MyBatis 二级缓存介绍
上一篇文章中我们介绍到了 MyBatis 一级缓存其实就是 SqlSession 级别的缓存，什么是 SqlSession 级别的缓存呢？一级缓存的本质是什么呢？ 以及一级缓存失效的原因？我希望你在看下文之前能够回想起来这些内容。
MyBatis 一级缓存最大的共享范围就是一个SqlSession内部，那么如果多个 SqlSession 需要共享缓存，则需要开启二级缓存，开启二级缓存后，会使用 CachingExecutor 装饰 Executor，进入一级缓存的查询流程前，先在CachingExecutor 进行二级缓存的查询，具体的工作流程如下所示
当二级缓存开启后，同一个命名空间(namespace) 所有的操作语句，都影响着一个共同的 cache，也就是二级缓存被多个 SqlSession 共享，是一个全局的变量。当开启缓存后，数据的查询执行的流程就是 二级缓存 -> 一级缓存 -> 数据库。
二级缓存开启条件
二级缓存默认开启的，不需要手动开启二级缓存，实现二级缓存的时候，MyBatis要求返回的POJO必须是可序列化的。开启二级缓存的条件也是比较简单，通过直接在 MyBatis 配置文件中通过
来开启二级缓存，还需要在 Mapper 的xml 配置文件中加入 标签
设置 cache 标签的属性
cache 标签有多个属性，一起来看一些这些属性分别代表什么意义
- eviction: 缓存回收策略，有这几种回收策略LRU - 最近最少回收，移除最长时间不被使用的对象FIFO - 先进先出，按照缓存进入的顺序来移除它们SOFT - 软引用，移除基于垃圾回收器状态和软引用规则的对象WEAK - 弱引用，更积极的移除基于垃圾收集器和弱引用规则的对象
默认是 LRU 最近最少回收策略
- flushinterval 缓存刷新间隔，缓存多长时间刷新一次，默认不清空，设置一个毫秒值
- readOnly: 是否只读；true 只读，MyBatis 认为所有从缓存中获取数据的操作都是只读操作，不会修改数据。MyBatis 为了加快获取数据，直接就会将数据在缓存中的引用交给用户。不安全，速度快。读写(默认)：MyBatis 觉得数据可能会被修改
- size : 缓存存放多少个元素
- type: 指定自定义缓存的全类名(实现Cache 接口即可)
- blocking： 若缓存中找不到对应的key，是否会一直blocking，直到有对应的数据进入缓存。
探究二级缓存
我们继续以 MyBatis 一级缓存文章中的例子为基础，搭建一个满足二级缓存的例子，来对二级缓存进行探究，例子如下(对 一级缓存的例子部分源码进行修改)：
Dept.java
//存放在共享缓存中数据进行序列化操作和反序列化操作 //因此数据对应实体类必须实现【序列化接口】并提供 无参数的构造方法
public class Dept implements Serializable
myBatis-config.xml
在myBatis-config 中添加开启二级缓存的条件
DeptDao.xml
还需要在 Mapper 对应的xml中添加 cache 标签，表示对哪个mapper 开启缓存
对应的二级缓存测试类如下：
public class MyBatisSecondCacheTest { private SqlSession sqlSession; SqlSessionFactory factory; @Before public void start() throws IOException { InputStream is = Resources.getResourceAsStream("myBatis-config.xml"); SqlSessionFactoryBuilder builderObj = new SqlSessionFactoryBuilder(); factory = builderObj.build(is); sqlSession = factory.openSession(); } @After public void destory(){ if(sqlSession!=null){ sqlSession.close(); } } @Test public void testSecondCache(){ //会话过程中第一次发送请求，从数据库中得到结果 //得到结果之后，mybatis自动将这个查询结果放入到当前用户的一级缓存 DeptDao dao = sqlSession.getMapper(DeptDao.class); Dept dept = dao.findByDeptNo(1); System.out.println("第一次查询得到部门对象 = "+dept); //触发MyBatis框架从当前一级缓存中将Dept对象保存到二级缓存 sqlSession.commit(); // 改成 sqlSession.close(); 效果相同 SqlSession session2 = factory.openSession(); DeptDao dao2 = session2.getMapper(DeptDao.class); Dept dept2 = dao2.findByDeptNo(1); System.out.println("第二次查询得到部门对象 = "+dept2); }}测试二级缓存效果，提交事务，sqlSession查询完数据后，sqlSession2相同的查询是否会从缓存中获取数据。
测试结果如下：
通过结果可以得知，首次执行的SQL语句是从数据库中查询得到的结果，然后第一个 SqlSession 执行提交，第二个 SqlSession 执行相同的查询后是从缓存中查取的。
用一下这幅图能够比较直观的反映两次 SqlSession 的缓存命中
二级缓存失效的条件
与一级缓存一样，二级缓存也会存在失效的条件的，下面我们就来探究一下哪些情况会造成二级缓存失效
第一次SqlSession 未提交
SqlSession 在未提交的时候，SQL 语句产生的查询结果还没有放入二级缓存中，这个时候 SqlSession2 在查询的时候是感受不到二级缓存的存在的，修改对应的测试类，结果如下：
@Testpublic void testSqlSessionUnCommit(){ //会话过程中第一次发送请求，从数据库中得到结果 //得到结果之后，mybatis自动将这个查询结果放入到当前用户的一级缓存 DeptDao dao = sqlSession.getMapper(DeptDao.class); Dept dept = dao.findByDeptNo(1); System.out.println("第一次查询得到部门对象 = "+dept); //触发MyBatis框架从当前一级缓存中将Dept对象保存到二级缓存 SqlSession session2 = factory.openSession(); DeptDao dao2 = session2.getMapper(DeptDao.class); Dept dept2 = dao2.findByDeptNo(1); System.out.println("第二次查询得到部门对象 = "+dept2);}产生的输出结果：
更新对二级缓存影响
