Mybatis源碼研究7：緩存的設計和實現

Mybatis源碼研究7：緩存的設計和實現

2014年11月19日 21:02:14 酷酷的糖先森 閱讀數：1020

 

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1、包概述(org.apache.ibatis.cache)

 本包包含了Mybatis框架的緩存接口的定義和實現。
 
 本包只引用了Mybatis的io包的Resources，不依賴於任何第三方庫。
 
 Mybatis的其它包大量引用了本包中的類和接口，即嚴重依賴於本包。
 
 
 2、類和接口概述
 
 緩存框架按照 Key-Value方式存儲，Key的生成採起規則爲：[hashcode:checksum:mappedStementId:offset:limit:executeSql:queryParams]。
 
 
 Cache接口定義了緩存接口。

 CacheKey定義了緩存的Key。
 PerpetualCache直接實現了Cache接口。
 
 FifoCache,LoggingCache,LruCache,ScheduledCache,SerializedCache,SoftCache,SynchronizedCache,
 TransactionalCache,WeakCache 採用裝飾模式實現Cache接口。
 
 採用裝飾模式，一個個包裝起來，造成一個鏈，典型的就是SynchronizedCache->LoggingCache->SerializedCache->LruCache->PerpetualCache，經過鏈起來達到功能增長。
 
 CacheException定義了緩存異常。
 
 3、緩存接口的定義
 

public interface Cache {
 // 緩存實現類的id
 String getId();

 // 緩存的對象的個數
 int getSize();

 // 放入一個緩存對象
 void putObject(Object key, Object value);

 // 得到一個緩存對象
 Object getObject(Object key);

 // 刪除一個緩存對象
 Object removeObject(Object key);

 // 清空緩存對象
 void clear();

 // 獲取讀寫鎖
 ReadWriteLock getReadWriteLock();

}

 

 4、緩存Key的設計
 
   通常緩存框架的數據結構基本上都是 Key-Value方式存儲。 MyBatis對於其Key的生成採起規則爲：

[hashcode:checksum:mappedStementId :offset:limit:executeSql:queryParams]。

 

（待深刻研究和完善）

  
 5、緩存實現類和包裝類
 

實現類：PerpetualCache， 永久緩存，一旦存入就一直保持，內部就是一個HashMap,全部方法基本就是直接調用HashMap的方法。

內部維護一個Map數據結構，private Map<Object, Object> cache = new HashMap<Object, Object>();
 

包裝類：

 

FifoCache：先進先出緩存，內部就是一個鏈表，將鏈表開頭元素（最老）移除。

LoggingCache：日誌緩存，添加功能：取緩存時打印命中率。

LruCache：最近最少使用緩存，核心就是覆蓋 LinkedHashMap.removeEldestEntry方法,返回true或false告訴 LinkedHashMap要不要刪除此最老鍵值。
LinkedHashMap內部其實就是每次訪問或者插入一個元素都會把元素放到鏈表末尾，這樣不常常訪問的鍵值確定就在鏈表開頭啦。

ScheduledCache：定時調度緩存， 目的是每一小時清空一下緩存。

SerializedCache：序列化緩存，用途是先將對象序列化成2進制，再緩存向緩存中 put或get數據時的序列化及反序列化處理。、

SoftCache：軟引用緩存，核心是SoftReference。

SynchronizedCache：同步緩存，防止多線程問題。
核心: 加讀寫鎖，     ReadWriteLock.readLock().lock()/unlock() ，ReadWriteLock.writeLock().lock()/unlock()

對於 Lock機制來講，其分爲 Read 和 Write 鎖，其 Read 鎖容許多個線程同時持有，而 Write 鎖，一次能被一個線程持有，若是當 Write 鎖沒有釋放，其它須要 Write的線程只能等待其釋放才能去持有。

TransactionalCache：

事務緩存，一次性存入多個緩存，移除多個緩存 。
 
  咱們能夠看到在TransactionalCache類裏也維護着兩個HashMap：
  entriesToAddOnCommit和entriesToRemoveOnCommit。
  
  當在TransactionalCacheManager中調用putObject和removeObject方法的時候並非立刻就把對象存放到緩存或者從緩存中刪除  ，而是先把這個對象放到這兩個HashMap之中的一個裏，而後當執行commit方法時再真正地把對象存放到緩存或者從緩存中刪除。
  
  如今咱們應該能夠明白爲TransactionalCacheManager和TransactionalCache這兩個類要加上事務的前綴了，由於commit方法是一個原子操做，一次會操做多個對象，要麼一塊兒成功，要麼就一塊兒失敗。

 

 WeakCache：弱引用緩存，核心是WeakReference。
 
 6、緩存實現的問題和解決方案（待深刻研究和完善）
 

問題：

1.做爲緩存中對象的key是它的CacheKey對象。

不得不說這是一個失敗的設計，key值的類型是String類型就已經足夠了，徹底沒有必要用對象類型來作key值的類型。

由於內存空間是有限的，要在有限的空間中儘量地存放更多的內容，就須要key值在保證惟一性的狀況下空間佔的越小越好。

 

2.myBatis的讀寫鎖有寫飢渴問題等，這些問題都會給性能形成影響。
   
    因此仍是不建議在生產環境中使用iBatis或者myBatis自帶的二級緩存，只使用他們的ORM功能，而二級緩存仍是交給Memcached等其它緩存框架來實現吧。

 memcache：http://baike.baidu.com/view/1193094.htm
 
 oscache：http://baike.baidu.com/view/1835163.htm
 
 ehcache：http://baike.baidu.com/view/1866754.htm