MyBatis-缓存-提高检索效率的利器

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MyBatis-缓存-提高检索效率的利器

1.缓存-官方文档

文档地址：https://mybatis.org/mybatis-3/zh/sqlmap-xml.html#cache

2.一级缓存

1.基本介绍

● 基本说明

  1. 默认情况下，mybatis 是启用一级缓存的/本地缓存/local Cache，它是 SqlSession 级别的。
  2. 同一个 SqlSession 接口对象调用了相同的 select 语句,会直接从缓存里面获取，而不是再去查询数据库

● 一级缓存原理图

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2.一级缓存

1.快速入门

需求: 当我们第 1 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. 创建新module: mybatis_cache , 必要的文件和配置直接从mybatis_quickstart module 拷贝即可

  2. 需要拷贝的文件和配置如图

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  3. 使用 MonsterMapperTest.java , 运行 getMonsterById() 看看是否可以看到日志输出, 结论我们多次运行，总是会发出 SQL.

    image-20220709163416759

​ 4. 修改MonsterMapperTest.java, 增加测试方法, 测试一级缓存的基本使用

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2.Debug一级缓存执行流程

1.一级缓存中没有数据执行流程

Monster monster1 = monsterMapper.getMonsterById(2); monsterMapper是一个接口，MyBatis而真正的实现时MapperProxy.java这个动态代理类去执行目标方法

MapperProxy.java

@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
  try {
    if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
      return method.invoke(this, args);
    } else {
        //proxy：代理类
        //method：目标方法
        //args:方法参数
        //sqlSession:DefaultSqlSession
      return cachedInvoker(method).invoke(proxy, method, args, sqlSession);
    }
  } catch (Throwable t) {
    throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
  }
}

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2.一级缓存中获取数据执行流程

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3.一级缓存失效分析

  1. 关闭 sqlSession 会话后, 再次查询，会到数据库查询, 修改 MonsterMapperTest.java, 测试一级缓存失效情况
@Test
public void getMonsterById(){
    Monster monster1 = monsterMapper.getMonsterById(2);
    //Monster(id=2, age=24, name=测试, email=123@qq.com, birthday=Sun Jun 26 00:00:00 CST 2022, salary=12.21, gender=1)
    sqlSession.close();
    sqlSession = MyBatisUtil.getSqlSession();
    monsterMapper = sqlSession.getMapper(MonsterMapper.class);
    System.out.println(monster1);
    Monster monster2= monsterMapper.getMonsterById(2);
    System.out.println(monster2);
}

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​ 2. 当执行 sqlSession.clearCache() 会使一级缓存失效，修改 MonsterMapperTest.java, 测 试一级缓存失效情况

@Test
public void getMonsterById(){
    Monster monster1 = monsterMapper.getMonsterById(2);
    System.out.println(monster1);
    //sqlSession清理缓存
    sqlSession.clearCache();
    Monster monster2= monsterMapper.getMonsterById(2);
    System.out.println(monster2);
}

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  1. 当对同一个 monster 修改，该对象在一级缓存会失效, 修改 MonsterMapperTest.java, 测 试一把
@Test
    public void getMonsterById(){
        Monster monster1 = monsterMapper.getMonsterById(2);
        System.out.println(monster1);
        //sqlSession清理缓存
        /**
         *
         @Override
         public void clearCache() {
         executor.clearLocalCache();
         }
         */
        sqlSession.clearCache();
        Monster monster2= monsterMapper.getMonsterById(2);
        System.out.println(monster2);
    }

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@Override
public void clearLocalCache() {
  if (!closed) {
    localCache.clear();
    localOutputParameterCache.clear();
  }
}

3.二级缓存

1.基本介绍

● 基本介绍

  1. 二级缓存和一级缓存都是为了提高检索效率的技术
  2. 最大的区别就是作用域的范围不一样，一级缓存的作用域是 sqlSession 会话级别,在一次 会话有效，而二级缓存作用域是全局范围，针对不同的会话都有效

● 二级缓存原理图

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2.二级缓存快速入门

  1. mybatis-config.xml 配置中开启二级缓存

MyBatis默认是开启二级缓存的，cacheEnabled默认为true

<!--
    mybatis默认开启二级缓存
    1、全局性地开启或关闭所有映射器配置文件中已配置的任何缓存, 可以理解这是一个总开关
    2、默认就是: true
-->
<setting name="cacheEnabled" value="true"/>
  1. 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（比如EHCache可能从磁盘、内存获取数据，而从磁盘去获取数据的时候就需要用到反序列化）技术
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@Data
public class Monster implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    //属性-和表字段有对应关系
    private Integer id;
    private Integer age;
    private String name;
    private String email;
    private Date birthday;
    private double salary;
    private Integer gender;
}
  1. 在对应的 XxxMapper.xml 中设置二级缓存的策略

