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标题: Mybatis 缓存特性的使用及源码分析 [打印本页]

作者: hy2014051202 时间: 2017-7-27 19:17
标题: Mybatis 缓存特性的使用及源码分析

前言

主题是Mybatis一级和二级缓存的应用及源码分析。希望在本场chat结束后，能够帮助读者朋友明白以下三点。

Mybatis是什么。
Mybatis一级和二级缓存如何配置使用。
Mybatis一级和二级缓存的工作流程及源码分析。

本次分析中涉及到的代码和数据库表均放在Github上，地址:

https://github.com/kailuncen/mybatis-cache-demo

为达到以上三个目的，本文按照以下顺序展开。

Mybatis的基础概念。
一级缓存介绍及相关配置。
一级缓存工作流程及源码分析。
一级缓存总结。
二级缓存介绍及相关配置。
二级缓存源码分析。
二级缓存总结。
全文总结。

Mybatis的基础概念

本章节会对Mybatis进行大体的介绍，分为官方定义和核心组件介绍。

首先是Mybatis官方定义，如下所示。

MyBatis是支持定制化SQL、存储过程以及高级映射的优秀的持久层框架。MyBatis避免了几乎所有的JDBC代码和手动设置参数以及获取结果集。MyBatis可以对配置和原生Map使用简单的XML或注解，将接口和Java 的POJOs(Plain Old Java Objects,普通的 Java对象)映射成数据库中的记录。

其次是Mybatis的几个核心概念。

SqlSession : 代表和数据库的一次会话，向用户提供了操作数据库的方法。
MappedStatement: 代表要发往数据库执行的指令，可以理解为是Sql的抽象表示。
Executor: 具体用来和数据库交互的执行器，接受MappedStatement作为参数。
映射接口: 在接口中会要执行的Sql用一个方法来表示，具体的Sql写在映射文件中。
映射文件: 可以理解为是Mybatis编写Sql的地方，通常来说每一张单表都会对应着一个映射文件，在该文件中会定义Sql语句入参和出参的形式。

下图就是一个针对Student表操作的接口文件StudentMapper，在StudentMapper中，我们可以若干方法，这个方法背后就是代表着要执行的Sql的意义。

通常也可以把涉及多表查询的方法定义在StudentMapper中，如果查询的主体仍然是Student表的信息。也可以将涉及多表查询的语句单独抽出一个独立的接口文件。

在定义完接口文件后，我们会开发一个Sql映射文件，主要由mapper元素和select|insert|update|delete元素构成，如下图所示。

mapper元素代表这个文件是一个映射文件，使用namespace和具体的映射接口绑定起来，namespace的值就是这个接口的全限定类名。select|insert|update|delete代表的是Sql语句，映射接口中定义的每一个方法也会和映射文件中的语句通过id的方式绑定起来，方法名就是语句的id，同时会定义语句的入参和出参，用于完成和Java对象之间的转换。

在Mybatis初始化的时候，每一个语句都会使用对应的MappedStatement代表，使用namespace+语句本身的id来代表这个语句。如下代码所示，使用mapper.StudentMapper.getStudentById代表其对应的Sql。

SELECT id,name,age FROM student WHERE id = #{id}

在Mybatis执行时，会进入对应接口的方法，通过类名加上方法名的组合生成id，找到需要的MappedStatement，交给执行器使用。至此，Mybatis的基础概念介绍完毕。

一级缓存

一级缓存介绍

在系统代码的运行中，我们可能会在一个数据库会话中，执行多次查询条件完全相同的Sql，鉴于日常应用的大部分场景都是读多写少，这重复的查询会带来一定的网络开销，同时select查询的量比较大的话，对数据库的性能是有比较大的影响的。

如果是Mysql数据库的话，在服务端和Jdbc端都开启预编译支持的话，可以在本地JVM端缓存Statement,可以在Mysql服务端直接执行Sql，省去编译Sql的步骤，但也无法避免和数据库之间的重复交互。关于Jdbc和Mysql预编译缓存的事情，可以看我的这篇博客JDBC和Mysql那些事。

https://my.oschina.net/kailuncen/blog/905395

Mybatis提供了一级缓存的方案来优化在数据库会话间重复查询的问题。实现的方式是每一个SqlSession中都持有了自己的缓存，一种是SESSION级别，即在一个Mybatis会话中执行的所有语句，都会共享这一个缓存。一种是STATEMENT级别，可以理解为缓存只对当前执行的这一个statement有效。如果用一张图来代表一级查询的查询过程的话，可以用下图表示。

