圖解 | 聊聊 MyBatis 緩存

你好，我是悟空。

本文主要内容如下：

一、MyBatis 緩存中的常用概念

MyBatis 緩存：它用來優化 SQL 資料庫查詢的，但是可能會産生髒資料。

SqlSession：代表和資料庫的一次會話，向使用者提供了操作資料庫的方法。

MappedStatement：代表要發往資料庫執行的指令，可以了解為是 SQL 的抽象表示。

Executor：代表用來和資料庫互動的執行器，接受 MappedStatment 作為參數。

namespace：每個 Mapper 檔案隻能配置一個 namespace，用來做 Mapper 檔案級别的緩存共享。

映射接口：定義了一個接口，然後裡面的接口方法對應要執行 SQL 的操作，具體要執行的 SQL 語句是寫在映射檔案中。

映射檔案：MyBatis 編寫的 XML 檔案，裡面有一個或多個 SQL 語句，不同的語句用來映射不同的接口方法。通常來說，每一張單表都對應着一個映射檔案。

二、MyBatis 一級緩存

2.1 一級緩存原理

在一次 SqlSession 中（資料庫會話），程式執行多次查詢，且查詢條件完全相同，多次查詢之間程式沒有其他增删改操作，則第二次及後面的查詢可以從緩存中擷取資料，避免走資料庫。

每個SqlSession中持有了Executor，每個Executor中有一個LocalCache。當使用者發起查詢時，MyBatis根據目前執行的語句生成

MappedStatement

，在Local Cache進行查詢，如果緩存命中的話，直接傳回結果給使用者，如果緩存沒有命中的話，查詢資料庫，結果寫入

Local Cache

，最後傳回結果給使用者。

Local Cache 其實是一個 hashmap 的結構：

private Map<Object, Object> cache = new HashMap<Object, Object>();

如下圖所示，有兩個 SqlSession，分别為 SqlSession1 和 SqlSession2，每個 SqlSession 中都有自己的緩存，緩存是 hashmap 結構，存放的鍵值對。

鍵是 SQL 語句組成的 Key ：

Statement Id + Offset + Limmit + Sql + Params

值是 SQL 查詢的結果：

2.2 一級緩存配置

在 mybatis-config.xml 檔案配置，

name=localCacheScope

，value有兩種值：

SESSION

和

STATEMENT

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

SESSION：開啟一級緩存功能

STATEMENT：緩存隻對目前執行的這一個 SQL 語句有效，也就是沒有用到一級緩存功能。

首先我們通過幾個考題來體驗下 MyBatis 一級緩存。

2.3 一級緩存考題

考題（1）隻開啟了一級緩存，下面的代碼調用了三次查詢操作 getStudentById，請判斷，下列說法正确的是？

// 打開一個 SqlSession
SqlSession sqlSession = factory.openSession(true);
StudentMapper studentMapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class); 
// 根據 id=1 查詢學生資訊
System.out.println(studentMapper.getStudentById(1)); 
// 根據 id=1 查詢學生資訊
System.out.println(studentMapper.getStudentById(1)); 
// 根據 id=1 查詢學生資訊
System.out.println(studentMapper.getStudentById(1));

答案：第一次從資料庫查詢到的資料，第二次和第二次從 MyBatis 一級緩存查詢的資料。

解答：第一次從資料庫查詢後，後續查詢走 MyBatis 一級緩存

考題（2）隻開啟了一級緩存，下面代碼示例中，開啟了一個 SqlSession 會話，調用了一次查詢，然後對資料進行了更改，又調用了一次查詢，下列關于兩次查詢的說法，正确的是？

// 打開一個 SqlSession
SqlSession sqlSession = factory.openSession(true);
StudentMapper studentMapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class); 
// 根據 id=1 查詢學生資訊
System.out.println(studentMapper.getStudentById(1)); 
// 插入了一條學生資料，改變了資料庫
System.out.println("增加了" + studentMapper.addStudent(buildStudent()) + "個學生"); 
// 根據 id=1 查詢學生資訊
System.out.println(studentMapper.getStudentById(1)); 
sqlSession.close();

