【mybatis】之四：mybatis緩存機制

一、概要

mybatis的緩存分為一級緩存和二級緩存。一級緩存是本地緩存，SqlSession級別的。二級緩存是全局緩存。

二、緩存體驗

一級緩存體驗

    @Test
    public void testFirstLevelCache(){
        SqlSession sqlSession = null;
        try{
            sqlSession = getSession();
            CacheMapper mapper = sqlSession.getMapper(CacheMapper.class);
            Employee e1 = mapper.testFirstLevelCache(1);
            System.out.println("第一次查詢完畢");
            Employee e2 = mapper.testFirstLevelCache(1);
            System.out.println("第二次查詢完畢");
            boolean b = (e1 == e2);
            System.out.println("e1與e2是否相等：" + b);
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            sqlSession.close();
        }
    }

此例中，使用同一個sqlSession進行查詢，然后判斷兩個對象是否相等。結果如下：

DEBUG [main] - ==>  Preparing: SELECT * FROM tbl_employee where id=? 
DEBUG [main] - ==> Parameters: 1(Integer)
DEBUG [main] - <==      Total: 1
第一次查詢完畢
第二次查詢完畢
e1與e2是否相等：true

從控制臺打印結果可以看出，同一會話中的兩次查詢，只發(fā)送了一條sql語句，并且兩次查詢出的對象是相等的。如此可以體驗到mybatis提供的一級緩存。

二級緩存體驗

二級緩存是mybatis的全局緩存，需要進行一些配置項的設置才可以生效。

在全局配置文件中，有如下配置項，用來設置全局緩存的開啟或者關閉。

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

然后，在需要使用二級緩存的mapper.xml中，配置如下選項，標識此mapper使用二級緩存，并設置與二級緩存相關的各種參數(shù)。

<mapper namespace="com.hly.dao.CacheMapper">
    <cache></cache>
    <select id="testFirstLevelCache" resultType="com.hly.entity.Employee">
        SELECT * FROM tbl_employee where id=#{id}
    </select>
</mapper>

在完成以上配置之后，體驗二級緩存之前，還有一個地方需要注意。二級緩存中的內容，是在sqlSession關閉后，將本sqlSession的緩存結果放入二級緩存。

    @Test
    public void testSecondLevelCache(){
        SqlSession sqlSession = null;
        SqlSession sqlSession2 = null;
        try{
            sqlSession = getSession();
            sqlSession2 = getSession();
            CacheMapper mapper = sqlSession.getMapper(CacheMapper.class);
            Employee e1 = mapper.testFirstLevelCache(1); // 方法名懶得改了
            System.out.println("查詢1完成");
            sqlSession.close();
            CacheMapper mapper2 = sqlSession2.getMapper(CacheMapper.class);
            Employee e2 = mapper2.testFirstLevelCache(1);
            System.out.println("查詢2完成");
            boolean b = (e1 == e2);
            System.out.println("e1與e2是否相等：" + b);
        } catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        } finally {
          sqlSession2.close();
        }
    }

代碼寫好后，滿懷欣喜的等待執(zhí)行結果，卻未曾料想得到以下驚喜：

DEBUG [main] - Cache Hit Ratio [com.hly.dao.CacheMapper]: 0.0
DEBUG [main] - ==>  Preparing: SELECT * FROM tbl_employee where id=? 
DEBUG [main] - ==> Parameters: 1(Integer)
DEBUG [main] - <==      Total: 1
查詢1完成
org.apache.ibatis.cache.CacheException: Error serializing object.  Cause: java.io.NotSerializableException: com.hly.entity.Employee
    at org.apache.ibatis.cache.decorators.SerializedCache.serialize(SerializedCache.java:102)
    at org.apache.ibatis.cache.decorators.SerializedCache.putObject(SerializedCache.java:56)
    at org.apache.ibatis.cache.decorators.LoggingCache.putObject(LoggingCache.java:51)
    at org.apache.ibatis.cache.decorators.SynchronizedCache.putObject(SynchronizedCache.java:45)
    at org.apache.ibatis.cache.decorators.TransactionalCache.flushPendingEntries(TransactionalCache.java:122)
    at org.apache.ibatis.cache.decorators.TransactionalCache.commit(TransactionalCache.java:105)
…省略詳細異常棧

在這里，筆者疏漏了一點，那就是一個對象要通過二級緩存緩存的話，需要實現(xiàn)序列化。從異常信息中也可以看出這點。我們給實體加上實現(xiàn)序列化接口，滿心歡喜的再執(zhí)行一下：

DEBUG [main] - Cache Hit Ratio [com.hly.dao.CacheMapper]: 0.0
DEBUG [main] - ==>  Preparing: SELECT * FROM tbl_employee where id=? 
DEBUG [main] - ==> Parameters: 1(Integer)
DEBUG [main] - <==      Total: 1
查詢1完成
DEBUG [main] - Cache Hit Ratio [com.hly.dao.CacheMapper]: 0.0
DEBUG [main] - ==>  Preparing: SELECT * FROM tbl_employee where id=? 
DEBUG [main] - ==> Parameters: 1(Integer)
DEBUG [main] - <==      Total: 1
查詢2完成
e1與e2是否相等：false

