mybatis 缓存的使用，看这篇就够了

1 一级缓存
2 二级缓存

缓存的重要性是不言而喻的。使用缓存，我们可以避免频繁的与数据库进行交互，尤其是在查询越多、缓存命中率越高的情况下，使用缓存对性能的提高更明显。

mybatis 也提供了对缓存的支持，分为一级缓存和二级缓存。但是在默认的情况下，只开启一级缓存（一级缓存是对同一个 SqlSession 而言的）。

以下的项目是在mybatis 初步使用（IDEA的Maven项目, 超详细）的基础上进行。

对以下的代码，你也可以从我的GitHub中获取相应的项目。

1 一级缓存

同一个 SqlSession 对象，在参数和 SQL 完全一样的情况先，只执行一次 SQL 语句（如果缓存没有过期）

也就是只有在参数和 SQL 完全一样的情况下，才会有这种情况。

1.1 同一个 SqlSession

@Test
public void oneSqlSession() {
    SqlSession sqlSession = null;
    try {
        sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();

        StudentMapper studentMapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class);
        // 执行第一次查询
        List<Student> students = studentMapper.selectAll();
        for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
            System.out.println(students.get(i));
        }
        System.out.println("=============开始同一个 Sqlsession 的第二次查询============");
        // 同一个 sqlSession 进行第二次查询
        List<Student> stus = studentMapper.selectAll();
        Assert.assertEquals(students, stus);
        for (int i = 0; i < stus.size(); i++) {
            System.out.println("stus:" + stus.get(i));
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (sqlSession != null) {
            sqlSession.close();
        }
    }
}

在以上的代码中，进行了两次查询，使用相同的 SqlSession, 结果如下

运行结果

在日志和输出中：

第一次查询发送了 SQL 语句，后返回了结果；

第二次查询没有发送 SQL 语句，直接从内存中获取了结果。

而且两次结果输入一致，同时断言两个对象相同也通过。

1.2 不同的 SqlSession

 @Test
public void differSqlSession() {
    SqlSession sqlSession = null;
    SqlSession sqlSession2 = null;
    try {
        sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();

        StudentMapper studentMapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class);
        // 执行第一次查询
        List<Student> students = studentMapper.selectAll();
        for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
            System.out.println(students.get(i));
        }
        System.out.println("=============开始不同 Sqlsession 的第二次查询============");
        // 从新创建一个 sqlSession2 进行第二次查询
        sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();
        StudentMapper studentMapper2 = sqlSession2.getMapper(StudentMapper.class);
        List<Student> stus = studentMapper2.selectAll();
        // 不相等
        Assert.assertNotEquals(students, stus);
        for (int i = 0; i < stus.size(); i++) {
            System.out.println("stus:" + stus.get(i));
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (sqlSession != null) {
            sqlSession.close();
        }
        if (sqlSession2 != null) {
            sqlSession2.close();
        }
    }
}

在代码中，分别使用 sqlSession 和 sqlSession2 进行了相同的查询。

其结果如下

不同SqlSession运行结果

从日志中可以看到两次查询都分别从数据库中取出了数据。虽然结果相同，但两个是不同的对象。

1.3 刷新缓存

刷新缓存是清空这个 SqlSession 的所有缓存，不单单是某个键。

@Test
public void sameSqlSessionNoCache() {
    SqlSession sqlSession = null;
    try {
        sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();

        StudentMapper studentMapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class);
        // 执行第一次查询
        Student student = studentMapper.selectByPrimaryKey(1);
        System.out.println("=============开始同一个 Sqlsession 的第二次查询============");
        // 同一个 sqlSession 进行第二次查询
        Student stu = studentMapper.selectByPrimaryKey(1);
        Assert.assertEquals(student, stu);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (sqlSession != null) {
            sqlSession.close();
        }
    }
}

如果是以上，没什么不同，结果还是第二个不发 SQL 语句。

在此，做一些修改，在 StudentMapper.xml 中，添加

flushCache="true"

修改后的配置文件如下：

<select id="selectByPrimaryKey" flushCache="true" parameterType="java.lang.Integer" resultMap="BaseResultMap">
    select
    <include refid="Base_Column_List" />
    from student
    where student_id=#{id, jdbcType=INTEGER}
</select>

