MyBatis缓存和二级缓存整合Redis

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了MyBatis缓存和二级缓存整合Redis。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

⼀级缓存

缓存验证

在⼀个sqlSession中,对user表根据username进⾏两次查询,查看他们发出sql语句的情况
@Test
    public void test1() throws IOException {
        InputStream resourceAsStream = Resources.getResourceAsStream("sqlMapConfig.xml");
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(resourceAsStream);
        //根据 sqlSessionFactory 产⽣ session
        SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
        UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
        //模拟条件user
        User condition = new User();
        //condition.setId(1);
        condition.setUsername("zjq");
        //第⼀次查询,发出sql语句,并将查询出来的结果放进缓存中
        List<User> userList = mapper.findByCondition(condition);
        System.out.println("第一次查询结果:" + userList);
        //第⼆次查询,由于是同⼀个sqlSession,会在缓存中查询结果
        //如果有,则直接从缓存中取出来,不和数据库进⾏交互
        List<User> userList2 = mapper.findByCondition(condition);
        System.out.println("第二次查询结果:" + userList2);
    }

查看控制台打印情况:
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看控制台输出可以看出来,第一次执行了SQL查询,第二次直接打印的结果集,没有查询数据库。

同样是对user表进⾏两次查询,只不过两次查询之间进⾏了⼀次update操作。
@Test
    public void test2() throws IOException {
        InputStream resourceAsStream = Resources.getResourceAsStream("sqlMapConfig.xml");
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(resourceAsStream);
        //根据 sqlSessionFactory 产⽣ session
        SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
        UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);

        //模拟条件user
        User condition = new User();
        //condition.setId(1);
        condition.setUsername("zjq");
        //第⼀次查询,发出sql语句,并将查询出来的结果放进缓存中
        List<User> userList = mapper.findByCondition(condition);
        System.out.println("第一次查询结果:" + userList);
        User user = new User();
        user.setId(3);
        user.setUsername("zjq666");
        user.setPassword("6566666666");
        //进⾏了⼀次更新操作,sqlSession.commit()
        mapper.updateById(user);
        sqlSession.commit();
        //第⼆次查询,由于是同⼀个sqlSession,会在缓存中查询结果
        //如果有,则直接从缓存中取出来,不和数据库进⾏交互
        List<User> userList2 = mapper.findByCondition(condition);
        System.out.println("第二次查询结果:" + userList2);
        sqlSession.close();
    }

查看控制台打印情况:
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总结
  1. 第⼀次发起查询⽤户username为zjq的⽤户信息,先去找缓存中是否有username为zjq的⽤户信息,如果没有,从 数据库查询⽤户信息。得到⽤户信息,将⽤户信息存储到⼀级缓存中。
  2. 如果中间sqlSession去执⾏commit操作(执⾏插⼊、更新、删除),则会清空SqlSession中的一级缓存,这样做的⽬的为了让缓存中存储的是最新的信息,避免脏读。
  3. 第⼆次发起查询⽤户username为zjq的⽤户信息,先去找缓存中是否有username为zjq的⽤户信息,缓存中有,直接从缓存中获取⽤户信息。
    MyBatis缓存和二级缓存整合Redis

⼀级缓存原理探究与源码分析

⼀级缓存到底是什么?⼀级缓存什么时候被创建、⼀级缓存的⼯作流程是怎样的?
上⾯我们⼀直提到⼀级缓存,那么提到⼀级缓存就绕不开SqlSession,所以索性我们就直接从SqlSession,看看有没有创建缓存或者与缓存有关的属性或者⽅法:
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发现上述所有⽅法中,好像只有clearCache()和缓存沾点关系,那么就直接从这个⽅ 法⼊⼿吧,分析源码时,我们要看它(此类)是谁,它的⽗类和⼦类分别⼜是谁,对如上关系了解了,你才 会对这个类有更深的认识,分析了⼀圈,你可能会得到如下这个流程图:
MyBatis缓存和二级缓存整合Redis

public class PerpetualCache implements Cache {  
  
  private Map<Object, Object> cache = new HashMap<Object, Object>();  
   
