java-mybaits-00601-查询缓存-一级缓存、二级缓存

1、什么是查询缓存

mybatis提供查询缓存，用于减轻数据压力，提高数据库性能。
mybaits提供一级缓存，和二级缓存。
一级缓存是SqlSession级别的缓存。
在操作数据库时需要构造 sqlSession对象，在对象中有一个数据结构（HashMap）用于存储缓存数据。不同的sqlSession之间的缓存数据区域（HashMap）是互相不影响的。
Mybatis一级缓存的作用域是同一个SqlSession，在同一个sqlSession中两次执行相同的sql语句，第一次执行完毕会将数据库中查询的数据写到缓存（内存），第二次会从缓存中获取数据将不再从数据库查询，从而提高查询效率。当一个sqlSession结束后该sqlSession中的一级缓存也就不存在了。Mybatis默认开启一级缓存。
 
二级缓存是mapper级别的缓存
多个SqlSession去操作同一个Mapper的sql语句，多个SqlSession可以共用二级缓存，二级缓存是跨SqlSession的。
Mybatis二级缓存是多个SqlSession共享的，其作用域是mapper的同一个namespace，不同的sqlSession两次执行相同namespace下的sql语句且向sql中传递参数也相同即最终执行相同的sql语句，第一次执行完毕会将数据库中查询的数据写到缓存（内存），第二次会从缓存中获取数据将不再从数据库查询，从而提高查询效率。Mybatis默认没有开启二级缓存需要在setting全局参数中配置开启二级缓存。
 
为什么要用缓存？
如果缓存中有数据就不用从数据库中获取，大大提高系统性能。

2、一级缓存

2.1、一级缓存工作原理

第一次发起查询用户id为1的用户信息，先去找缓存中是否有id为1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。
 
如果sqlSession去执行commit操作（执行插入、更新、删除），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。
 
第二次发起查询用户id为1的用户信息，先去找缓存中是否有id为1的用户信息，缓存中有，直接从缓存中获取用户信息。
 
原理：
 一级缓存区域是根据SqlSession为单位划分的。
每次查询会先从缓存区域找，如果找不到从数据库查询，查询到数据将数据写入缓存。
Mybatis内部存储缓存使用一个HashMap，key为hashCode+sqlId+Sql语句+参数。value为从查询出来映射生成的java对象
sqlSession执行insert、update、delete等操作commit提交后会清空缓存区域。

2.2、一级缓存测试

mybatis默认支持一级缓存，不需要在配置文件去配置。
按照上边一级缓存原理步骤去测试。
@Test
   public void testCache1() throws Exception{
      SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();//创建代理对象
      UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
     
      //下边查询使用一个SqlSession
      //第一次发起请求，查询id为1的用户
      User user1 = userMapper.findUserById(1);
      System.out.println(user1);
     
//    如果sqlSession去执行commit操作（执行插入、更新、删除），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。
     
      //更新user1的信息
      user1.setUsername("测试用户22");
      userMapper.updateUser(user1);
      //执行commit操作去清空缓存
      sqlSession.commit();
     
      //第二次发起请求，查询id为1的用户
      User user2 = userMapper.findUserById(1);
      System.out.println(user2);
     
      sqlSession.close();
     
   }
查看源码，发现原理

2.3、一级缓存应用

正式开发，是将mybatis和spring进行整合开发，事务控制在service中。
一个service方法中包括 很多mapper方法调用。 
service{
         //开始执行时，开启事务，创建SqlSession对象
         //第一次调用mapper的方法findUserById(1)
        
         //第二次调用mapper的方法findUserById(1)，从一级缓存中取数据
         //方法结束，sqlSession关闭
} 
如果是执行两次service调用查询相同 的用户信息，不走一级缓存，因为session方法结束，sqlSession就关闭，一级缓存就清空。

3、二级缓存

3.1、原理

首先开启mybatis的二级缓存。
  sqlSession1去查询用户id为1的用户信息，查询到用户信息会将查询数据存储到二级缓存中。
  如果SqlSession3去执行相同 mapper下sql，执行commit提交，清空该 mapper下的二级缓存区域的数据。
  sqlSession2去查询用户id为1的用户信息，去缓存中找是否存在数据，如果存在直接从缓存中取出数据。
 
二级缓存与一级缓存区别
二级缓存的范围更大，多个sqlSession可以共享一个UserMapper的二级缓存区域。
UserMapper有一个二级缓存区域（按namespace分） ，其它mapper也有自己的二级缓存区域（按namespace分）。
每一个namespace的mapper都有一个二缓存区域，两个mapper的namespace如果相同，这两个mapper执行sql查询到数据将存在相同 的二级缓存区域中。
 