与一级缓存一样，更新操作很可能对二级缓存造成影响，下面用三个 SqlSession来进行模拟，第一个 SqlSession 只是单纯的提交，第二个 SqlSession 用于检验二级缓存所产生的影响，第三个 SqlSession 用于执行更新操作，测试如下：
@Testpublic void testSqlSessionUpdate(){ SqlSession sqlSession = factory.openSession(); SqlSession sqlSession2 = factory.openSession(); SqlSession sqlSession3 = factory.openSession(); // 第一个 SqlSession 执行更新操作 DeptDao deptDao = sqlSession.getMapper(DeptDao.class); Dept dept = deptDao.findByDeptNo(1); System.out.println("dept = " + dept); sqlSession.commit(); // 判断第二个 SqlSession 是否从缓存中读取 DeptDao deptDao2 = sqlSession2.getMapper(DeptDao.class); Dept dept2 = deptDao2.findByDeptNo(1); System.out.println("dept2 = " + dept2); // 第三个 SqlSession 执行更新操作 DeptDao deptDao3 = sqlSession3.getMapper(DeptDao.class); deptDao3.updateDept(new Dept(1,"ali","hz")); sqlSession3.commit(); // 判断第二个 SqlSession 是否从缓存中读取 dept2 = deptDao2.findByDeptNo(1); System.out.println("dept2 = " + dept2);}对应的输出结果如下
探究多表操作对二级缓存的影响
现有这样一个场景，有两个表，部门表dept(deptNo,dname,loc)和 部门数量表deptNum(id,name,num)，其中部门表的名称和部门数量表的名称相同，通过名称能够联查两个表可以知道其坐标(loc)和数量(num)，现在我要对部门数量表的 num 进行更新，然后我再次关联dept 和 deptNum 进行查询，你认为这个 SQL 语句能够查询到的 num 的数量是多少？来看一下代码探究一下
DeptNum.java
public class DeptNum { private int id; private String name; private int num; get and set...}DeptVo.java
public class DeptVo { private Integer deptNo; private String dname; private String loc; private Integer num; public DeptVo(Integer deptNo, String dname, String loc, Integer num) { this.deptNo = deptNo; this.dname = dname; this.loc = loc; this.num = num; } public DeptVo(String dname, Integer num) { this.dname = dname; this.num = num; } get and set... toString()...}DeptDao.java
public interface DeptDao { // ...其他方法 DeptVo selectByDeptVo(String name); DeptVo selectByDeptVoName(String name); int updateDeptVoNum(DeptVo deptVo);}DeptDao.xml
select d.deptno,d.dname,d.loc,dn.num from dept d,deptNum dn where dn.name = d.dname and d.dname = #{name} select * from deptNum where name = #{name} update deptNum set num = #{num} where name = #{dname}DeptNum 数据库初始值：
测试类对应如下：
/** * 探究多表操作对二级缓存的影响 */@Testpublic void testOtherMapper(){ // 第一个mapper 先执行联查操作 SqlSession sqlSession = factory.openSession(); DeptDao deptDao = sqlSession.getMapper(DeptDao.class); DeptVo deptVo = deptDao.selectByDeptVo("ali"); System.out.println("deptVo = " + deptVo); // 第二个mapper 执行更新操作 并提交 SqlSession sqlSession2 = factory.openSession(); DeptDao deptDao2 = sqlSession2.getMapper(DeptDao.class); deptDao2.updateDeptVoNum(new DeptVo("ali",1000)); sqlSession2.commit(); sqlSession2.close(); // 第一个mapper 再次进行查询,观察查询结果 deptVo = deptDao.selectByDeptVo("ali"); System.out.println("deptVo = " + deptVo);}测试结果如下：
在对DeptNum 表执行了一次更新后，再次进行联查，发现数据库中查询出的还是 num 为 1050 的值，也就是说，实际上 1050 -> 1000 ，最后一次联查实际上查询的是第一次查询结果的缓存，而不是从数据库中查询得到的值，这样就读到了脏数据。
解决办法
如果是两个mapper命名空间的话，可以使用 来把一个命名空间指向另外一个命名空间，从而消除上述的影响，再次执行，就可以查询到正确的数据
二级缓存源码解析
源码模块主要分为两个部分：二级缓存的创建和二级缓存的使用，首先先对二级缓存的创建进行分析：
二级缓存的创建
二级缓存的创建是使用 Resource 读取 XML 配置文件开始的