答案：第一次從資料庫查詢到的資料，第二次從資料庫查詢的資料

解答：第一次從資料庫查詢後，後續更新（包括增删改）資料庫中的資料後，這條 SQL 語句的緩存失效了，後續查詢需要重新從資料庫擷取資料。

考題（3）當開啟了一級緩存，下面的代碼中，開啟了兩個 SqlSession，第一個 SqlSession 查詢了兩次學生 A 的姓名，第二次 SqlSession 更新了一次學生 A 的姓名，請判斷哪個選項符合最後的查詢結果。

SqlSession sqlSession1 = factory.openSession(true); 
SqlSession sqlSession2 = factory.openSession(true); 
StudentMapper studentMapper = sqlSession1.getMapper(StudentMapper.class); 
StudentMapper studentMapper2 = sqlSession2.getMapper(StudentMapper.class); studentMapper2.updateStudentName("B",1); 
System.out.println(studentMapper.getStudentById(1)); 
System.out.println(studentMapper2.getStudentById(1));

答案：

A
B

解答：隻開啟一級緩存的情況下，SqlSession 級别是不共享的。代碼示例中，分别建立了兩個 SqlSession，在第一個 SqlSession 中查詢學生 A 的姓名，第二個 SqlSession 中修改了學生 A 的姓名為 B，SqlSession2 更新了資料後，不會影響 SqlSession1，是以 SqlSession1 查到的資料還是 A。

2.4 MyBatis 一級緩存失效的場景

不同的SqlSession對應不同的一級緩存
同一個SqlSession但是查詢條件不同
同一個SqlSession兩次查詢期間執行了任何一次增删改操作
同一個SqlSession兩次查詢期間手動清空了緩存

2.5 MyBatis 一級緩存總結

MyBatis一級緩存内部設計簡單，隻是一個沒有容量限定的 HashMap，在緩存的功能性上有所欠缺
MyBatis的一級緩存最大範圍是SqlSession内部，有多個SqlSession或者分布式的環境下，資料庫寫操作會引起髒資料，建議設定緩存級别為Statement
一級緩存的配置中，預設是 SESSION 級别，即在一個MyBatis會話中執行的所有語句，都會共享這一個緩存。

三、MyBatis 二級緩存

3.1 MyBatis 二級緩存概述

MyBatis的二級緩存相對于一級緩存來說，實作了 SqlSession 之間緩存資料的共享，同時粒度更加的細，能夠到 namespace 級别，通過Cache接口實作類不同的組合，對Cache的可控性也更強。
MyBatis在多表查詢時，極大可能會出現髒資料，有設計上的缺陷，安全使用二級緩存的條件比較苛刻。
在分布式環境下，由于預設的MyBatis Cache實作都是基于本地的，分布式環境下必然會出現讀取到髒資料，需要使用集中式緩存将 MyBatis的Cache 接口實作，有一定的開發成本，直接使用Redis、Memcached 等分布式緩存可能成本更低，安全性也更高。

3.2 MyBatis 二級緩存原理

一級緩存最大的共享範圍就是一個

SqlSession

内部，如果多個

SqlSession

之間需要共享緩存，則需要使用到二級緩存。

開啟二級緩存後，會使用

CachingExecutor

裝飾

Executor

，進入一級緩存的查詢流程前，先在CachingExecutor 進行二級緩存的查詢。

二級緩存開啟後，同一個

namespace

下的所有操作語句，都影響着同一個Cache。

每個 Mapper 檔案隻能配置一個 namespace，用來做 Mapper 檔案級别的緩存共享。

<mapper namespace="mapper.StudentMapper"></mapper>

二級緩存被同一個

namespace

下的多個

SqlSession

共享，是一個全局的變量。MyBatis 的二級緩存不适應用于映射檔案中存在多表查詢的情況。

通常我們會為每個單表建立單獨的映射檔案，由于MyBatis的二級緩存是基于

namespace

的，多表查詢語句所在的

namspace

無法感應到其他

namespace

中的語句對多表查詢中涉及的表進行的修改，引發髒資料問題。

3.3 MyBatis緩存查詢的順序

先查詢二級緩存，因為二級緩存中可能會有其他程式已經查出來的資料，可以拿來直接使用
如果二級緩存沒有命中，再查詢一級緩存
如果一級緩存也沒有命中，則查詢資料庫
SqlSession關閉之後，一級緩存中的資料會寫入二級緩存。