這次是沒有報錯了，也打印了Cache Hit ...這樣的日志，說明二級緩存開啟了。但是，依然發(fā)送了兩條sql語句。這不符合預期呀。一番查證之后發(fā)現(xiàn)，問題出現(xiàn)在getSession方法中：

    public SqlSession getSession() throws IOException {
        String resource = "mybatis-config.xml";
        InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
        return sqlSessionFactory.openSession();
    }

可以看到，每次調用這個getSession方法時，會去讀配置文件，生成一個新的SqlSessionFactory導致沒有命中緩存。（這里是為什么呢？猜測是框架對不同的factory進行了緩存隔離，后面看源碼的時候驗證一下）修改getSession方法，一分為二：

    /**
     * 這種寫法在多線程下調用是有問題的
     * @return
     * @throws IOException
     */
    public SqlSessionFactory initFactory() throws IOException{
        if(sqlSessionFactory == null){
            String resource = "mybatis-config.xml";
            InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
            sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
        }
        return sqlSessionFactory;
    }

    public SqlSession getSession() throws IOException {
        initFactory();
        System.out.println(sqlSessionFactory);
        return this.sqlSessionFactory.openSession();
    }

現(xiàn)在再執(zhí)行，就可以達到預期效果了:

DEBUG [main] - Cache Hit Ratio [com.hly.dao.CacheMapper]: 0.0
DEBUG [main] - ==>  Preparing: SELECT * FROM tbl_employee where id=? 
DEBUG [main] - ==> Parameters: 1(Integer)
DEBUG [main] - <==      Total: 1
查詢1完成
DEBUG [main] - Cache Hit Ratio [com.hly.dao.CacheMapper]: 0.5
查詢2完成
e1與e2是否相等：false

但是這個地方兩個對象是不相等的，留個疑問，后面看看源碼再說。

三、sqlSession失效的四種情況：

不同sqlSession

sqlSession相同，查詢條件不同（當前sqlSession中還沒有這個緩存）

sqlSession相同，兩次查詢之間執(zhí)行了增刪改操作

sqlSession相同，手動清空了一級緩存中的內容（執(zhí)行了sqlSession.clearCache()）

情況1：不同sqlSession

    @Test
    public void testFirstLevelCacheFaild01(){
        SqlSession sqlSession = null;
        SqlSession sqlSession2 = null;
        try{
            sqlSession = getSession();
            sqlSession2 = getSession();
            CacheMapper mapper = sqlSession.getMapper(CacheMapper.class);
            CacheMapper mapper2 = sqlSession2.getMapper(CacheMapper.class);
            Employee e1 = mapper.testFirstLevelCache(1);
            System.out.println("會話1查詢完畢");
            Employee e2 = mapper2.testFirstLevelCache(1);
            System.out.println("會話2查詢完畢");
            boolean b = (e1 == e2);
            System.out.println("e1與e2是否相等：" + b);
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally{
            sqlSession.close();
            sqlSession2.close();
        }
    }

在測試方法中，打開了兩個sqlSession，并且執(zhí)行同樣的方法，同樣的參數(shù)，效果如下。執(zhí)行了兩遍sql語句，返回的對象并不相等。

DEBUG [main] - ==>  Preparing: SELECT * FROM tbl_employee where id=? 
DEBUG [main] - ==> Parameters: 1(Integer)
DEBUG [main] - <==      Total: 1
會話1查詢完畢
DEBUG [main] - ==>  Preparing: SELECT * FROM tbl_employee where id=? 
DEBUG [main] - ==> Parameters: 1(Integer)
DEBUG [main] - <==      Total: 1
會話2查詢完畢
e1與e2是否相等：false

情況2：相同session，查詢條件不同

    @Test
    public void testFirstLevelCacheFailed02(){
        SqlSession sqlSession = null;
        try{
            sqlSession = getSession();
            CacheMapper mapper = sqlSession.getMapper(CacheMapper.class);
            Employee e1 = mapper.testFirstLevelCache(1);
            System.out.println("會話1查詢完畢");
            Employee e2 = mapper.testFirstLevelCache(2);
            System.out.println("會話2查詢完畢");
            boolean b = (e1 == e2);
            System.out.println("e1與e2是否相等：" + b);
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally{
            sqlSession.close();
        }
    }

查詢條件不同，是要發(fā)送兩個sql的：

DEBUG [main] - Cache Hit Ratio [com.hly.dao.CacheMapper]: 0.0
DEBUG [main] - ==>  Preparing: SELECT * FROM tbl_employee where id=? 
DEBUG [main] - ==> Parameters: 1(Integer)
DEBUG [main] - <==      Total: 1
會話1查詢完畢
DEBUG [main] - Cache Hit Ratio [com.hly.dao.CacheMapper]: 0.0
DEBUG [main] - ==>  Preparing: SELECT * FROM tbl_employee where id=? 
DEBUG [main] - ==> Parameters: 2(Integer)
DEBUG [main] - <==      Total: 0
會話2查詢完畢
e1與e2是否相等：false