<!--
        1、配置二级缓存： 是mybatis自带
        2、FIFO – 先进先出：按对象进入缓存的顺序来移除它们。
        3. flushInterval 刷新间隔 是毫秒单位 60000 表示 60s
        4. size="512": 引用数目, 属性可以被设置为任意正整数, 默认1024
        5. readOnly="true": (只读）属性可以被设置为 true 或 false: 如果我们只是用于读操作,
        建议设置成 true, 这样可以提示效率, 如果有修改操作，设置成 false, 默认就是false

        注意事项：
        1.mybatis默认是开启二级缓存的，不过需要让其生效还需在对应的mapper中进行配置
        2.mybatis一级缓存是基于sqlsession为生命周期的
        3.mybatis的二级缓存是基于application为生命周期的，以namesapce为单位
        4.当在不同的namesapce对表进行增删改操作时需要注意缓存生效的namespace，
        如果不是在配置开启二级缓存的namespace下进行，那么不会更新二级缓存会导致数据脏读
    -->
    <cache eviction="FIFO" flushInterval="60000"
           size="512" readOnly="true"/>
  1. 修改 MonsterMapperTest.java , 完成测试
@Test
    public void getMonsterById(){
        Monster monster1 = monsterMapper.getMonsterById(2);
        System.out.println(monster1);
        /**
         * 1.这里我们关闭了sqlSession的连接，重新获取sqlSession会导致一级缓存失效
         * 2.但由于我们配置了二级缓存所以在第二次monsterMapper.getMonsterById(2);
         * 去获取monster对象的时候不会查询数据库，而是从二级缓存中获取monster对象
         */
        if(sqlSession!=null){
            sqlSession.close();
        }
        sqlSession = MyBatisUtil.getSqlSession();
        monsterMapper = sqlSession.getMapper(MonsterMapper.class);
        Monster monster2= monsterMapper.getMonsterById(2);
        System.out.println(monster2);
    }

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3.Debug二级缓存执行流程

1.第一次查询二级缓存中没有数据时查询执行流程

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2.二级缓存中存在数据时查询执行流程

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4.注意事项和使用细节

具体参数配置参考官网：https://mybatis.org/mybatis-3/zh/sqlmap-xml.html#cache

1.理解二级缓存策略的参数

<!-- FIFO: 创建了 FIFO 的策略，每隔 30 秒刷新一次，最多存放 360 个对象而且返回的对象被认为是 只读的 -->
<cache eviction="FIFO" flushInterval="30000" size="360" readOnly="true"/>

上面的配置意思如下：

eviction：缓存的回收策略

默认的清除策略是 LRU。可用的清除策略有：
LRU – 最近最少使用：移除最长时间不被使用的对象。
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。

flushInterval:时间间隔，单位是毫秒， 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，内存大就多配置点，要记住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: (1)true,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。

(2)fase可读写，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。

2.四大策略

√ LRU – 最近最少使用的:移除最长时间不被使用的对象，它是默认

√ FIFO – 先进先出:按对象进入缓存的顺序来移除它们。

√ SOFT – 软引用:移除基于垃圾回收器状态和软引用规则的对象。

√ 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。

3. 如何禁用二级缓存

1.全局性的禁用二级缓存

<settings> 
    <!--全局性地开启或关闭所有映射器配置文件中已配置的任何缓存, 默认就是 true--> 
    <setting name="cacheEnabled" value="false"/> 
</settings>

2.在xxxMapper.xml中,如果我们没有添加类型<cache eviction="FIFO" flushInterval="30000" size="360" readOnly="true"/>这样的配置，二级缓存时不会生效的，mybatis的二级缓存是基于application为生命周期的，以namesapce为单位

<!--<cache eviction="FIFO" flushInterval="30000" size="360" readOnly="true"/>-->

3.更加细粒度的, 在配置方法上指定

<!--
        useCache="false" 
        1.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
        2.默认情况是 true，即该 sql 使用二级缓存
-->
<select id="getMonsterById" resultType="com.llp.entity.Monster" useCache="false">
select * from monster where id = #{id}
</select>

4. mybatis 刷新二级缓存的设置

<update id="updateMonster" parameterType="Monster" flushCache="true"> 
    UPDATE mybatis_monster SET NAME=#{name},age=#{age} WHERE id=#{id} 
</update>

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, flushCache默认为 true，默认情况下为 true 即刷新缓存，一般不用修改。

5.细节补充

1.mybatis默认是开启二级缓存的，不过需要让其生效还需在对应的mapper中进行配置
2.mybatis一级缓存是基于sqlsession为生命周期的
3.mybatis的二级缓存是基于application为生命周期的，以namesapce为单位
4.当在不同的namesapce对表进行增删改操作时需要注意缓存生效的namespace，如果不是在配置开启二级缓存的namespace下进行，那么不会更新二级缓存会导致数据脏读

