Mybatis 缓存 - 润新知

缓存简介

什么是缓存 [ Cache ]？
- 存在内存中的临时数据。
- 将用户经常查询的数据放在缓存（内存）中，用户去查询数据就不用从磁盘上(关系型数据库数据文件)查询，从缓存中查询，从而提高查询效率，解决了高并发系统的性能问题。
为什么使用缓存？
- 减少和数据库的交互次数，减少系统开销，提高系统效率。
什么样的数据能使用缓存？
- 经常查询并且不经常改变的数据。

Mybatis缓存

MyBatis包含一个非常强大的查询缓存特性，它可以非常方便地定制和配置缓存。缓存可以极大的提升查询效率。
MyBatis系统中默认定义了两级缓存：一级缓存和二级缓存
- 默认情况下，只有一级缓存开启。（SqlSession级别的缓存，也称为本地缓存）
- 二级缓存需要手动开启和配置，他是基于namespace级别的缓存。
- 为了提高扩展性，MyBatis定义了缓存接口Cache。我们可以通过实现Cache接口来自定义二级缓存

一级缓存

一级缓存也叫本地缓存：
- 与数据库同一次会话期间查询到的数据会放在本地缓存中。
- 以后如果需要获取相同的数据，直接从缓存中拿，没必须再去查询数据库；

初体验测试

在mybatis中加入日志，方便测试结果

编写接口方法

//根据id查询用户
User queryUserById(@Param("id") int id);

接口对应的Mapper文件

<select id="queryUserById" resultType="user">
    select * from user where id = #{id}
</select>

测试

@Test
public void testQueryUserById(){
    SqlSession session = MybatisUtils.getSession();
    UserMapper mapper = session.getMapper(UserMapper.class);

    User user = mapper.queryUserById(1);
    System.out.println(user);
    User user2 = mapper.queryUserById(1);
    System.out.println(user2);
    System.out.println(user==user2);

    session.close();
}

结果分析

一级缓存失效的四种情况

一级缓存是SqlSession级别的缓存，是一直开启的，我们关闭不了它；

一级缓存失效情况：没有使用到当前的一级缓存，效果就是，还需要再向数据库中发起一次查询请求！

sqlSession不同

@Test
public void testQueryUserById(){
    SqlSession session = MybatisUtils.getSession();
    SqlSession session2 = MybatisUtils.getSession();
    UserMapper mapper = session.getMapper(UserMapper.class);
    UserMapper mapper2 = session2.getMapper(UserMapper.class);

    User user = mapper.queryUserById(1);
    System.out.println(user);
    User user2 = mapper2.queryUserById(1);
    System.out.println(user2);
    System.out.println(user==user2);

    session.close();
    session2.close();
}

观察结果：发现发送了两条SQL语句！结论：每个sqlSession中的缓存相互独立

sqlSession相同，查询条件不同

@Test
public void testQueryUserById(){
    SqlSession session = MybatisUtils.getSession();
    UserMapper mapper = session.getMapper(UserMapper.class);
    UserMapper mapper2 = session.getMapper(UserMapper.class);

    User user = mapper.queryUserById(1);
    System.out.println(user);
    User user2 = mapper2.queryUserById(2);
    System.out.println(user2);
    System.out.println(user==user2);

    session.close();
}

观察结果：发现发送了两条SQL语句！很正常的理解，结论：当前缓存中，不存在这个数据

sqlSession相同，两次查询之间执行了增删改操作！

增加方法
```
//修改用户
int updateUser(Map map);
```

编写SQL

<update id="updateUser" parameterType="map">
    update user set name = #{name} where id = #{id}
</update>

测试

@Test
public void testQueryUserById(){
    SqlSession session = MybatisUtils.getSession();
    UserMapper mapper = session.getMapper(UserMapper.class);

    User user = mapper.queryUserById(1);
    System.out.println(user);

    HashMap map = new HashMap();
    map.put("name","kuangshen");
    map.put("id",4);
    mapper.updateUser(map);