情況3：相同session但是兩次查詢之間進行了增刪改操作
測試代碼如下：

    @Test
    public void testFirstLevelCacheFailed03(){
        SqlSession sqlSession = null;
        try{
            sqlSession = getSession();
            CacheMapper mapper = sqlSession.getMapper(CacheMapper.class);
            Employee e1 = mapper.testFirstLevelCache(1);
            System.out.println("會話1查詢完畢");
            e1.setName("修改用戶名");
            mapper.updateEmp(e1);
            System.out.println("修改完畢");
            Employee e2 = mapper.testFirstLevelCache(2);
            System.out.println("會話2查詢完畢");
            boolean b = (e1 == e2);
            System.out.println("e1與e2是否相等：" + b);
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally{
            sqlSession.close();
        }
    }

兩次查詢中間，加入了一條更新語句。執(zhí)行結果如下：

DEBUG [main] - Cache Hit Ratio [com.hly.dao.CacheMapper]: 0.0
DEBUG [main] - ==>  Preparing: SELECT * FROM tbl_employee where id=? 
DEBUG [main] - ==> Parameters: 1(Integer)
DEBUG [main] - <==      Total: 1
會話1查詢完畢
DEBUG [main] - ==>  Preparing: UPDATE tbl_employee SET name=? WHERE id=? 
DEBUG [main] - ==> Parameters: 修改用戶名(String), 1(Integer)
DEBUG [main] - <==    Updates: 1
修改完畢
DEBUG [main] - Cache Hit Ratio [com.hly.dao.CacheMapper]: 0.0
DEBUG [main] - ==>  Preparing: SELECT * FROM tbl_employee where id=? 
DEBUG [main] - ==> Parameters: 2(Integer)
DEBUG [main] - <==      Total: 0
會話2查詢完畢
e1與e2是否相等：false

可以看到，發(fā)送了三個sql語句。兩次查詢，雖說在同一個session內，且查詢條件也一樣，但由于兩次查詢之間有增刪改語句，所以緩存失效了。

情況4：相同session，但是手動執(zhí)行了sqlSession.clearCache()方法

    @Test
    public void testFirstLevelCacheFailed04(){
        SqlSession sqlSession = null;
        try{
            sqlSession = getSession();
            CacheMapper mapper = sqlSession.getMapper(CacheMapper.class);
            Employee e1 = mapper.testFirstLevelCache(1);
            System.out.println("會話1查詢完畢");
            sqlSession.clearCache();
            System.out.println("緩存clear完畢");
            Employee e2 = mapper.testFirstLevelCache(2);
            System.out.println("會話2查詢完畢");
            boolean b = (e1 == e2);
            System.out.println("e1與e2是否相等：" + b);
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally{
            sqlSession.close();
        }
    }

兩次查詢之間，手動調用clearCache，使一級緩存失效。結果符合預期。

DEBUG [main] - Cache Hit Ratio [com.hly.dao.CacheMapper]: 0.0
DEBUG [main] - ==>  Preparing: SELECT * FROM tbl_employee where id=? 
DEBUG [main] - ==> Parameters: 1(Integer)
DEBUG [main] - <==      Total: 1
會話1查詢完畢
緩存clear完畢
DEBUG [main] - Cache Hit Ratio [com.hly.dao.CacheMapper]: 0.0
DEBUG [main] - ==>  Preparing: SELECT * FROM tbl_employee where id=? 
DEBUG [main] - ==> Parameters: 2(Integer)
DEBUG [main] - <==      Total: 0
會話2查詢完畢
e1與e2是否相等：false

四、二級緩存簡單原理

二級緩存：基于namspace的緩存

工作機制：

一個會話，查詢一條數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)就會被放在當前會話的一級緩存中；
如果會話關閉，一級緩存中的數(shù)據(jù)會被保存到二級緩存中，新的會話查詢信息，就可以參照二級緩存中的內容；
如果sqlSession既有employee mapper查的employee對象，又有department mapper查詢的department對象：不同namespace查出的數(shù)據(jù)會放在自己對應的緩存map中。

使用步驟總結：

開啟全局二級緩存配置（cacheEnable）
去每個mapper.xml中配置使用二級緩存
我們的pojo需要實現(xiàn)序列化接口

五、緩存相關的設置和屬性：

CacheEnabled(false時，二級緩存關閉)。
每個select標簽都有useCache=“true”，false的時候一級緩存依然可以使用，二級緩存不可用。
每個增刪改標簽的flushCache=“true”，增刪改執(zhí)行完成后就會清除緩存。
sqlSession.clearCache（）是否會影響二級緩存？不會的。。只是清除當前session的一級緩存。
localCacheScope：本地緩存作用域（一級緩存）。可以通過將其值設置為STATEMENT來禁用一級緩存。

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【mybatis】之四：mybatis緩存機制

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