  @Override
  public void clear() {
    cache.clear();
  }
}

再深⼊分析,流程⾛到Perpetualcache中的clear()⽅法之后,会调⽤其cache.clear()⽅法,那么这个cache是什么东⻄呢?点进去发现,cache其实就是private Map cache = new HashMap();也就是⼀个Map,所以说cache.clear()其实就是map.clear(),也就是说,缓存其实就是本地存放的⼀个map对象,每⼀个SqISession都会存放⼀个map对象的引⽤,那么这个cache是何时创建的呢?
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你觉得最有可能创建缓存的地⽅是哪⾥呢?我觉得是Executor,为什么这么认为?因为Executor是执⾏器,⽤来执⾏SQL请求,⽽且清除缓存的⽅法也在Executor中执⾏,所以很可能缓存的创建也很有可能在Executor中,看了⼀圈发现Executor中有⼀个createCacheKey⽅法,这个⽅法很像是创建缓存的⽅法,跟进去看看,你发现createCacheKey⽅法是由BaseExecutor执⾏的,代码如下

CacheKey cacheKey = new CacheKey();
//MappedStatement 的 id
// id就是Sql语句的所在位置包名+类名+ SQL名称
cacheKey.update(ms.getId());
// offset 就是 0
cacheKey.update(rowBounds.getOffset());
// limit 就是 Integer.MAXVALUE
cacheKey.update(rowBounds.getLimit());
//具体的SQL语句
cacheKey.update(boundSql.getSql());
//后⾯是update 了 sql中带的参数
cacheKey.update(value);
...
if (configuration.getEnvironment() != null) {
// issue #176
cacheKey.update(configuration.getEnvironment().getId());
}

创建缓存key会经过⼀系列的update⽅法,udate⽅法由⼀个CacheKey这个对象来执⾏的,这个
update⽅法最终由updateList的list来把五个值存进去,对照上⾯的代码和下⾯的图示,你应该能 理解
这五个值都是什么了。
MyBatis缓存和二级缓存整合Redis
这⾥需要注意⼀下最后⼀个值,configuration.getEnvironment().getId()这是什么,这其实就是 定义在
mybatis-config.xml中的标签,如下。

<environments default="development">
  <environment id="development">
    <transactionManager type="JDBC"/>
    <dataSource type="POOLED">
      <property name="driver" value="${jdbc.driver}"/>
      <property name="url" value="${jdbc.url}"/>
      <property name="username" value="${jdbc.username}"/>
      <property name="password" value="${jdbc.password}"/>
    </dataSource>
  </environment>
</environments>

**那么创建完缓存之后该⽤在何处呢?**总不会凭空创建⼀个缓存不使⽤吧?绝对不会的,经过我们对⼀级缓存的探究之后,我们发现⼀级缓存更多是⽤于查询操作,毕竟⼀级缓存也叫做查询缓存吧,为什么叫查询缓存我们⼀会⼉说。我们先来看⼀下这个缓存到底⽤在哪了,我们跟踪到org.apache.ibatis.executor.BaseExecutor的query⽅法,如下:

@Override
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds
rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
    BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameter);
    //创建缓存
    CacheKey key = createCacheKey(ms, parameter, rowBounds, boundSql);
    return query(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}
@SuppressWarnings("unchecked")
@Override
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds
rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql)
throws SQLException {
...
    list = resultHandler == null ? (List<E>) localCache.getObject(key) : null;
    if (list != null) {
    //这个主要是处理存储过程⽤的。
    handleLocallyCachedOutputParameters(ms, key, parameter, boundSql);
} else {
    list = queryFromDatabase(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key,
    boundSql);
}
...
}
// queryFromDatabase ⽅法
private <E> List<E> queryFromDatabase(MappedStatement ms, Object parameter,
RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql
boundSql) throws SQLException {
    List<E> list;
    localCache.putObject(key, EXECUTION_PLACEHOLDER);
    try {
        list = doQuery(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
    } finally {
        localCache.removeObject(key);
    }
    localCache.putObject(key, list);
    if (ms.getStatementType() == StatementType.CALLABLE) {
        localOutputParameterCache.putObject(key, parameter);
    }
    return list;
}

如果查不到的话,就从数据库查,在queryFromDatabase中,会对localCache进⾏写⼊。 localCache对象的put⽅法最终交给Map进⾏存放。