每一个SqlSession中持有了自己的Executor，每一个Executor中有一个Local Cache。当用户发起查询时，Mybatis会根据当前执行的MappedStatement生成一个key，去Local Cache中查询，如果缓存命中的话，返回。如果缓存没有命中的话，则写入Local Cache，最后返回结果给用户。

一级缓存配置

上文介绍了一级缓存的实现方式，解决了什么问题。在这个章节，我们学习如何使用Mybatis的一级缓存。只需要在Mybatis的配置文件中，添加如下语句，就可以使用一级缓存。共有两个选项，SESSION或者STATEMENT，默认是SESSION级别。

<setting name="localCacheScope" value="SESSION"/>

一级缓存实验

配置完毕后，通过实验的方式了解Mybatis一级缓存的效果。每一个单元测试后都请恢复被修改的数据。

首先是创建了一个示例表student,为其创建了对应的POJO类和增改的方法，具体可以在entity包和Mapper包中查看。

CREATE TABLE `student` (
  `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(200) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL,
  `age` tinyint(3) unsigned DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin;

在以下实验中，id为1的学生名称是凯伦。

实验1

开启一级缓存，范围为会话级别，调用三次getStudentById，代码如下所示:

[Java] 纯文本查看 复制代码



public void getStudentById() throws Exception {

        SqlSession sqlSession = factory.openSession(true); // 自动提交事务

        StudentMapper studentMapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class);

        System.out.println(studentMapper.getStudentById(1));

        System.out.println(studentMapper.getStudentById(1));

        System.out.println(studentMapper.getStudentById(1));

    }

执行结果:

我们可以看到，只有第一次真正查询了数据库,后续的查询使用了一级缓存。

实验2

在这次的试验中，我们增加了对数据库的修改操作，验证在一次数据库会话中，对数据库发生了修改操作，一级缓存是否会失效。

[Java] 纯文本查看 复制代码



@Test

public void addStudent() throws Exception {

        SqlSession sqlSession = factory.openSession(true); // 自动提交事务

        StudentMapper studentMapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class);

        System.out.println(studentMapper.getStudentById(1));

        System.out.println("增加了" + studentMapper.addStudent(buildStudent()) + "个学生");

        System.out.println(studentMapper.getStudentById(1));

        sqlSession.close();

}

执行结果:

我们可以看到，在修改操作后执行的相同查询，查询了数据库，一级缓存失效。

实验3

开启两个SqlSession，在sqlSession1中查询数据，使一级缓存生效，在sqlSession2中更新数据库，验证一级缓存只在数据库会话内部共享。

[Java] 纯文本查看 复制代码



@Test

public void testLocalCacheScope() throws Exception {

        SqlSession sqlSession1 = factory.openSession(true); 

        SqlSession sqlSession2 = factory.openSession(true); 

 

       StudentMapper studentMapper = sqlSession1.getMapper(StudentMapper.class);

       StudentMapper studentMapper2 = sqlSession2.getMapper(StudentMapper.class);

 

        System.out.println("studentMapper读取数据: " + studentMapper.getStudentById(1));

        System.out.println("studentMapper读取数据: " + studentMapper.getStudentById(1));

        System.out.println("studentMapper2更新了" + studentMapper2.updateStudentName("小岑",1) + "个学生的数据");

        System.out.println("studentMapper读取数据: " + studentMapper.getStudentById(1));

        System.out.println("studentMapper2读取数据: " + studentMapper2.getStudentById(1));

}

我们可以看到，sqlSession2更新了id为1的学生的姓名，从凯伦改为了小岑，但session1之后的查询中，id为1的学生的名字还是凯伦，出现了脏数据，也证明了我们之前就得到的结论，一级缓存只存在于只在数据库会话内部共享。

未完待续。。。。。。

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