原理：
  二级缓存区域是根据mapper的namespace划分的，相同namespace的mapper查询数据放在同一个区域，如果使用mapper代理方法每个mapper的namespace都不同，此时可以理解为二级缓存区域是根据mapper划分。
每次查询会先从缓存区域找，如果找不到从数据库查询，查询到数据将数据写入缓存。
Mybatis内部存储缓存使用一个HashMap，key为hashCode+sqlId+Sql语句。value为从查询出来映射生成的java对象
sqlSession执行insert、update、delete等操作commit提交后会清空缓存区域。

3.2、开启二级缓存

mybaits的二级缓存是mapper范围级别，除了在SqlMapConfig.xml设置二级缓存的总开关，还要在具体的mapper.xml中开启二级缓存。
在核心配置文件SqlMapConfig.xml中加入【默认开启的，写上为了代码可读性】
<setting name="cacheEnabled" value="true"/>
 
  描述 允许值 默认值
cacheEnabled 对在此配置文件下的所有cache 进行全局性开/关设置。 true false true
 
 
在UserMapper.xml中开启二缓存，UserMapper.xml下的sql执行完成会存储到它的缓存区域（HashMap）。
要在你的Mapper映射文件中添加一行：  <cache /> ，表示此mapper开启二级缓存。
 

3.3、调用pojo类实现序列化接口

二级缓存需要查询结果映射的pojo对象实现java.io.Serializable接口实现序列化和反序列化操作，注意如果存在父类、成员pojo都需要实现序列化接口。
         public class Orders implements Serializable
         public class User implements Serializable
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，不一定在内存。

3.4、测试方法 

　　// 二级缓存测试
   @Test
   public void testCache2() throws Exception {
      SqlSession sqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession();
      SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();
      SqlSession sqlSession3 = sqlSessionFactory.openSession();
      // 创建代理对象
      UserMapper userMapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper.class);
      // 第一次发起请求，查询id为1的用户
      User user1 = userMapper1.findUserById(1);
      System.out.println(user1);
     
      //这里执行关闭操作，将sqlsession中的数据写到二级缓存区域
      sqlSession1.close();     
     
      //使用sqlSession3执行commit()操作
      UserMapper userMapper3 = sqlSession3.getMapper(UserMapper.class);
      User user  = userMapper3.findUserById(1);
      user.setUsername("张明明");
      userMapper3.updateUser(user);
      //执行提交，清空UserMapper下边的二级缓存
      sqlSession3.commit();
      sqlSession3.close(); 
 
      UserMapper userMapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);
      // 第二次发起请求，查询id为1的用户
      User user2 = userMapper2.findUserById(1);
      System.out.println(user2); 
      sqlSession2.close(); 
   }

3.5、禁用二级缓存【useCache配置】 

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="findOrderListResultMap" resultMap="ordersUserMap" useCache="false">
总结：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。

3.6、刷新缓存（就是清空缓存）

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。
如下：
<insert id="insertUser" parameterType="cn.itcast.mybatis.po.User" flushCache="true">
总结：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。

3.7、Mybatis Cache参数

flushInterval（刷新间隔）可以被设置为任意的正整数，而且它们代表一个合理的毫秒形式的时间段。默认情况是不设置，也就是没有刷新间隔，缓存仅仅调用语句时刷新。
size（引用数目）可以被设置为任意正整数，要记住你缓存的对象数目和你运行环境的可用内存资源数目。默认值是1024。
readOnly（只读）属性可以被设置为true或false。只读的缓存会给所有调用者返回缓存对象的相同实例。因此这些对象不能被修改。这提供了很重要的性能优势。可读写的缓存会返回缓存对象的拷贝（通过序列化）。这会慢一些，但是安全，因此默认是false。
 
如下例子：
<cache  eviction="FIFO"  flushInterval="60000"  size="512"  readOnly="true"/>
这个更高级的配置创建了一个 FIFO 缓存,并每隔 60 秒刷新,存数结果对象或列表的 512 个引用,而且返回的对象被认为是只读的,因此在不同线程中的调用者之间修改它们会导致冲突。可用的收回策略有, 默认的是 LRU:
1.       LRU – 最近最少使用的:移除最长时间不被使用的对象。
2.       FIFO – 先进先出:按对象进入缓存的顺序来移除它们。
3.       SOFT – 软引用:移除基于垃圾回收器状态和软引用规则的对象。
4.       WEAK – 弱引用:更积极地移除基于垃圾收集器状态和弱引用规则的对象。
 
 
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