⼆级缓存

⼆级缓存的原理和⼀级缓存原理⼀样,第⼀次查询,会将数据放⼊缓存中,然后第⼆次查询则会直接去缓存中取。但是⼀级缓存是基于sqlSession的,⽽⼆级缓存是基于mapper⽂件的namespace的,也就是说多个sqlSession可以共享⼀个mapper中的⼆级缓存区域,并且如果两个mapper的namespace 相同,即使是两个mapper,那么这两个mapper中执⾏sql查询到的数据也将存在相同的⼆级缓存区域中
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如何使用二级缓存

开启⼆级缓存

和⼀级缓存默认开启不⼀样,⼆级缓存需要我们⼿动开启
⾸先在全局配置⽂件sqlMapConfig.xml⽂件中加⼊如下代码:

<!--开启⼆级缓存-->
<settings>
  <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
</settings>

其次在UserMapper.xml⽂件中开启缓存

<!--开启⼆级缓存-->
<cache></cache>

我们可以看到mapper.xml⽂件中就这么⼀个空标签,其实这⾥可以配置,PerpetualCache这个类是mybatis默认实现缓存功能的类。我们不写type就使⽤mybatis默认的缓存,也可以去实现Cache接⼝来⾃定义缓存。
MyBatis缓存和二级缓存整合Redis

public class PerpetualCache implements Cache {
    private final String id;
    private MapcObject, Object> cache = new HashMap();
    public PerpetualCache(String id) {
        this.id = id;
    }
}
public class User implements Serializable(
    //⽤户ID
    private int id;
    //⽤户姓名
    private String username;
    //⽤户性别
    private String sex;
}

开启了⼆级缓存后,还需要将要缓存的pojo实现Serializable接⼝,为了将缓存数据取出执⾏反序列化操
作,因为⼆级缓存数据存储介质多种多样,不⼀定只存在内存中,有可能存在硬盘中,如果我们要再取
这个缓存的话,就需要反序列化了。所以mybatis中的pojo都去实现Serializable接⼝。

测试
测试⼆级缓存和sqlSession无关
@Test
public void testTwoCache(){
    //根据 sqlSessionFactory 产⽣ session
    SqlSession sqlSession1 = sessionFactory.openSession();
    SqlSession sqlSession2 = sessionFactory.openSession();
    UserMapper userMapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper. class );
    UserMapper userMapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper. class );
    //第⼀次查询,发出sql语句,并将查询的结果放⼊缓存中
    User u1 = userMapper1.selectUserByUserId(1);
    System.out.println(u1);
    sqlSession1.close(); //第⼀次查询完后关闭 sqlSession
    //第⼆次查询,即使sqlSession1已经关闭了,这次查询依然不发出sql语句
    User u2 = userMapper2.selectUserByUserId(1);
    System.out.println(u2);
    sqlSession2.close();
}

可以看出上⾯两个不同的sqlSession,第⼀个关闭了,第⼆次查询依然不发出sql查询语句。

测试执⾏commit()操作,⼆级缓存数据清空
@Test
public void testTwoCache(){
    //根据 sqlSessionFactory 产⽣ session
    SqlSession sqlSession1 = sessionFactory.openSession();
    SqlSession sqlSession2 = sessionFactory.openSession();
    SqlSession sqlSession3 = sessionFactory.openSession();
    UserMapper userMapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper. class );
    UserMapper userMapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper. class );
    UserMapper userMapper3 = sqlSession2.getMapper(UserMapper. class );
    //第⼀次查询,发出sql语句,并将查询的结果放⼊缓存中
    User u1 = userMapperl.selectUserByUserId( 1 );
    System.out.println(u1);
    sqlSessionl .close(); //第⼀次查询完后关闭sqlSession
    //执⾏更新操作,commit()
    u1.setUsername( "zjq" );
    userMapper3.updateUserByUserId(u1);
    sqlSession3.commit();
    //第⼆次查询,由于上次更新操作,缓存数据已经清空(防⽌数据脏读),这⾥必须再次发出sql语句
    User u2 = userMapper2.selectUserByUserId( 1 );
    System.out.println(u2);
    sqlSession2.close();
}
useCache和flushCache

mybatis中还可以配置userCache和flushCache等配置项,userCache是⽤来设置是否禁⽤⼆级缓存的,在statement中设置useCache=false可以禁⽤当前select语句的⼆级缓存,即每次查询都会发出 sql去查询,默认情况是true,即该sql使⽤⼆级缓存。

