一二级缓存
一二级缓存
1. 前言
1.1 什么是缓存
缓存是存在内存中的临时数据,通过将我们 经常查询但不常变的数据 放在内存中,当我们查询数据时就不在需要从磁盘读取,而只需要从缓存中查询即可,大大提升了查询的效率,解决了高并发系统的性能问题。
1.2 为什么需要缓存
既然我们可以直接从数据库中查询数据,那为什么还要需要缓存呢?通过使用缓存,我们能够减少和数据库之间的交互频率,减少系统开销,从而提高系统的效率。
2. MyBatis 缓存
MyBatis 内置了一个强大的事务性查询缓存机制,通过它能够十分方便的配置和定制。默认情况下,MyBatis 默认定义了两级缓存,而且为了提高扩展性,定义了缓存接口 Cache
,我们能十分方便的实现 Cache
接口来自定义二级缓存。
- 一级缓存:也叫 本地缓存,默认情况下开启的缓存(
SqlSession
级别的缓存); - 二级缓存:基于
namespace
级别的缓存,需要我们手动进行开启和配置;
3. 一级缓存
也叫 本地缓存,在与数据库同一次会话期间查询到的数据放在本地缓存,当要再次获取相同数据时,直接从缓存获取即可,不用再次和数据库交互。
3.1 一级缓存原理
每个 SqlSession
中都有一个 Executor
,每个 Executor
中又有一个 LocalCache
,当我们进行查询操作时,MyBatis 根据当前执行的语句生成 MapperdStatement
,然后在 Local Cache
中进行查询,如果存在(命中),直接返回给用户。若缓存中不存在(未命中),则和数据库交互查询数据,将结果写入 Local Cache
,同时返回给用户。
3.2 如何使用一级缓存
一级缓存即 SqlSession
级别的缓存,和我们之前的 CURD 操作差不多;
- 首先在接口中添加方法;
@Select("select * from user where id=#{id}")
User queryUserById(@Param("id") int id);
- 测试
@Test
public void testQueryUserById() {
SqlSession sqlSession = MybatisUtil.getSqlSession();
UserDao mapper = sqlSession.getMapper(UserDao.class);
User user1 = mapper.queryUserById(1);
System.out.println(user1);
User user2 = mapper.queryUserById(1);
System.out.println(user2);
System.out.println(user1 == user2);
sqlSession.close();
}
- 结果
通过结果可以看出,由于是在一次会话期间内(SqlSession
级别),所以此时的 SQL 语句只查询了一次,当第二次获取相同结果时,直接从缓存中取结果即可,也就解释了为什么 user1
和 user2
指向的是同一个对象;
3.3 一级缓存失效的情况
一级缓存是默认一直开启的,我们是关闭不了的。但是有时候一级缓存会出现失效的情况,主要可能是如下几种原因导致;
- 每个
SqlSession
中缓存独立
当我们使用不同的 SqlSession
时,有多少个 SqlSession
就需要向数据库发起多少次查询请求。
@Test
public void testQueryUserById() {
SqlSession sqlSession1 = MybatisUtil.getSqlSession();
UserDao mapper1 = sqlSession1.getMapper(UserDao.class);
SqlSession sqlSession2 = MybatisUtil.getSqlSession();
UserDao mapper2 = sqlSession2.getMapper(UserDao.class);
User user1 = mapper1.queryUserById(1);
System.out.println(user1);
User user2 = mapper2.queryUserById(1);
System.out.println(user2);
System.out.println(user1 == user2);
sqlSession1.close();
sqlSession2.close();
}
- 当前缓存中不存在该数据时
当位于同一个 SqlSession
,但查询条件不同时,也会导致缓存失效;
@Test
public void testQueryUserById1() {
SqlSession sqlSession = MybatisUtil.getSqlSession();
UserDao mapper = sqlSession.getMapper(UserDao.class);
User user = mapper.queryUserById(1);
System.out.println(user);
User user2 = mapper.queryUserById(2);
System.out.println(user2);
System.out.println(user == user2);
sqlSession.close();
}
- 其他 CURD 操作对当前数据造成影响
假如在同一 SqlSession
中,在两次查询之间进行了其他的增删改等操作,当第二次查询进行时,就会重新执行 SQL 语句,导致缓存失效;
@Test
public void testQueryUserById() {
SqlSession sqlSession = MybatisUtil.getSqlSession();
UserDao mapper = sqlSession.getMapper(UserDao.class);
User user = mapper.queryUserById(1);
System.out.println(user);
mapper.updateUser(new User(2,"小玉","8349823"));
User user2 = mapper.queryUserById(1);
System.out.println(user2);
System.out.println(user == user2);
sqlSession.close();
}
- 手动清除
当 SqlSession
相同时,如果我们手动清除了缓存,那么也会导致缓存失效的情况出现。
@Test
public void testQueryUserById1() {
SqlSession sqlSession = MybatisUtil.getSqlSession();
UserDao mapper = sqlSession.getMapper(UserDao.class);
User user = mapper.queryUserById(1);
System.out.println(user);
// 手动清除缓存
sqlSession.clearCache();
User user2 = mapper.queryUserById(1);
System.out.println(user2);
System.out.println(user == user2);
sqlSession.close();
}
4. 二级缓存
也叫 全局缓存,基于 namespace
的缓存,一个 namespace
对应一个二级缓存。
4.1 二级缓存原理
一级缓存的最大共享范围是一个 SqlSession
内部,若多个 SqlSession
之间要共享缓存,则需要用二级缓存。二级缓存一旦开启,将会有多个 CachingExecutor
来装饰 Executor
,进入一级缓存的查询流程之前,先在 CachingExecutor
中进行二级缓存的查询,如上图。此时数据的查询流程是:
二级缓存 -> 一级缓存 -> 数据库
4.2 如何使用二级缓存
要使用二级缓存,通常需要有如下步骤:
- 首先在 MyBatis 配置文件(一般是
mybatis-config.xml
)中开启二级缓存;
<setting name="cacheEnabled" value="true"/>
- 然后到对应的
xxxMapper.xml
中配置二级缓存;
<cache/>
配置之后,xxxMapper.xml
文件中的 select
语句将会被缓存,而 insert、update、delete
则会刷新缓存。此外还可以设置自定义属性值来修改默认属性;
属性 | 说明 |
---|---|
eviction | 清除策略 |
flushInterval | 刷新间隔,单位是 ms |
size | 引用数目,默认为 1024 |
readOnly | 默认为 false |
而清除策略也主要有如下 4 种:
清除策略 | 说明 |
---|---|
LRU | 最近最少使用:移除最长时间不被使用的对象 |
FIFO | 先进先出:按对象进入缓存的顺序来移除 |
SOFT | 软引用:基于垃圾回收器状态和软引用规则移除对象 |
WEAK | 弱引用:更积极地基于垃圾回收器状态和若引用规则移除对象 |
- 测试
@Test
public void testGetUserByPassword() {
SqlSession sqlSession = MybatisUtils.getSqlSession();
SqlSession sqlSession2 = MybatisUtils.getSqlSession();
UserDao mapper = sqlSession.getMapper(UserDao.class);
UserDao mapper2 = sqlSession.getMapper(UserDao.class);
User user = mapper.getUserByPassword("1234567");
System.out.println(user);
User user2 = mapper2.getUserByPassword("1234567");
System.out.println(user2);
System.out.println(user==user2);
sqlSession.close();
sqlSession2.close();
}
- 结果
根据结果可以看出,此时的二级缓存已经生效。若是未生效,则会和一级缓存中的结果一致,两者指向不同的对象,但此时两个引用指向同一对象,说明二级缓存成功。