结果如下：
刷新缓存

第一次，第二次都发送了 SQL 语句，同时，断言两个对象相同出错。

1.4 总结

在同一个 SqlSession 中, Mybatis 会把执行的方法和参数通过算法生成缓存的键值，将键值和结果存放在一个 Map 中，如果后续的键值一样，则直接从 Map 中获取数据；
不同的 SqlSession 之间的缓存是相互隔离的；
用一个 SqlSession，可以通过配置使得在查询前清空缓存；
任何的 UPDATE, INSERT, DELETE 语句都会清空缓存。

2 二级缓存

二级缓存存在于 SqlSessionFactory 生命周期中。

2.1 配置二级缓存

2.1.1 全局开关

在 mybatis 中，二级缓存有全局开关和分开关，全局开关，在 mybatis-config.xml 中如下配置:

<settings>
  <!--全局地开启或关闭配置文件中的所有映射器已经配置的任何缓存。 -->
  <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
</settings>

默认是为 true，即默认开启总开关。

2.1.2 分开关

分开关就是说在 *Mapper.xml 中开启或关闭二级缓存，默认是不开启的。

2.1.3 entity 实现序列化接口

public class Student implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = -4852658907724408209L;
    
    ...
    
}

2.2 使用二级缓存

@Test
public void secendLevelCacheTest() {

    // 获取 SqlSession　对象
    SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
    //  获取 Mapper 对象
    StudentMapper studentMapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class);
    // 使用 Mapper 接口的对应方法，查询 id=2 的对象
    Student student = studentMapper.selectByPrimaryKey(2);
    // 更新对象的名称
    student.setName("奶茶");
    // 再次使用相同的 SqlSession 查询id=2 的对象
    Student student1 = studentMapper.selectByPrimaryKey(2);
    Assert.assertEquals("奶茶", student1.getName());
    // 同一个 SqlSession ， 此时是一级缓存在作用， 两个对象相同
    Assert.assertEquals(student, student1);

    sqlSession.close();

    SqlSession sqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession();
    StudentMapper studentMapper1 = sqlSession1.getMapper(StudentMapper.class);
    Student student2 = studentMapper1.selectByPrimaryKey(2);
    Student student3 = studentMapper1.selectByPrimaryKey(2);
    // 由于我们配置的 readOnly="true"， 因此后续同一个 SqlSession 的对象都不一样
    Assert.assertEquals("奶茶", student2.getName());
    Assert.assertNotEquals(student3, student2);

    sqlSession1.close();
}

结果如下：

2018-09-29 23:14:26,889 [main] DEBUG [org.apache.ibatis.datasource.pooled.PooledDataSource] - Created connection 242282810.
2018-09-29 23:14:26,889 [main] DEBUG [org.apache.ibatis.transaction.jdbc.JdbcTransaction] - Setting autocommit to false on JDBC Connection [com.mysql.jdbc.JDBC4Connection@e70f13a]
2018-09-29 23:14:26,897 [main] DEBUG [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper.selectByPrimaryKey] - ==>  Preparing: select student_id, name, phone, email, sex, locked, gmt_created, gmt_modified from student where student_id=? 
2018-09-29 23:14:26,999 [main] DEBUG [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper.selectByPrimaryKey] - ==> Parameters: 2(Integer)
2018-09-29 23:14:27,085 [main] TRACE [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper.selectByPrimaryKey] - <==    Columns: student_id, name, phone, email, sex, locked, gmt_created, gmt_modified
2018-09-29 23:14:27,085 [main] TRACE [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper.selectByPrimaryKey] - <==        Row: 2, 小丽, 13821378271, xiaoli@mybatis.cn, 0, 0, 2018-09-04 18:27:42.0, 2018-09-04 18:27:42.0
2018-09-29 23:14:27,093 [main] DEBUG [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper.selectByPrimaryKey] - <==      Total: 1
2018-09-29 23:14:27,093 [main] DEBUG [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper] - Cache Hit Ratio [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper]: 0.0
2018-09-29 23:14:27,108 [main] DEBUG [org.apache.ibatis.transaction.jdbc.JdbcTransaction] - Resetting autocommit to true on JDBC Connection [com.mysql.jdbc.JDBC4Connection@e70f13a]
2018-09-29 23:14:27,116 [main] DEBUG [org.apache.ibatis.transaction.jdbc.JdbcTransaction] - Closing JDBC Connection [com.mysql.jdbc.JDBC4Connection@e70f13a]
2018-09-29 23:14:27,116 [main] DEBUG [org.apache.ibatis.datasource.pooled.PooledDataSource] - Returned connection 242282810 to pool.
2018-09-29 23:14:27,124 [main] DEBUG [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper] - Cache Hit Ratio [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper]: 0.3333333333333333
2018-09-29 23:14:27,124 [main] DEBUG [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper] - Cache Hit Ratio [com.homejim.mybatis.mapper.StudentMapper]: 0.5