<select id="selectUserByUserId" useCache="false" resultType="com.zjq.pojo.User" parameterType="int">
  select * from user where id=#{id}
</select>

这种情况是针对每次查询都需要最新的数据sql,要设置成useCache=false,禁⽤⼆级缓存,直接从数 据库中获取。
在mapper的同⼀个namespace中,如果有其它insert、update, delete操作数据后需要刷新缓 存,如果不执⾏刷新缓存会出现脏读。
设置statement配置中的flushCache="true”属性,默认情况下为true,即刷新缓存,如果改成false则 不会刷新。使⽤缓存时如果⼿动修改数据库表中的查询数据会出现脏读。

<select id="selectUserByUserId" flushCache="true" useCache="false"
resultType="com.zjq.pojo.User" parameterType="int">
  select * from user where id=#{id}
</select>

⼀般下执⾏完commit操作都需要刷新缓存,flushCache=true表示刷新缓存,这样可以避免数据库脏读。所以我们不⽤设置,默认即可。

⼆级缓存整合Redis

上⾯我们介绍了 mybatis⾃带的⼆级缓存,但是这个缓存是单服务器⼯作,⽆法实现分布式缓存。 那么
什么是分布式缓存呢?假设现在有两个服务器1和2,⽤户访问的时候访问了 1服务器,查询后的缓 存就
会放在1服务器上,假设现在有个⽤户访问的是2服务器,那么他在2服务器上就⽆法获取刚刚那个 缓
存,为了解决这个问题,就得找⼀个分布式的缓存,专⻔⽤来存储缓存数据的,这样不同的服务器要缓存数
据都往它那⾥存,取缓存数据也从它那⾥取,如下图所示:
MyBatis缓存和二级缓存整合Redis
如上图所示,在⼏个不同的服务器之间,我们使⽤第三⽅缓存框架,将缓存都放在这个第三⽅框架中,
然后⽆论有多少台服务器,我们都能从缓存中获取数据。
这⾥我们介绍mybatis与redis的整合。
刚刚提到过,mybatis提供了⼀个eache接⼝,如果要实现⾃⼰的缓存逻辑,实现cache接⼝开发即可。
mybati s本身默认实现了⼀个,但是这个缓存的实现⽆法实现分布式缓存,所以我们要⾃⼰来实现。
redis分布式缓存就可以,mybatis提供了⼀个针对cache接⼝的redis实现类,该类存在mybatis-redis包
中实现:

pom⽂件

<dependency>
  <groupId>org.mybatis.caches</groupId>
  <artifactId>mybatis-redis</artifactId>
  <version>1.0.0-beta2</version>
</dependency>

配置⽂件Mapper.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.zjq.mapper.IUserMapper">
  <cache type="org.mybatis.caches.redis.RedisCache" />
  <select id="findAll" resultType="com.zjq.pojo.User" useCache="true">
    select * from user
  </select>

redis.properties

redis.host=localhost
redis.port=6379
redis.connectionTimeout=5000
redis.password=
redis.database=0

测试

@Test
public void SecondLevelCache(){
    SqlSession sqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession();
    SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();
    SqlSession sqlSession3 = sqlSessionFactory.openSession();
    IUserMapper mapper1 = sqlSession1.getMapper(IUserMapper.class);
    lUserMapper mapper2 = sqlSession2.getMapper(lUserMapper.class);
    lUserMapper mapper3 = sqlSession3.getMapper(IUserMapper.class);
    User user1 = mapper1.findUserById(1);
    sqlSession1.close(); //清空⼀级缓存
    User user = new User();
    user.setId(1);
    user.setUsername("lisi");
    mapper3.updateUser(user);
    sqlSession3.commit();
    User user2 = mapper2.findUserById(1);
    System.out.println(user1==user2);
}

