顺序为:二级缓存-->一级缓存-->数据库
测试:验证缓存的执行顺序,我们事先打开二级缓存和一级缓存。
//二级缓存->一级缓存->数据库 @Test public void cacheSeqTest() { System.out.println("==========第1次查询========="); //Cache Hit Ratio: 0.0 Monster monster = monsterMapper.getMonsterById(8); System.out.println(monster); //当一级缓存的会话被关闭时,一级缓存的数据就会被放入二级缓存,前提是二级缓存是开启的 sqlSession.close(); sqlSession = MybatisUtils.getSqlSession(); monsterMapper = sqlSession.getMapper(MonsterMapper.class); System.out.println("==========第2次查询========="); //从二级缓存获取 id=8 的 monster信息 //Cache Hit Ratio: 0.5 Monster monster2 = monsterMapper.getMonsterById(8); System.out.println(monster2); System.out.println("==========第3次查询========="); //这时一二级缓存都有数据,但是由于先查询二级缓存,因此数据依然是从二级缓存中获取的 //Cache Hit Ratio: 0.6666666666666666 Monster monster3 = monsterMapper.getMonsterById(8); System.out.println(monster3); sqlSession.close(); }

注意事项:
不会出现一级缓存和二级缓存中有同一个数据,因为二级缓存的数据是在一级缓存关闭之后才有的。(当一级缓存的会话被关闭时,如果二级缓存开启了,一级缓存的数据就会被放入二级缓存)
//分析执行顺序,二级缓存的数据是在一级缓存被关闭之后才有的,不会出现一二级缓存同时拥有相同数据的情况 @Test public void cacheSeqTest2() { System.out.println("==========第1次查询========="); //二级缓存命中率 Cache Hit Ratio: 0.0,走数据库 Monster monster = monsterMapper.getMonsterById(8); System.out.println(monster); System.out.println("==========第2次查询========="); //Cache Hit Ratio: 0.0 //拿的是一级缓存的数据,不会发出sql Monster monster2 = monsterMapper.getMonsterById(8); System.out.println(monster2); System.out.println("==========第3次查询========="); //Cache Hit Ratio: 0.0 //拿的是一级缓存的数据,不会发出sql Monster monster3 = monsterMapper.getMonsterById(8); System.out.println(monster3); if (sqlSession != null) { sqlSession.close(); } }
4.EhCache缓存
4.1基本介绍
- EhCache是一个纯Java的缓存框架,具有快速、精干等特点
- Mybatis有自己默认的二级缓存(前面我们已经讲过了),但是在实际项目中,往往使用的是更加专业的第三方缓存产品,作为MyBatis的二级缓存,EhCache就是非常优秀的缓存产品
4.2配置和使用EhCache
(1)加入相关依赖,修改pom.xml文件