3.4 二級緩存配置

開啟二級緩存需要在 mybatis-config.xml 中配置：

<settingname="cacheEnabled"value="true"/>

3.5 二級緩存考題

測試

update

操作是否會重新整理該

namespace

下的二級緩存。

開啟了一級和二級緩存，通過三個SqlSession 查詢和更新學生張三的姓名，判斷最後的輸出結果是什麼？

SqlSession sqlSession1 = factory.openSession(true); 
SqlSession sqlSession2 = factory.openSession(true); 
SqlSession sqlSession3 = factory.openSession(true); 
StudentMapper studentMapper = sqlSession1.getMapper(StudentMapper.class); 
StudentMapper studentMapper2 = sqlSession2.getMapper(StudentMapper.class); 
StudentMapper studentMapper3 = sqlSession3.getMapper(StudentMapper.class); System.out.println("studentMapper讀取資料: " + studentMapper.getStudentById(1)); 
sqlSession1.commit(); 
System.out.println("studentMapper2讀取資料: " + studentMapper2.getStudentById(1)); studentMapper3.updateStudentName("李四",1); 
sqlSession3.commit(); 
System.out.println("studentMapper2讀取資料: " + studentMapper2.getStudentById(1));

答案：

張三
張三
李四

解答：三個 SqlSession 是共享 MyBatis 緩存，SqlSession2 更新資料後，MyBatis 的 namespace 緩存（StudentMapper）就失效了，SqlSession2 最後是從資料庫查詢到的資料。

四、MyBatis 自定義緩存

4.1 MyBatis 自定義緩存概述

當 MyBatis 二級緩存不能滿足要求時，可以使用自定義緩存替換。（較少使用）

自定義緩存需要實作 MyBatis 規定的接口：

org.apache.ibatis.cache.Cache

。這個接口裡面定義了 7 個方法，我們需要自己去實作對應的緩存邏輯。

4.2 整合第三方緩存 EHCache

EHCache 和 MyBatis 已經幫我們整合好了一個自定義緩存，我們可以直接拿來用，不需要自己去實作 MyBatis 的

org.apache.ibatis.cache.Cache

接口。

添加 mybatis-ehcache 依賴包。

<dependency>
  <groupId>org.mybatis.caches</groupId>
  <artifactId>mybatis-ehcache</artifactId>
  <version>1.2.1</version>
</dependency>

建立EHCache的配置檔案ehcache.xml。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:noNamespaceSchemaLocation="../config/ehcache.xsd">
    <!-- 磁盤儲存路徑 -->
    <diskStore path="D:\passjava\ehcache"/>
    <defaultCache
            maxElementsInMemory="1000"
            maxElementsOnDisk="10000000"
            eternal="false"
            overflowToDisk="true"
            timeToIdleSeconds="120"
            timeToLiveSeconds="120"
            diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
            memoryStoreEvictionPolicy="LRU">
    </defaultCache>
</ehcache>

設定二級緩存的類型，在xxxMapper.xml檔案中設定二級緩存類型

<cache type="org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache"/>

圖解 | 聊聊 MyBatis 緩存

一、MyBatis 緩存中的常用概念

二、MyBatis 一級緩存

2.1 一級緩存原理

2.2 一級緩存配置

2.3 一級緩存考題

2.4 MyBatis 一級緩存失效的場景

2.5 MyBatis 一級緩存總結

三、MyBatis 二級緩存

3.1 MyBatis 二級緩存概述

3.2 MyBatis 二級緩存原理

3.3 MyBatis緩存查詢的順序

3.4 二級緩存配置

3.5 二級緩存考題

四、MyBatis 自定義緩存

4.1 MyBatis 自定義緩存概述

4.2 整合第三方緩存 EHCache

4.3 EHCache配置檔案說明

五、總結

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