【MyBatis】高级特性（二）：一级缓存、二级缓存

缓存是一般的ORM框架都会提供的功能，目的就是提升查询的效率和减少数据库的压力。跟Hibernate一样，MyBatis也有一级缓存和二级缓存，并且预留了集成第三方缓存的接口。

MyBatis 跟缓存相关的类都在cache包里面，其中有一个Cache接口，只有一个默认的实现类 PerpetualCache，它是用HashMap实现的。

除此之外，还有很多的装饰器，通过这些装饰器可以额外实现很多的功能：回收策略、日志记录、定时刷新等等。但是无论怎么装饰，经过多少层装饰，最后使用的还是基本的实现类（默认PerpetualCache）。

1.一级缓存

一级缓存也叫本地缓存，MyBatis的一级缓存是在会话（SqlSession）层面进行缓存的。MyBatis的一级缓存是默认开启的，不需要任何的配置。

问题一：PerpetualCache 在哪里？

在MyBatis执行的流程里面，涉及到这么多的对象，那么缓存 PerpetualCache 应该放在哪个对象里面去维护？

如果要在同一个会话里面共享一级缓存，这个对象肯定是在SqlSession里面创建的，作为SqlSession的一个属性。DefaultSqlSession里面只有两个属性，Configuration 是全局的，所以缓存只可能放在 Executor 里面维护。

SimpleExecutor、ReuseExecutor、BatchExecutor 的父类BaseExecutor的构造函数中持有了 PerpetualCache

问题二：一级缓存的作用范围？

在同一个会话里面，多次执行相同的SQL语句，会直接从内存取到缓存的结果，不会再发送 SQL 到数据库。但是不同的会话里面，即使执行的 SQL 一模一样（通过一个Mapper的同一个方法的相同参数调用），也不能使用到一级缓存。

情况一：在同一个session中共享

BlogMapper mapper1 = session1.getMapper(BlogMapper.class); 
System.out.println(mapper1.selectBlog(1)); 
// 如果再次发送SQL到数据库执行，说明没有命中缓存
// 如果直接打印对象，说明是从内存缓存中取到了结果
System.out.println(mapper1.selectBlog(1));

情况二：不同session不能共享

SqlSession session2 = sqlSessionFactory.openSession(); 
BlogMapper mapper2 = session2.getMapper(BlogMapper.class); 
// 不能通过上面session的缓存进行查询
System.out.println(mapper2.selecBlog(1));

情况三：同一个会话中，update（包括delete）会导致一级缓存被清空

mapper1.updateByPrimaryKey(blog); 
// 一级缓存是在 BaseExecutor 中的 update()方法中调用 clearLocalCache()清空的（无条件），query中会判断。
session1.commit();
// 会在数据库去查询数据，因为缓存已经清空了
System.out.println(mapper1.selectBlogById(1)); 

问题三：一级缓会存在什么问题吗？

使用一级缓存的时候，因为缓存不能跨会话共享，不同的会话之间对于相同的数据可能有不一样的缓存。在有多个会话或者分布式环境下，会存在脏数据的问题。

// 会话2更新了数据，缓存清空
BlogMapper mapper2 = session2.getMapper(BlogMapper.class);
mapper2.updateByPrimaryKey(blog); session2.commit();
// 会话1依然会从自己的缓存中取数据，所以取到的结果仍然是修改前的数据
System.out.println(mapper1.selectBlog(1))

2.二级缓存

二级缓存是用来解决一级缓存不能跨会话共享的问题的，范围是 namespace 级别的，可以被多个SqlSession共享（只要是同一个接口里面的相同方法，都可以共享），生命周期和应用同步。

问题一：开启二级缓存后，一二级缓存的获取顺序？

作为一个作用范围更广的缓存，它肯定是在SqlSession 的外层，否则不可能被多个SqlSession共享。而一级缓存是在SqlSession内部的，所以第一个问题，肯定是工作在一级缓存之前，也就是只有取不到二级缓存的情况下才到一个会话中去取一级缓存。

问题二：二级缓存放在哪个对象中维护呢？

要跨会话共享的话，SqlSession 本身和它里面的 BaseExecutor 已经满足不了需求了，那我们应该在 BaseExecutor之外创建一个对象。实际上MyBatis用了一个装饰器类来维护 – CachingExecutor。

