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10. Mybatis的缓存

发布时间 2023-06-07 08:57:38作者: 爱敲代码的小北

1. Mybatis 的一级缓存

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一级缓存是 SqlSession 级别的，通过同一个 SqlSession 查询的数据会被缓存，下次查询相同的数据，就会从缓存中直接获取，不会从数据库重新访问 ， 一级缓存时默认开启的

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使一级缓存失效的四种情况：

  • 1) 不同的 SqlSession 对应不同的一级缓存

  • 2) 同一个 SqlSession 但是查询条件不同

  • 3) 同一个 SqlSession 两次查询期间执行了任何一次增删改操作

  • 4) 同一个 SqlSession 两次查询期间手动清空了缓存

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对于 Mybatis 一级缓存的理解：

Mybatis 的一级缓存是指默认开启的、基于 SqlSession 的缓存。当应用程序执行查询操作时，首先查询一级缓存，如果命中缓存，则直接返回命中的结果，否则查询数据库，并将查询结果缓存到一级缓存中。在同一个 SqlSession 内，如果对同一个查询再次执行，则会直接从缓存中获取结果，而不需要再次查询数据库。一级缓存对于减少对数据库的访问，提高应用程序的性能有着重要的意义。

Mybatis 中一级缓存的默认实现是基于一个 HashMap 的内存缓存，其中缓存的 key 由 SQL 语句、查询参数、环境 ID 组成，value 为查询结果列表。缓存的数据是和 SqlSession 相关的，并且在 SqlSession 的生命周期中有效。一级缓存是 SqlSession 级别的缓存，意味着同一个 SqlSession 中的所有操作共享缓存，但不同的 SqlSession 中缓存是相互独立的。

一级缓存的优点是可以有效地减少对数据库的访问，提高查询效率，是 Mybatis 的默认缓存策略。同时，由于缓存数据是绑定到 SqlSession 对象的，因此不需要进行额外的配置，使用上非常方便。但是，一级缓存存在以下问题：

  1. 数据库数据更新问题：当进行数据库数据的更新操作时，容易出现数据同步问题。由于一级缓存是和 SqlSession 绑定的，同一个 SqlSession 中的缓存数据并不会自动失效或更新，因此当其他 SqlSession 更新了相同的数据时，当前 SqlSession 中的缓存数据就会过期，而使用缓存数据就会导致数据不一致。因此，为了解决这个问题，需要手动清除或刷新缓存，或者选择使用二级缓存。
  2. 内存占用问题：一级缓存中所有的缓存数据都是存放在内存中的，如果缓存的数据过多，则容易消耗过多的内存资源，导致系统运行缓慢或者内存溢出。

因此，在使用 Mybatis 进行数据访问时，需要根据实际业务场景和性能要求，合理地使用一级缓存和二级缓存，以达到更好的性能和缓存效果。

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2. Mybatis 的二级缓存

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二级缓存是 SqlSessionFactory 级别，通过同一个 SqlSessionFactory 创建的 SqlSession 查询的结果会被

缓存；此后若再次执行相同的查询语句，结果就会从缓存中获取

二级缓存开启的条件：

  • a>在核心配置文件中，设置全局配置属性 cacheEnabled="true"，默认为 true，不需要设置

  • b>在映射文件中设置标签

  • c>二级缓存必须在 SqlSession 关闭或提交之后有效

  • d>查询的数据所转换的实体类类型必须实现序列化的接口

使二级缓存失效的情况：

两次查询之间执行了任意的增删改，会使一级和二级缓存同时失效

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2.1 对于 Mybatis 二级缓存的理解

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Mybatis 的二级缓存是一种全局的缓存，对于同一个 Mapper 中的多个 SqlSession 是共享的。它将数据缓存在应用程序进程的内存中，相比于一级缓存的局部缓存，二级缓存是全局性的进程内缓存，可以被多个 SqlSession 共享，并且可以跨越多个 SqlSession 的生命周期。

通过开启 Mybatis 的二级缓存，可以避免因为一级缓存的使用不当而导致的数据不一致问题，提高应用程序的性能。

Mybatis 的二级缓存是由一个叫做 Cache 的接口来定义的，可以通过配置相关的 Cache 实现来进行二级缓存的管理。Mybatis 内置了几个常用的 Cache 实现，包括基于内存的 LRU 算法的 PerpetualCache 和基于 EhCache 的实现，用户也可以自定义 Cache 实现来满足特定的需求。

开启二级缓存的方式如下：

  1. 将全局配置文件中的 <setting name="cacheEnabled" value="true"/>​ 设置为 true，开启二级缓存
  2. 如果需要对某个 Mapper 开启二级缓存，需要在对应的 Mapper 配置文件中添加 <cache/>​ 标签，并设置相关属性

Mybatis 的二级缓存的使用需要注意以下几点：

  1. 执行插入、更新、删除等操作时需要清空缓存，避免脏数据出现。
  2. 需要在需要使用缓存的 Mapper 配置文件中手动配置 <cache/>​ 标签进行配置，以及相关缓存策略。
  3. 二级缓存中的数据会被多个 SqlSession 共享，因此只有被序列化的实体才能放到缓存中，而且如果实体类发生变化，所有的缓存将失效。
  4. 对于不同表格的数据应该使用不同的命名空间进行缓存隔离。