源码分析

RedisCache和⼤家普遍实现Mybatis的缓存⽅案⼤同⼩异,⽆⾮是实现Cache接⼝,并使⽤jedis操作缓存;不过该项⽬在设计细节上有⼀些区别;

public final class RedisCache implements Cache {
    public RedisCache(final String id) {
        if (id == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Cache instances require anID");
        }
        this.id = id;
        RedisConfig redisConfig =
        RedisConfigurationBuilder.getInstance().parseConfiguration();
        pool = new JedisPool(redisConfig, redisConfig.getHost(),
        redisConfig.getPort(),
        redisConfig.getConnectionTimeout(),
        redisConfig.getSoTimeout(), redisConfig.getPassword(),
        redisConfig.getDatabase(), redisConfig.getClientName());
    }
}

RedisCache在mybatis启动的时候,由MyBatis的CacheBuilder创建,创建的⽅式很简单,就是调⽤RedisCache的带有String参数的构造⽅法,即RedisCache(String id);⽽在RedisCache的构造⽅法中,调⽤了 RedisConfigu rationBuilder 来创建 RedisConfig 对象,并使⽤ RedisConfig 来创建JedisPool。RedisConfig类继承了JedisPoolConfig,并提供了 host,port等属性的包装,简单看⼀下RedisConfig的属性:

public class RedisConfig extends JedisPoolConfig {
    private String host = Protocol.DEFAULT_HOST;
    private int port = Protocol.DEFAULT_PORT;
    private int connectionTimeout = Protocol.DEFAULT_TIMEOUT;
    private int soTimeout = Protocol.DEFAULT_TIMEOUT;
    private String password;
    private int database = Protocol.DEFAULT_DATABASE;
    private String clientName;

RedisConfig对象是由RedisConfigurationBuilder创建的,简单看下这个类的主要⽅法:

public RedisConfig parseConfiguration(ClassLoader classLoader) {
    Properties config = new Properties();
    InputStream input =
    classLoader.getResourceAsStream(redisPropertiesFilename);
    if (input != null) {
    try {
        config.load(input);
    } catch (IOException e) {
        throw new RuntimeException(
        "An error occurred while reading classpath property '"
        + redisPropertiesFilename
        + "', see nested exceptions", e);
    } finally {
        try {
            input.close();
    } catch (IOException e) {
            // close quietly
    }
    }
    }
    RedisConfig jedisConfig = new RedisConfig();
    setConfigProperties(config, jedisConfig);
    return jedisConfig;
}

核⼼的⽅法就是parseConfiguration⽅法,该⽅法从classpath中读取⼀个redis.properties⽂件:

host=localhost
port=6379
connectionTimeout=5000
soTimeout=5000
password= 
database=0 
clientName=

并将该配置⽂件中的内容设置到RedisConfig对象中,并返回;接下来,就是RedisCache使⽤RedisConfig类创建完成redisPool;在RedisCache中实现了⼀个简单的模板⽅法,⽤来操作Redis:

private Object execute(RedisCallback callback) {
    Jedis jedis = pool.getResource();
    try {
        return callback.doWithRedis(jedis);
    } finally {
        jedis.close();
    }
}

模板接⼝为RedisCallback,这个接⼝中就只需要实现了⼀个doWithRedis⽅法⽽已:

public interface RedisCallback {
    Object doWithRedis(Jedis jedis);
}

接下来看看Cache中最重要的两个⽅法:putObject和getObject,通过这两个⽅法来查看mybatis-redis储存数据的格式:

@Override
public void putObject(final Object key, final Object value) {
    execute(new RedisCallback() {
        @Override
        public Object doWithRedis(Jedis jedis) {
            jedis.hset(id.toString().getBytes(), key.toString().getBytes(),
            SerializeUtil.serialize(value));
            return null;
        }
    });
}

@Override
public Object getObject(final Object key) {
    return execute(new RedisCallback() {
        @Override
        public Object doWithRedis(Jedis jedis) {
        return SerializeUtil.unserialize(jedis.hget(id.toString().getBytes(),
        key.toString().getBytes()));
        }
    });
}

可以很清楚的看到,mybatis-redis在存储数据的时候,是使⽤的hash结构,把cache的id作为这个hash的key (cache的id在mybatis中就是mapper的namespace);这个mapper中的查询缓存数据作为 hash的field,需要缓存的内容直接使⽤SerializeUtil存储,SerializeUtil和其他的序列化类差不多,负责对象的序列化和反序列化;

本文内容到此结束了,
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