如果启用了二级缓存，MyBatis 在创建 Executor 对象的时候会对 Executor 进行装饰。CachingExecutor对于查询请求，会判断二级缓存是否有缓存结果，如果有就直接返回，如果没有委派交给真正的查询器 Executor 实现类

比如SimpleExecutor来执行查询，再走到一级缓存的流程。最后会把结果缓存起来，并且返回给用户。

问题三：如何开启二级缓存？

一级缓存默认是打开的，二级缓存需要配置才可以开启。

1.在 mybatis-config.xml 中配置 cacheEnabled（可以不配置，默认是true）

<setting name="cacheEnabled" value="true"/>
<!-- 只要没有显式地设置cacheEnabled=false，都会用 CachingExecutor 装饰基本的执行器。-->

2.在 Mapper.xml 中配置<cache/>标签

<!-- 声明这个namespace使用二级缓存 --> 
<cache type="org.apache.ibatis.cache.impl.PerpetualCache" 
       size="1024" <!-- 最多缓存对象个数， 默认1024 --> 
	   eviction="LRU" <!-- 缓存策略 --> 
	   flushInterval="120000" <!--自动刷新时间 ，若不配置则只有调用时刷新 --> 		 
	   readOnly="false"/> <!—- 默认是false（安全），改为true支持读写时，必须支持序列化 -->

3.Mapper.xml配置了<cache>之后， select()会被缓存。update()、delete()、 insert()会刷新缓存。

BlogMapper mapper1 = session1.getMapper(BlogMapper.class);
System. out .println(mapper1.selectBlogById(1)); 
// 事务不提交的情况下，二级缓存不会写入
// session1.commit();
BlogMapper mapper2 = session2.getMapper(BlogMapper.class); 
// session2仍然走数据库
System.out.println(mapper2.selectBlogById(1));

注：select后必须提交事务，不然无法写入二级缓存

因为二级缓存使用 TransactionalCacheManager（TCM）来管理，最后又调用了TransactionalCache 的 getObject()、 putObject 和 commit 方法。TransactionalCache 里面持有真正的Cache对象，比如是经过层层封装的 PerpetualCache。

在 putObject 的时候，只是添加到了 entriesToAddOnCommit 里面，只有它的 commit() 方法被调用的时候才会调用 flushPendingEntries() 真正写入缓存。它就是在 DefaultSqlSession 调用 commit() 的时候被调用的。

问题四：有什么方法验证二级缓存吗？

使用不同的session和mapper，在其他的session中执行增删改操作使缓存刷新，验证二级缓存可以跨session

Blog blog = new Blog();
blog.setBid(1);
blog.setName("357");
mapper3.updateByPrimaryKey(blog); 
session3.commit();
// 执行了更新操作 ，二级缓存失效 ，再次发送sql查询 
System.out.println(mapper2.selectBlogById(1));

问题五：二级缓存使用场景？

二级缓存常用场景如下：

1. 查询为主：因为所有的增删改都会刷新二级缓存，导致二级缓存失效，所以适合在查询为主的应用中使用，比如历史交易、历史订单的查询。否则缓存就失去了意义。
2. 一表一namespace：如果多个namespace中有针对于同一个表的操作，比如Blog 表，如果在一个namespace中刷新了缓存，另一个namespace中没有刷新，就会出现读到脏数据的情况。所以，推荐在一个Mapper里面只操作单表的情况使用。

问题六：如何让多个namespace共享一个二级缓存？

cache-ref 代表引用别的命名空间的Cache 配置，两个命名空间的操作使用的是同一个Cache。在关联的表比较少，或者按照业务可以对表进行分组的时候可以使用。

<cache-ref namespace="com.my.crud.dao.DepartmentMapper"/>

但是在这种情况下，多个Mapper的操作都会引起缓存刷新，缓存的意义已经不大了。

3.第三方缓存做二级缓存

除了MyBatis自带的二级缓存之外，我们也可以通过实现Cache接口来自定义二级缓存。

MyBatis官方提供了一些第三方缓存集成方式，比如 ehcache 和 redis：

第一步，pom引入mybatis对应缓存依赖

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

第二步，Mapper.xml 配置 cache type 使用 RedisCache

<cache type="org.mybatis.caches.redis.RedisCache" eviction="FIFO" flushInterval="60000" 
       size="512" readOnly="true"/> 

第三步，redis.properties 配置

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