MyBatis一級緩存原理解析

MyBatis是一個簡單，小巧但功能很是強大的ORM開源框架，它的功能強大也體如今它的緩存機制上。MyBatis提供了一級緩存、二級緩存 這兩個緩存機制，可以很好地處理和維護緩存，以提升系統的性能。本文將介紹MyBatis的一級緩存，並深刻源碼解析MyBatis一級緩存的實現原理。

什麼是一級緩存？

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每當咱們使用MyBatis開啓一次和數據庫的會話，MyBatis會建立出一個SqlSession對象表示一次數據庫會話。

在對數據庫的一次會話中，咱們有可能會反覆地執行徹底相同的查詢語句，若是不採起一些措施的話，每一次查詢都會查詢一次數據庫,而咱們在極短的時間內作了徹底相同的查詢，那麼它們的結果極有可能徹底相同，因爲查詢一次數據庫的代價很大，這有可能形成很大的資源浪費。

爲了解決這一問題，減小資源的浪費，MyBatis會在表示會話的SqlSession對象中創建一個簡單的緩存，將每次查詢到的結果結果緩存起來，當下次查詢的時候，若是判斷先前有個徹底同樣的查詢，會直接從緩存中直接將結果取出，返回給用戶，不須要再進行一次數據庫查詢了。

以下圖所示，MyBatis會在一次會話的表示（一個SqlSession對象）中建立一個本地緩存(local cache)，對於每一次查詢，都會嘗試根據查詢的條件去本地緩存中查找是否在緩存中，若是在緩存中，就直接從緩存中取出，而後返回給用戶；不然，從數據庫讀取數據，將查詢結果存入緩存並返回給用戶。

 

對於會話（Session）級別的數據緩存，咱們稱之爲一級數據緩存，簡稱一級緩存。

一級緩存的實現原理

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因爲MyBatis使用SqlSession對象表示一次數據庫的會話，那麼，對於會話級別的一級緩存也應該是在SqlSession中控制的。

實際上, MyBatis只是一個MyBatis對外的接口，SqlSession將它的工做交給了Executor執行器這個角色來完成，負責完成對數據庫的各類操做。當建立了一個SqlSession對象時，MyBatis會爲這個SqlSession對象建立一個新的Executor執行器，而緩存信息就被維護在這個Executor執行器中，MyBatis將緩存和對緩存相關的操做封裝成了Cache接口中。SqlSession、Executor、Cache之間的關係以下列類圖所示：

 

如上述的類圖所示，Executor接口的實現類BaseExecutor中擁有一個Cache接口的實現類PerpetualCache，則對於BaseExecutor對象而言，它將使用PerpetualCache對象維護緩存。

因爲Session級別的一級緩存實際上就是使用PerpetualCache維護的，那麼PerpetualCache是怎樣實現的呢？

PerpetualCache實現原理其實很簡單，其內部就是經過一個簡單的HashMap<k,v> 來實現的，沒有其餘的任何限制。以下是PerpetualCache的實現代碼：

public class PerpetualCache implements Cache {
 
 private String id;
 
 private Map<Object, Object> cache = new HashMap<Object, Object>();
 
 public PerpetualCache(String id) {
 this.id = id;
 }
 
 public String getId() {
 return id;
 }
 
 public int getSize() {
 return cache.size();
 }
 
 public void putObject(Object key, Object value) {
 cache.put(key, value);
 }
 
 public Object getObject(Object key) {
 return cache.get(key);
 }
 
 public Object removeObject(Object key) {
 return cache.remove(key);
 }
 
 public void clear() {
 cache.clear();
 }
 
 public ReadWriteLock getReadWriteLock() {
 return null;
 }
 
 public boolean equals(Object o) {
 if (getId() == null) throw new CacheException("Cache instances require an ID.");
 if (this == o) return true;
 if (!(o instanceof Cache)) return false;
 
 Cache otherCache = (Cache) o;
 return getId().equals(otherCache.getId());
 }
 
 public int hashCode() {
 if (getId() == null) throw new CacheException("Cache instances require an ID.");
 return getId().hashCode();
 }
 
}

一級緩存的生命週期有多長？

a. MyBatis在開啓一個數據庫會話時，會 建立一個新的SqlSession對象，SqlSession對象中會有一個新的Executor對象，Executor對象中持有一個新的PerpetualCache對象；當會話結束時，SqlSession對象及其內部的Executor對象還有PerpetualCache對象也一併釋放掉。

b. 若是SqlSession調用了close()方法，會釋放掉一級緩存PerpetualCache對象，一級緩存將不可用；

c. 若是SqlSession調用了clearCache()，會清空PerpetualCache對象中的數據，可是該對象仍可以使用；

d.SqlSession中執行了任何一個update操做(update()、delete()、insert()) ，都會清空PerpetualCache對象的數據，可是該對象能夠繼續使用；

 

CacheKey的定義

咱們知道，Cache最核心的實現其實就是一個Map，將本次查詢使用的特徵值做爲key，將查詢結果做爲value存儲到Map中。

如今最核心的問題出現了：怎樣來肯定一次查詢的特徵值？

換句話說就是：怎樣判斷某兩次查詢是徹底相同的查詢？

也能夠這樣說：如何肯定Cache中的key值？

MyBatis認爲，對於兩次查詢，若是如下條件都徹底同樣，那麼就認爲它們是徹底相同的兩次查詢：

1. 傳入的 statementId
2. 查詢時要求的結果集中的結果範圍 （結果的範圍經過rowBounds.offset和rowBounds.limit表示）；
3. 此次查詢所產生的最終要傳遞給JDBC java.sql.Preparedstatement的Sql語句字符串（boundSql.getSql() ）
4. 傳遞給java.sql.Statement要設置的參數值

綜上所述,CacheKey由如下條件決定：statementId + rowBounds + 傳遞給JDBC的SQL + 傳遞給JDBC的參數值

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