《深刻理解mybatis原理》 MyBatis的二級緩存的設計原理

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       MyBatis的二級緩存是Application級別的緩存，它能夠提升對數據庫查詢的效率，以提升應用的性能。本文將全面分析MyBatis的二級緩存的設計原理。

1.MyBatis的緩存機制總體設計以及二級緩存的工做模式

     

     如上圖所示，當開一個會話時，一個SqlSession對象會使用一個Executor對象來完成會話操做，MyBatis的二級緩存機制的關鍵就是對這個Executor對象作文章。若是用戶配置了"cacheEnabled=true"，那麼MyBatis在爲SqlSession對象建立Executor對象時，會對Executor對象加上一個裝飾者：CachingExecutor，這時SqlSession使用CachingExecutor對象來完成操做請求。CachingExecutor對於查詢請求，會先判斷該查詢請求在Application級別的二級緩存中是否有緩存結果，若是有查詢結果，則直接返回緩存結果；若是緩存中沒有，再交給真正的Executor對象來完成查詢操做，以後CachingExecutor會將真正Executor返回的查詢結果放置到緩存中，而後在返回給用戶。

      

        CachingExecutor是Executor的裝飾者，以加強Executor的功能，使其具備緩存查詢的功能，這裏用到了設計模式中的裝飾者模式，

       CachingExecutor和Executor的接口的關係以下類圖所示：

    

 

2 . MyBatis二級緩存的劃分

MyBatis並非簡單地對整個Application就只有一個Cache緩存對象，它將緩存劃分的更細，便是Mapper級別的，即每個Mapper均可以擁有一個Cache對象，具體以下：

a.爲每個Mapper分配一個Cache緩存對象（使用<cache>節點配置）；

b.多個Mapper共用一個Cache緩存對象（使用<cache-ref>節點配置）；

a.爲每個Mapper分配一個Cache緩存對象（使用<cache>節點配置）

MyBatis將Application級別的二級緩存細分到Mapper級別，即對於每個Mapper.xml,若是在其中使用了<cache> 節點，則MyBatis會爲這個Mapper建立一個Cache緩存對象，以下圖所示：

 

注：  上述的每個Cache對象，都會有一個本身所屬的namespace命名空間，而且會將Mapper的 namespace做爲它們的ID；

 

 

b.多個Mapper共用一個Cache緩存對象（使用<cache-ref>節點配置）

若是你想讓多個Mapper公用一個Cache的話，你可使用<cache-ref namespace="">節點，來指定你的這個Mapper使用到了哪個Mapper的Cache緩存。

 

 

3. 使用二級緩存，必需要具有的條件

     MyBatis對二級緩存的支持粒度很細，它會指定某一條查詢語句是否使用二級緩存。

     雖然在Mapper中配置了<cache>,而且爲此Mapper分配了Cache對象，這並不表示咱們使用Mapper中定義的查詢語句查到的結果都會放置到Cache對象之中，咱們必須指定Mapper中的某條選擇語句是否支持緩存，即以下所示，在<select> 節點中配置useCache="true"，Mapper纔會對此Select的查詢支持緩存特性，不然，不會對此Select查詢，不會通過Cache緩存。以下所示，Select語句配置了useCache="true"，則代表這條Select語句的查詢會使用二級緩存。

 

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1. <select id="selectByMinSalary" resultMap="BaseResultMap" parameterType="java.util.Map" useCache="true">  

   

總之，要想使某條Select查詢支持二級緩存，你須要保證：

   1.  MyBatis支持二級緩存的總開關：全局配置變量參數   cacheEnabled=true

   2. 該select語句所在的Mapper，配置了<cache> 或<cached-ref>節點，而且有效

   3. 該select語句的參數 useCache=true

 

4. 一級緩存和二級緩存的使用順序

      請注意，若是你的MyBatis使用了二級緩存，而且你的Mapper和select語句也配置使用了二級緩存，那麼在執行select查詢的時候，MyBatis會先從二級緩存中取輸入，其次纔是一級緩存，即MyBatis查詢數據的順序是：

               二級緩存    ———> 一級緩存——> 數據庫

    

5. 二級緩存實現的選擇

    MyBatis對二級緩存的設計很是靈活，它本身內部實現了一系列的Cache緩存實現類，並提供了各類緩存刷新策略如LRU，FIFO等等；另外，MyBatis還容許用戶自定義Cache接口實現，用戶是須要實現org.apache.ibatis.cache.Cache接口，而後將Cache實現類配置在<cache  type="">節點的type屬性上便可；除此以外，MyBatis還支持跟第三方內存緩存庫如Memecached的集成，總之，使用MyBatis的二級緩存有三個選擇:

        1.MyBatis自身提供的緩存實現；

        2. 用戶自定義的Cache接口實現；

        3.跟第三方內存緩存庫的集成；

6.  MyBatis自身提供的二級緩存的實現

     MyBatis自身提供了豐富的，而且功能強大的二級緩存的實現，它擁有一系列的Cache接口裝飾者，能夠知足各類對緩存操做和更新的策略。

     MyBatis定義了大量的Cache的裝飾器來加強Cache緩存的功能，以下類圖所示。

     對於每一個Cache而言，都有一個容量限制，MyBatis各供了各類策略來對Cache緩存的容量進行控制，以及對Cache中的數據進行刷新和置換。MyBatis主要提供瞭如下幾個刷新和置換策略：

     LRU：（Least Recently Used）,最近最少使用算法，即若是緩存中容量已經滿了，會將緩存中最近作少被使用的緩存記錄清除掉，而後添加新的記錄；

     FIFO：（First in first out）,先進先出算法，若是緩存中的容量已經滿了，那麼會將最早進入緩存中的數據清除掉；

     Scheduled：指定時間間隔清空算法，該算法會以指定的某一個時間間隔將Cache緩存中的數據清空；

 

 

6. 寫在後面（關於涉及到的設計模式）

    在二級緩存的設計上，MyBatis大量地運用了裝飾者模式，如CachingExecutor, 以及各類Cache接口的裝飾器。關於裝飾者模式，讀者能夠閱讀相關資料，個人另一篇博文    Java 設計模式 裝飾者模式 供讀者參考。

 

 

 

本文只是講述MyBatis二級緩存的基本原理，關於自定義二級緩存和與第三方內存庫的集成，將在後續的文章中再作討論，敬請關注！

 

 

 

 

做者的話

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