private void parseConfiguration(XNode root) { try { //issue #117 read properties first propertiesElement(root.evalNode("properties")); Properties settings = settingsAsProperties(root.evalNode("settings")); loadCustomVfs(settings); typeAliasesElement(root.evalNode("typeAliases")); pluginElement(root.evalNode("plugins")); objectFactoryElement(root.evalNode("objectFactory")); objectWrapperFactoryElement(root.evalNode("objectWrapperFactory")); reflectorFactoryElement(root.evalNode("reflectorFactory")); settingsElement(settings); // read it after objectFactory and objectWrapperFactory issue #631 environmentsElement(root.evalNode("environments")); databaseIdProviderElement(root.evalNode("databaseIdProvider")); typeHandlerElement(root.evalNode("typeHandlers")); mapperElement(root.evalNode("mappers")); } catch (Exception e) { throw new BuilderException("Error parsing SQL Mapper Configuration. Cause: " + e, e); }}读取配置文件后，需要对XML创建 Configuration并初始化
mapperElement(root.evalNode("mappers"));调用 parser.parse() 解析根目录 /configuration 下面的标签，依次进行解析
XMLMapperBuilder mapperParser = new XMLMapperBuilder(inputStream, configuration, resource, configuration.getSqlFragments()); mapperParser.parse();public void parse() { if (!configuration.isResourceLoaded(resource)) { configurationElement(parser.evalNode("/mapper")); configuration.addLoadedResource(resource); bindMapperForNamespace(); } parsePendingResultMaps(); parsePendingCacheRefs(); parsePendingStatements();}其中有一个二级缓存的解析就是
private void configurationElement(XNode context) { try { String namespace = context.getStringAttribute("namespace"); if (namespace == null || namespace.equals("")) { throw new BuilderException("Mapper's namespace cannot be empty"); } builderAssistant.setCurrentNamespace(namespace); cacheRefElement(context.evalNode("cache-ref")); cacheElement(context.evalNode("cache")); parameterMapElement(context.evalNodes("/mapper/parameterMap")); resultMapElements(context.evalNodes("/mapper/resultMap")); sqlElement(context.evalNodes("/mapper/sql")); buildStatementFromContext(context.evalNodes("select|insert|update|delete")); } catch (Exception e) { throw new BuilderException("Error parsing Mapper XML. Cause: " + e, e); }}然后进去 mapperElement 方法中
cacheRefElement(context.evalNode("cache-ref"));cacheElement(context.evalNode("cache"));继续跟 mapperParser.parse() 方法
cacheRefElement(context.evalNode("cache-ref"));cacheElement(context.evalNode("cache"));这其中有一个 configurationElement 方法，它是对二级缓存进行创建，如下
cacheRefElement(context.evalNode("cache-ref"));cacheElement(context.evalNode("cache"));有两个二级缓存的关键点
cacheRefElement(context.evalNode("cache-ref"));cacheElement(context.evalNode("cache"));也就是说，mybatis 首先进行解析的是 cache-ref 标签，其次进行解析的是 cache 标签。
根据上面我们的 — 多表操作对二级缓存的影响 一节中提到的解决办法，采用 cache-ref 来进行命名空间的依赖能够避免二级缓存，但是总不能每次写一个 XML 配置都会采用这种方式吧，最有效的方式还是避免多表操作使用二级缓存
然后我们再来看一下cacheElement(context.evalNode(“cache”)) 这个方法
private void cacheElement(XNode context) throws Exception { if (context != null) { String type = context.getStringAttribute("type", "PERPETUAL"); Class extends Cache> typeClass = typeAliasRegistry.resolveAlias(type); String eviction = context.getStringAttribute("eviction", "LRU"); Class extends Cache> evictionClass = typeAliasRegistry.resolveAlias(eviction); Long flushInterval = context.getLongAttribute("flushInterval"); Integer size = context.getIntAttribute("size"); boolean readWrite = !context.getBooleanAttribute("readOnly", false); boolean blocking = context.getBooleanAttribute("blocking", false); Properties props = context.getChildrenAsProperties(); builderAssistant.useNewCache(typeClass, evictionClass, flushInterval, size, readWrite, blocking, props); }}认真看一下其中的属性的解析，是不是感觉很熟悉？这不就是对 cache 标签属性的解析吗？！！！