二级缓存的优点是可以提高应用程序的性能，适用于需要共享数据的应用程序场景。但也同时带来了一些管理和维护成本，需要注意缓存的清理和更新。

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3. 二级缓存的相关配置

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在 mapper 配置文件中添加的 cache 标签可以设置一些属性：

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①eviction 属性：缓存回收策略，默认的是 LRU。

  • LRU（Least Recently Used） – 最近最少使用的：移除最长时间不被使用的对象。

  • FIFO（First in First out） – 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。

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②flushInterval 属性：刷新间隔，单位毫秒

  • 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

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③size 属性：引用数目，正整数

  • 代表缓存最多可以存储多少个对象，太大容易导致内存溢出

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④readOnly 属性：只读， true/false

  • true：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。这提供了 很重要的性能优势。

  • false：读写缓存；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。

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4. MyBatis 缓存查询的顺序

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先查询二级缓存，因为二级缓存中可能会有其他程序已经查出来的数据，可以拿来直接使用。

如果二级缓存没有命中，再查询一级缓存

如果一级缓存也没有命中，则查询数据库

SqlSession 关闭之后，一级缓存中的数据会写入二级缓存

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5. 整合第三方缓存 EHCache (了解)

5.1 添加依赖

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<!-- Mybatis EHCache整合包 -->
<dependency>
    <groupId>org.mybatis.caches</groupId>
    <artifactId>mybatis-ehcache</artifactId>
    <version>1.2.1</version>
</dependency>
<!-- slf4j日志门面的一个具体实现 -->
<dependency>
    <groupId>ch.qos.logback</groupId>
    <artifactId>logback-classic</artifactId>
    <version>1.2.3</version>
</dependency>

5.2 各 jar 包功能

jar 包名称 作用
mybatis-ehcache Mybatis 和 EHCache 的整合包
ehcache EHCache 核心包
slf4j-api SLF4J 日志门面包
logback-classic 支持 SLF4J 门面接口的一个具体实现

5.3 创建 EHCache 的配置文件 ehcache.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:noNamespaceSchemaLocation="../config/ehcache.xsd">
    <!-- 磁盘保存路径 -->
    <diskStore path="D:\atguigu\ehcache"/>
    <defaultCache
        maxElementsInMemory="1000"
        maxElementsOnDisk="10000000"
        eternal="false"
        overflowToDisk="true"
        timeToIdleSeconds="120"
        timeToLiveSeconds="120"
        diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
        memoryStoreEvictionPolicy="LRU">
    </defaultCache>
</ehcache>

5.4 设置二级缓存的类型

<cache type="org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache"/>

5.5 加入 logback 日志

存在 SLF4J 时，作为简易日志的 log4j 将失效，此时我们需要借助 SLF4J 的具体实现 logback 来打印日志。 创建 logback 的配置文件 logback.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration debug="true">
    <!-- 指定日志输出的位置 -->
    <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <encoder>
            <!-- 日志输出的格式 -->
            <!-- 按照顺序分别是： 时间、日志级别、线程名称、打印日志的类、日志主体内容、换行-->
            <pattern>[%d{HH:mm:ss.SSS}] [%-5level] [%thread] [%logger][%msg]%n</pattern>
        </encoder>
    </appender>
    <!-- 设置全局日志级别。日志级别按顺序分别是： DEBUG、INFO、WARN、ERROR -->
    <!-- 指定任何一个日志级别都只打印当前级别和后面级别的日志。 -->
    <root level="DEBUG">
        <!-- 指定打印日志的appender，这里通过“STDOUT”引用了前面配置的appender -->
        <appender-ref ref="STDOUT" />
    </root>
    <!-- 根据特殊需求指定局部日志级别 -->
    <logger name="com.atguigu.crowd.mapper" level="DEBUG"/>
</configuration>

5.6 EHCache 配置文件说明

属性名 是否必须 作用
maxElementsInMemory 是 在内存中缓存的 element 的最大数目
maxElementsOnDisk 是 在磁盘上缓存的 element 的最大数目，若是 0 表示无穷大
eternal 是 设定缓存的 elements 是否永远不过期。 如果为 true，则缓存的数据始终有效， 如果为 false 那么还要根据 timeToIdleSeconds、timeToLiveSeconds 判断
overflowToDisk 是 设定当内存缓存溢出的时候是否将过期的 element 缓存到磁盘上
timeToIdleSeconds 否 当缓存在 EhCache 中的数据前后两次访问的时间超过 timeToIdleSeconds 的属性取值时， 这些数据便会删除，默认值是 0,也就是可闲置时间无穷大
timeToLiveSeconds 否 缓存 element 的有效生命期，默认是 0.,也就是 element 存活时间无穷大
diskSpoolBufferSizeMB 否 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
diskPersistent 否 在 VM 重启的时候是否启用磁盘保存 EhCache 中的数据，默认是 false。
diskExpiryThreadIntervalSeconds 否 磁盘缓存的清理线程运行间隔，默认是 120 秒。每个 120s， 相应的线程会进行一次 EhCache 中数据的清理工作
memoryStoreEvictionPolicy 否 当内存缓存达到最大，有新的 element 加入的时候， 移除缓存中 element 的策略。 默认是 LRU （最近最少使用），可选的有 LFU （最不常使用）和 FIFO （先进先出）