以上结果，分几个过程解释：

第一阶段：

在第一个 SqlSession 中，查询出 student 对象，此时发送了 SQL 语句;
student更改了name 属性;
SqlSession 再次查询出 student1 对象，此时不发送 SQL 语句，日志中打印了「Cache Hit Ratio」, 代表二级缓存使用了，但是没有命中。因为一级缓存先作用了。
由于是一级缓存，因此，此时两个对象是相同的。
调用了 sqlSession.close(), 此时将数据序列化并保持到二级缓存中。

第二阶段：

新创建一个 sqlSession.close() 对象；
查询出 student2 对象，直接从二级缓存中拿了数据，因此没有发送 SQL 语句，此时查了 3 个对象，但只有一个命中，因此命中率 1/3=0.333333；
查询出 student3 对象，直接从二级缓存中拿了数据，因此没有发送 SQL 语句，此时查了 4 个对象，但只有一个命中，因此命中率 2/4=0.5；
由于 readOnly="true"，因此 student2 和 student3 都是反序列化得到的，为不同的实例。

2.3 配置详解

查看 dtd 文件，可以看到如下约束：

<!ELEMENT cache (property*)>
<!ATTLIST cache
type CDATA #IMPLIED
eviction CDATA #IMPLIED
flushInterval CDATA #IMPLIED
size CDATA #IMPLIED
readOnly CDATA #IMPLIED
blocking CDATA #IMPLIED
>

从中可以看出：

cache 中可以出现任意多个 property子元素;
cache 有一些可选的属性 type, eviction, flushInterval, size, readOnly, blocking.

2.3.1 type

type 用于指定缓存的实现类型，默认是PERPETUAL, 对应的是 mybatis 本身的缓存实现类 org.apache.ibatis.cache.impl.PerpetualCache。

后续如果我们要实现自己的缓存或者使用第三方的缓存，都需要更改此处。

2.3.2 eviction

eviction 对应的是回收策略，默认为 LRU。

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对象。
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，移除基于垃圾回收器状态和弱引用规则的对象。

2.3.3 flushInterval

flushInterval 对应刷新间隔，单位毫秒，默认值不设置，即没有刷新间隔，缓存仅仅在刷新语句时刷新。

如果设定了之后，到了对应时间会过期，再次查询需要从数据库中取数据。

2.3.4 size

size 对应为引用的数量，即最多的缓存对象数据，默认为 1024。

2.3.5 readOnly

readOnly 为只读属性，默认为 false

false: 可读写，在创建对象时，会通过反序列化得到缓存对象的拷贝。因此在速度上会相对慢一点，但重在安全。
true: 只读，只读的缓存会给所有调用者返回缓存对象的相同实例。因此性能很好，但如果修改了对象，有可能会导致程序出问题。

2.3.6 blocking

blocking 为阻塞，默认值为 false。当指定为 true 时将采用 BlockingCache 进行封装。

使用 BlockingCache 会在查询缓存时锁住对应的 Key，如果缓存命中了则会释放对应的锁，否则会在查询数据库以后再释放锁，这样可以阻止并发情况下多个线程同时查询数据。

2.4 注意事项

由于在更新时会刷新缓存，因此需要注意使用场合：查询频率很高，更新频率很低时使用，即经常使用 select, 相对较少使用delete, insert, update。
缓存是以 namespace 为单位的，不同 namespace 下的操作互不影响。但刷新缓存是刷新整个 namespace 的缓存，也就是你 update 了一个，则整个缓存都刷新了。
最好在「只有单表操作」的表的 namespace 使用缓存，而且对该表的操作都在这个 namespace 中。否则可能会出现数据不一致的情况。

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