    User user2 = mapper.queryUserById(1);
    System.out.println(user2);

    System.out.println(user==user2);

    session.close();
}

观察结果：查询在中间执行了增删改操作后，重新执行了，结论：因为增删改操作可能会对当前数据产生影响

sqlSession相同，手动清除一级缓存

@Test
public void testQueryUserById(){
    SqlSession session = MybatisUtils.getSession();
    UserMapper mapper = session.getMapper(UserMapper.class);

    User user = mapper.queryUserById(1);
    System.out.println(user);

    session.clearCache();//手动清除缓存

    User user2 = mapper.queryUserById(1);
    System.out.println(user2);

    System.out.println(user==user2);

    session.close();
}

所以说，一级缓存就是一个map

二级缓存

二级缓存也叫全局缓存，一级缓存作用域太低了，所以诞生了二级缓存
基于namespace级别的缓存，一个名称空间，对应一个二级缓存；
工作机制
- 一个会话查询一条数据，这个数据就会被放在当前会话的一级缓存中；
- 如果当前会话关闭了，这个会话对应的一级缓存就没了；但是我们想要的是，会话关闭了，一级缓存中的数据被保存到二级缓存中；
- 新的会话查询信息，就可以从二级缓存中获取内容；
- 不同的mapper查出的数据会放在自己对应的缓存（map）中；

使用步骤

官方文档

开启全局缓存【mybatis-config.xml】

<setting name="cacheEnabled" value="true"/>

去每个mapper.xml中配置使用二级缓存，这个配置非常简单；【xxxMapper.xml】

<cache/>

官方示例=====>查看官方文档
<cache
  eviction="FIFO"
  flushInterval="60000"
  size="512"
  readOnly="true"/>
这个更高级的配置创建了一个 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。

代码测试

所有的实体类先实现序列化接口

测试代码

@Test
public void testQueryUserById(){
    SqlSession session = MybatisUtils.getSession();
    SqlSession session2 = MybatisUtils.getSession();

    UserMapper mapper = session.getMapper(UserMapper.class);
    UserMapper mapper2 = session2.getMapper(UserMapper.class);

    User user = mapper.queryUserById(1);
    System.out.println(user);
    session.close();

    User user2 = mapper2.queryUserById(1);
    System.out.println(user2);
    System.out.println(user==user2);

    session2.close();
}

结论

只要开启了二级缓存，我们在同一个Mapper中的查询，可以在二级缓存中拿到数据
查出的数据都会被默认先放在一级缓存中
只有会话提交或者关闭以后，一级缓存中的数据才会转到二级缓存中

缓存原理

EhCache

第三方缓存实现--EhCache: 查看百度百科

官方文档
Ehcache是一种广泛使用的java分布式缓存，用于通用缓存；

要在应用程序中使用Ehcache，需要引入依赖的jar包

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.mybatis.caches/mybatis-ehcache -->
<dependency>
    <groupId>org.mybatis.caches</groupId>
    <artifactId>mybatis-ehcache</artifactId>
    <version>1.1.0</version>
</dependency>

在mapper.xml中使用对应的缓存即可

<mapper namespace = “org.acme.FooMapper” > 
    <cache type = “org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache” /> 
</mapper>

编写ehcache.xml文件，如果在加载时未找到/ehcache.xml资源或出现问题，则将使用默认配置。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://ehcache.org/ehcache.xsd"
         updateCheck="false">
    <!--
       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="./tmpdir/Tmp_EhCache"/>
    
    <defaultCache
            eternal="false"
            maxElementsInMemory="10000"
            overflowToDisk="false"
            diskPersistent="false"
            timeToIdleSeconds="1800"
            timeToLiveSeconds="259200"
            memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
 
    <cache
            name="cloud_user"
            eternal="false"
            maxElementsInMemory="5000"
            overflowToDisk="false"
            diskPersistent="false"
            timeToIdleSeconds="1800"
            timeToLiveSeconds="1800"
            memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
    <!--
       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，当系统当机时
      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。
   -->

</ehcache>