上述最后一句代码
builderAssistant.useNewCache(typeClass, evictionClass, flushInterval, size, readWrite, blocking, props);public Cache useNewCache(Class extends Cache> typeClass, Class extends Cache> evictionClass, Long flushInterval, Integer size, boolean readWrite, boolean blocking, Properties props) { Cache cache = new CacheBuilder(currentNamespace) .implementation(valueOrDefault(typeClass, PerpetualCache.class)) .addDecorator(valueOrDefault(evictionClass, LruCache.class)) .clearInterval(flushInterval) .size(size) .readWrite(readWrite) .blocking(blocking) .properties(props) .build(); configuration.addCache(cache); currentCache = cache; return cache; }这段代码使用了构建器模式，一步一步构建Cache 标签的所有属性，最终把 cache 返回。
二级缓存的使用
在 mybatis 中，使用 Cache 的地方在 CachingExecutor中，来看一下 CachingExecutor 中缓存做了什么工作，我们以查询为例
@Overridepublic List query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException { // 得到缓存 Cache cache = ms.getCache(); if (cache != null) { // 如果需要的话刷新缓存 flushCacheIfRequired(ms); if (ms.isUseCache() && resultHandler == null) { ensureNoOutParams(ms, parameterObject, boundSql); @SuppressWarnings("unchecked") List list = (List) tcm.getObject(cache, key); if (list == null) { list = delegate. query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql); tcm.putObject(cache, key, list); // issue #578 and #116 } return list; } } // 委托模式，交给SimpleExecutor等实现类去实现方法。 return delegate. query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);}其中，先从 MapperStatement 取出缓存。只有通过,或@CacheNamespace,@CacheNamespaceRef标记使用缓存的Mapper.xml或Mapper接口(同一个namespace，不能同时使用)才会有二级缓存。
如果缓存不为空，说明是存在缓存。如果cache存在，那么会根据sql配置(,,,的flushCache属性来确定是否清空缓存。
flushCacheIfRequired(ms);然后根据xml配置的属性useCache来判断是否使用缓存(resultHandler一般使用的默认值，很少会null)。
if (ms.isUseCache() && resultHandler == null)确保方法没有Out类型的参数，mybatis不支持存储过程的缓存，所以如果是存储过程，这里就会报错。
private void ensureNoOutParams(MappedStatement ms, Object parameter, BoundSql boundSql) { if (ms.getStatementType() == StatementType.CALLABLE) { for (ParameterMapping parameterMapping : boundSql.getParameterMappings()) { if (parameterMapping.getMode() != ParameterMode.IN) { throw new ExecutorException("Caching stored procedures with OUT params is not supported. Please configure useCache=false in " + ms.getId() + " statement."); } } }}然后根据在 TransactionalCacheManager 中根据 key 取出缓存，如果没有缓存，就会执行查询，并且将查询结果放到缓存中并返回取出结果，否则就执行真正的查询方法。
List list = (List) tcm.getObject(cache, key);if (list == null) { list = delegate. query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql); tcm.putObject(cache, key, list); // issue #578 and #116}return list;是否应该使用二级缓存？
那么究竟应该不应该使用二级缓存呢？先来看一下二级缓存的注意事项：
- 缓存是以namespace为单位的，不同namespace下的操作互不影响。
- insert,update,delete操作会清空所在namespace下的全部缓存。
- 通常使用MyBatis Generator生成的代码中，都是各个表独立的，每个表都有自己的namespace。
- 多表操作一定不要使用二级缓存，因为多表操作进行更新操作，一定会产生脏数据。
如果你遵守二级缓存的注意事项，那么你就可以使用二级缓存。
但是，如果不能使用多表操作，二级缓存不就可以用一级缓存来替换掉吗？而且二级缓存是表级缓存，开销大，没有一级缓存直接使用 HashMap 来存储的效率更高，所以二级缓存并不推荐使用。
