Mybatis二级缓存原理
记录是一种精神，是加深理解最好的方式之一。
最近看了下Mybatis的源码，分析了二级缓存的实现方式，在这里把他记下来。虽然这不复杂，对这方面的博客也有很多，写的也很好。但我坚信看懂了是其一，能够教别人或者描述清楚记下来才能真正的掌握。
曹金桂 cao_jingui@163.com (如有欠缺还请指教)
时间：2016年10月11日16:00
这篇文章能够帮你
- 学会对Mybatis配置二级缓存
- 学会Mybatis二级缓存的实现方式
- 学会整合外部缓存框架(如:Ehcache)
- 学会自定义二级缓存
1. Mybatis内部二级缓存的配置
要使用Mybatis的二级缓存，需要对Mybatis进行配置，配置分三步
- Mybatis全局配置中启用二级缓存配置
<setting name="cacheEnabled" value="true"/>
- 在对应的Mapper.xml中配置cache节点
<mapper namespace="userMapper">
<cache />
<result ... />
<select ... />
</mapper>
- 在对应的select查询节点中添加useCache=true
<select id="findUserById" parameterType="int" resultMap="user" useCache="true">
select * from users where id=#{id};
</select>
- 高级配置
a. 为每一个Mapper分配一个Cache缓存对象（使用<cache>节点配置）
b. 多个Mapper共用一个Cache缓存对象（使用<cache-ref>节点配置）
只要简单的三步配置即可开启Mybatis的二级缓存了。在使用mybatis查询时候("userMapper.findUserById")，不同会话(Sqlsession)在查询时候，只会查询数据库一次，第二次会从二级缓存中读取。
@Before
public void before() {
String mybatisConfigFile = "MybatisConfig/Mybatis-conf.xml";
InputStream stream = TestMybatis.class.getClassLoader().getResourceAsStream(mybatisConfigFile);
sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(stream); //构建sqlSession的工厂
}
@Test
public void test() {
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
User i = sqlSession.selectOne("userMapper.findUserById", 1);
System.out.println(i);
sqlSession.close();
sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
User x = sqlSession.selectOne("userMapper.findUserById", 1); // 读取二级缓存数据
System.out.println(x);
sqlSession.close();
}
2. Mybatis内部二级缓存的设计及工作模式
首先我们要知道，mybatis的二级缓存是通过CacheExecutor实现的。CacheExecutor其实是Executor的代理对象。所有的查询操作，在CacheExecutor中都会先匹配缓存中是否存在，不存在则查询数据库。
3. 内部二级缓存的实现详解
竟然知道Mybatis二级缓存是通过CacheExecotur实现的，那看下Mybatis中创建Executor的过程
// 创建执行器(Configuration.newExecutor)
public Executor newExecutor(Transaction transaction, ExecutorType executorType) {
//确保ExecutorType不为空(defaultExecutorType有可能为空)
executorType = executorType == null ? defaultExecutorType : executorType;
executorType = executorType == null ? ExecutorType.SIMPLE : executorType;
Executor executor;
if (ExecutorType.BATCH == executorType) {
executor = new BatchExecutor(this, transaction);
} else if (ExecutorType.REUSE == executorType) {
executor = new ReuseExecutor(this, transaction);
} else {
executor = new SimpleExecutor(this, transaction);
}
if (cacheEnabled) { //重点在这里，如果启用全局代理对象，返回Executor的Cache包装类对象
executor = new CachingExecutor(executor);
}
executor = (Executor) interceptorChain.pluginAll(executor);
return executor;
}
重点在cacheEnabled这个参数。如果你看了我的文章[Mybatis配置文件解析过程详解]，就应该知道了怎么设置cacheEnabled。对，就是此文章第一点说的开启Mybatis的全局配置项。我们继续看下CachingExecutor具体怎么实现的。
public class CachingExecutor implements Executor {
private Executor delegate;
public CachingExecutor(Executor delegate) {
this.delegate = delegate;
delegate.setExecutorWrapper(this);
}
public int update(MappedStatement ms, Object parameterObject) throws SQLException {
flushCacheIfRequired(ms); //是否需要更缓存
return delegate.update(ms, parameterObject); //更新数据
}
......