<dependencies> <!--引入EhCache核心库--> <dependency> <groupId>net.sf.ehcache</groupId> <artifactId>ehcache-core</artifactId> <version>2.6.11</version> </dependency> <!--引入需要使用的slf4j--> <dependency> <groupId>org.slf4j</groupId> <artifactId>slf4j-api</artifactId> <version>1.7.25</version> </dependency> <!--引入mybatis整合ehcache库--> <dependency> <groupId>org.mybatis.caches</groupId> <artifactId>mybatis-ehcache</artifactId> <version>1.2.1</version> </dependency> </dependencies>
(2)确保mybatis-config.xml文件打开了二级缓存
<settings> <!--不配置也可以,因为二级缓存默认是打开的--> <setting name="cacheEnabled" value="true"/> </settings>
(3)在resource目录下加入ehcache.xml 配置文件
Java Ehcache缓存的timeToIdleSeconds和timeToLiveSeconds区别 - TaoBye
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <ehcache> <!--diskStore:为缓存路径,ehcache分为内存和磁盘两级,此属性定义磁盘的缓存位置。参数解释如下: user.home – 用户主目录 user.dir – 用户当前工作目录 java.io.tmpdir – 默认临时文件路径 --> <diskStore path="java.io.tmpdir/Tmp_EhCache"/> <!--defaultCache:默认缓存策略,当ehcache找不到定义的缓存时,使用这个缓存策略。只能定义一个--> <!--name:缓存名称。 maxElementsInMemory:缓存最大数目 maxElementsOnDisk:硬盘最大缓存个数。 eternal:对象是否永久有效,一但设置了,timeout将不起作用。 overflowToDisk:是否保存到磁盘,当系统宕机时 timeToIdleSeconds:设置对象在失效前的允许闲置时间(单位:秒)。仅当eternal=false对象不是永久有效时使用,可选属性,默认值是0,也就是可闲置时间无穷大。 timeToLiveSeconds:设置对象在失效前允许存活时间(单位:秒)。最大时间介于创建时间和失效时间之间。仅当eternal=false对象不是永久有效时使用,默认是0,也就是对象存活时间无穷大。 diskPersistent:是否缓存虚拟机重启期数据 Whether the disk store persists between restarts of the Virtual Machine. The default value is false. diskSpoolBufferSizeMB:这个参数设置DiskStore(磁盘缓存)的缓存区大小。默认是30MB。每个Cache都应该有自己的一个缓冲区。 diskExpiryThreadIntervalSeconds:磁盘失效线程运行时间间隔,默认是120秒。 memoryStoreEvictionPolicy:当达到maxElementsInMemory限制时,Ehcache将会根据指定的策略去清理内存。默认策略是LRU(最近最少使用)。你可以设置为FIFO(先进先出)或是LFU(较少使用)。 clearOnFlush:内存数量最大时是否清除。 memoryStoreEvictionPolicy:可选策略有:LRU(最近最少使用,默认策略)、FIFO(先进先出)、LFU(最少访问次数)。 FIFO,first in first out,这个是大家最熟的,先进先出。 LFU, Less Frequently Used,就是上面例子中使用的策略,直白一点就是讲一直以来最少被使用的。如上面所讲,缓存的元素有一个hit属性,hit值最小的将会被清出缓存。 LRU,Least Recently Used,最近最少使用的,缓存的元素有一个时间戳,当缓存容量满了,而又需要腾出地方来缓存新的元素的时候,那么现有缓存元素中时间戳离当前时间最远的元素将被清出缓存。--> <defaultCache eternal="false" maxElementsInMemory="10000" overflowToDisk="false" diskPersistent="false" timeToIdleSeconds="1800" timeToLiveSeconds="259200" memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/> </ehcache>
(4)在XxxMapper.xml中启用了EhCace,当然原来Mybatis自带的缓存配置需要注销
<!--启用ehcache--> <cache type="org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache"/>
(5)测试
//测试二级缓存 @Test public void ehCacheTest() { System.out.println("==========第1次查询========="); Monster monster = monsterMapper.getMonsterById(5); System.out.println("monster=" + monster); //关闭当前会话,一级缓存数据失效,将数据放入二级缓存(此时为 ehcache) if (sqlSession != null) { sqlSession.close(); } //获取新的sqlSession会话 sqlSession = MybatisUtils.getSqlSession(); monsterMapper = sqlSession.getMapper(MonsterMapper.class); System.out.println("==========第2次查询========="); //从二级缓存ehcache中获取数据,不会发出sql Monster monster2 = monsterMapper.getMonsterById(5); System.out.println("monster=" + monster2); System.out.println("==========第3次查询========="); //还是从二级缓存获取数据,不会发出sql Monster monster3 = monsterMapper.getMonsterById(5); System.out.println("monster=" + monster3); if (this.sqlSession != null) { this.sqlSession.close(); } }


4.3EhCache缓存细节说明
如何理解EhCache和Mybatis缓存的关系?
-
MyBatis提供了一个Cache接口,只要实现了该Cache接口,就可以作为二级缓存产品和MyBatis整合使用,EhCache就是实现了该接口。
-
MyBatis默认情况(即一级缓存)是使用的PerpetualCache类实现Cache接口的,是核心类
-
当我们使用了EhCache后,就是EhcacheCache类实现Cache接口,它是核心类
-
缓存的本质就是
Map<Object,Object>
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