4.Mybatis 的一级缓存和二级缓存执行顺序

1.执行顺序

缓存执行顺序是：二级缓存-->一级缓存-->数据库

2.小实验

//演示二级缓存->一级缓存->DB执行的顺序
@Test
public void cacheSeqTest() {

    System.out.println("查询第1次");
    //DB, 会发出SQL, 分析cache hit ratio 0.0
    Monster monster1 = monsterMapper.getMonsterById(3);
    System.out.println(monster1);

    //这里关闭sqlSession, 一级缓存数据没有
    //当我们关闭一级缓存的时候，如果你配置二级缓存,那么一级缓存的数据，会放入到二级缓存
    sqlSession.close();

    sqlSession = MyBatisUtil.getSqlSession();
    monsterMapper = sqlSession.getMapper(MonsterMapper.class);

    System.out.println("查询第2次");
    //从二级缓存获取id=3 monster , 就不会发出SQL, 分析cache hit ratio 0.5
    Monster monster2 = monsterMapper.getMonsterById(3);
    System.out.println(monster2);

    System.out.println("查询第3次");
    //从二级缓存获取id=3 monster, 不会发出SQL, 分析cache hit ratio 0.6666
    Monster monster3 = monsterMapper.getMonsterById(3);
    System.out.println(monster3);

    if (sqlSession != null) {
        sqlSession.close();
    }
    System.out.println("操作成功");

}

3.细节说明

  1. 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(数据)是在一级缓存关闭 之后才有的

5.EhCache 缓存

1.配置文档

https://www.cnblogs.com/zqyanywn/p/10861103.html

2.基本介绍

  1. EhCache 是一个纯 Java 的缓存框架，具有快速、精干等特点

  2. MyBatis 有自己默认的二级缓存(前面我们已经使用过了)，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

    1. 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

  3. 当我们使用了 Ehcahce 后，就是 EhcacheCache 类实现 Cache 接口的，是核心类

3.配置和使用EhCache

  1. 加入相关依赖
<!--引入ehcache核心库/jar-->
<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/jar-->
<dependency>
    <groupId>org.mybatis.caches</groupId>
    <artifactId>mybatis-ehcache</artifactId>
    <version>1.2.1</version>
</dependency>
  1. mybatis-config.xml 仍然打开二级缓存<settings> <!-- 开启二级缓存,默认就是打开 --> <setting name="cacheEnabled" value="true"/> </settings>
  2. 加 入\src\main\resources\ehcache.xml 配 置文件
<?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，则使用这个缓存策略。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(清除策略)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>

文档说明: https://www.taobye.com/f/view-11-23.html

4. 在 XxxMapper.xml 中启用 EhCache ， 当然原来 MyBatis 自带的缓存配置就注销了

<!--配置/启用ehcache-->
<cache type="org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache"/>

5. 修改 MonsterMapperTest.java ， 增加测试方法, 完成测试+简单 Debug

//测试ehCache级缓存
@Test
public void ehCacheTest() {

    //查询id=3的monster
    Monster monster = monsterMapper.getMonsterById(3);
    //会发出SQL, 到db查询
    System.out.println("monster=" + monster);

    //这里老师关闭sqlSession, 一级缓存[数据]失效.=> 将数据放入到二级缓存 (ehcache)
    if (sqlSession != null) {
        sqlSession.close();
    }

    //重新获取sqlSession
    sqlSession = MyBatisUtils.getSqlSession();
    //重新获取了monsterMapper
    monsterMapper = sqlSession.getMapper(MonsterMapper.class);
    //再次查询id=3的monster
    System.out.println("--虽然前面关闭了sqlSession,因为配置二级缓存(ehcache), " +
            "当你再次查询相同的id时, 不会再发出sql, 而是从二级缓存(ehcache)获取数据----");
    Monster monster2 = monsterMapper.getMonsterById(3);
    System.out.println("monster2=" + monster2);

    //再次查询id=3的monster, 仍然到二级缓存(ehcache), 获取数据, 不会发出sql
    Monster monster3 = monsterMapper.getMonsterById(3);
    System.out.println("monster3=" + monster3);

    if (sqlSession != null) {
        sqlSession.close();
    }
}

执行机制和之前基本是一样的，只是缓存的实现方式不同

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4.EhCache缓存细节说明

如何理解 EhCache 和 MyBatis 缓存的关系

  1. MyBatis 提供了一个接口 Cache【如图，找到 org.apache.ibatis.cache.Cache ，关联源 码包就可以看到 Cache 接口】
  2. 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
  3. 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

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  1. 当我们使用了 Ehcahce 后，就是 EhcacheCache 类实现 Cache 接口的，是核心类.

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标题：MyBatis-缓存-提高检索效率的利器
作者：llp
地址：https://llinp.cn/articles/2022/07/09/1657357415277.html