}
很清晰，静态代理模式。在CachingExecutor的所有操作都是通过调用内部的delegate对象执行的。缓存只应用于查询，我们看下CachingExecutor的query方法。
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameterObject);
//创建缓存值
CacheKey key = createCacheKey(ms, parameterObject, rowBounds, boundSql);
//获取记录
return query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql)
throws SQLException {
Cache cache = ms.getCache();
if (cache != null) {
flushCacheIfRequired(ms);
if (ms.isUseCache() && resultHandler == null) {
// ensureNoOutParams
if (ms.getStatementType() == StatementType.CALLABLE) {
for (ParameterMapping parameterMapping : boundSql.getParameterMappings()) {
if (parameterMapping.getMode() != ParameterMode.IN) {
throw new ExecutorException("Caching stored procedures with OUT params is not supported. Please configure useCache=false in " + ms.getId() + " statement.");
}
}
}
List<E> list = (List<E>) tcm.getObject(cache, key); //从缓存中获取数据
if (list == null) {
list = delegate.<E>query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
tcm.putObject(cache, key, list); // 结果保存到缓存中
}
return list;
}
}
return delegate.<E>query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}
如果MappedStatement中对应的Cache存在，并且对于的查询开启了二级缓存(useCache="true")，那么在CachingExecutor中会先从缓存中根据CacheKey获取数据，如果缓存中不存在则从数据库获取。这里的代码很简单，很容易理解。
说到缓存，有效期和缓存策略不得不提。在Mybatis中二级缓存也实现了有效期的控制和缓存策略。Mybatis中是使用装饰模式实现的，具体可以看下mybatis的cache包
具体于配置如下：
<cache eviction="FIFO|LRU|SOFT|WEAK" flushInterval="300" size="100" />
对应具体实现源码可以参考CacheBuilder类的源码。
public Cache build() {
if (implementation == null) { //缓存实现类
implementation = PerpetualCache.class;
if (decorators.size() == 0) {
decorators.add(LruCache.class);
}
}
Cache cache = newBaseCacheInstance(implementation, id);
setCacheProperties(cache);
if (PerpetualCache.class.equals(cache.getClass())) {
for (Class<? extends Cache> decorator : decorators) {
cache = newCacheDecoratorInstance(decorator, cache);
setCacheProperties(cache);
}
// 采用默认缓存包装类
cache = setStandardDecorators(cache);
} else if (!LoggingCache.class.isAssignableFrom(cache.getClass())) {
cache = new LoggingCache(cache);
}
return cache;
}
4. 一级缓存和二级缓存的使用顺序
如果你的MyBatis使用了二级缓存，并且你的Mapper和select语句也配置使用了二级缓存，那么在执行select查询的时候，MyBatis会先从二级缓存中取输入，其次才是一级缓存，即MyBatis查询数据的顺序是：
二级缓存 ———> 一级缓存——> 数据库
5. mybatis二级缓存和分页插件同时使用产生的问题
问题：分页插件开启二级缓存后，分页查询时无论查询哪一页都返回第一页的数据
在之前讲解Mybatis的执行流程的时候提到，在开启cache的前提下，Mybatis的executor会先从缓存里读取数据，读取不到才去数据库查询。问题就出在这里，sql自动生成插件和分页插件执行的时机是在statementhandler里，而statementhandler是在executor之后执行的，无论sql自动生成插件和分页插件都是通过改写sql来实现的，executor在生成读取cache的key（key由sql以及对应的参数值构成）时使用都是原始的sql，这样当然就出问题了。
找到问题的原因后，解决起来就方便了。只要通过拦截器改写executor里生成key的方法，在生成可以时使用自动生成的sql（对应sql自动生成插件）或加入分页信息（对应分页插件）就可以了。
参考:http://blog.csdn.net/hupanfeng/article/details/16950161
6. mybatis整合第三方缓存框架
我们以ehcache为例。对于ehcache我只会简单的使用。这里我只是介绍Mybatis怎么使用ehcache，不对ehcache配置作说明。我们知道，在配置二级缓存时候，我们可以指定对应的实现类。这里需要mybatis-ehcache-1.0.3.jar这个jar包。在Mapper中我们只要配置如下即可。
<cache type="org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache"/>
当然，项目中ehcache的配置还是需要的。
小结
对于Mybatis整合第三方的缓存，实现骑士很简单，只要在配置的地方制定实现类即可。
Mybatis默认二级缓存的实现在集群或者分布式部署下是有问题的，Mybatis默认缓存只在当节点内有效，并且对缓存的失效操作无法同步的其他节点。需要整合第三方分布式缓存实现，如ehcache或者自定义实现。
