《深入理解mybatis原理》 MyBatis的二级缓存的设计原理


MyBatis的二级缓存是Application级别的缓存，它可以提高对数据库查询的效率，以提高应用的性能。本文将全面分析MyBatis的二级缓存的设计原理。

1.MyBatis的缓存机制整体设计以及二级缓存的工作模式

如上图所示，当开一个会话时，一个 SqlSession 对象会使用一个
Executor 对象来完成会话操作， MyBatis
的二级缓存机制的关键就是对这个 Executor 对象做文章。如果用户配置了"
cacheEnabled=true "，那么 MyBatis
在为 SqlSession 对象创建
Executor 对象时，会对 Executor
对象加上一个装饰者： CachingExecutor ，这时
SqlSession 使用 CachingExecutor
对象来完成操作请求。 CachingExecutor 对于查询请求，会先判断该查询请求在
Application 级别的二级缓存中是否有缓存结果，如果有查询结果，则直接返回缓存结果；如果缓存中没有，再交给真正的
Executor 对象来完成查询操作，之后
CachingExecutor 会将真正 Executor
返回的查询结果放置到缓存中，然后在返回给用户。



CachingExecutor 是
Executor 的装饰者，以增强
Executor 的功能，使其具有缓存查询的功能，这里用到了设计模式中的装饰者模式，

CachingExecutor 和
Executor 的接口的关系如下类图所示：

2 . MyBatis二级缓存的划分

MyBatis 并不是简单地对整个
Application 就只有一个 Cache
缓存对象，它将缓存划分的更细，即是 Mapper 级别的，即每一个Mapper都可以拥有一个 Cache
对象，具体如下：

a.为每一个Mapper分配一个Cache缓存对象（使用<cache>节点配置）；

b.多个Mapper共用一个Cache缓存对象（使用<cache-ref>节点配置）；

a.为每一个Mapper分配一个Cache缓存对象（使用<cache>节点配置）

MyBatis 将
Application 级别的二级缓存细分到 Mapper
级别，即对于每一个 Mapper.xml ,如果在其中使用了 <cache> 节点，则
MyBatis 会为这个
Mapper 创建一个 Cache
缓存对象，如下图所示：



注：  上述的每一个Cache对象，都会有一个自己所属的namespace命名空间，并且会将Mapper的 namespace作为它们的ID；

b.多个Mapper共用一个Cache缓存对象（使用<cache-ref>节点配置）

如果你想让多个 Mapper 公用一个
Cache 的话，你可以使用 <cache-ref namespace="">
节点，来指定你的这个 Mapper 使用到了哪一个
Mapper 的
Cache 缓存。

3. 使用二级缓存，必须要具备的条件

MyBatis 对二级缓存的支持粒度很细，它会指定某一条查询语句是否使用二级缓存。

虽然在 Mapper 中配置了
<cache> ,并且为此 Mapper
分配了 Cache 对象，这并不表示我们使用
Mapper 中定义的查询语句查到的结果都会放置到
Cache 对象之中，我们必须指定 Mapper
中的某条选择语句是否支持缓存，即如下所示，在 <select>
节点中配置 useCache="true" ， Mapper
才会对此 Select
的查询支持缓存特性，否则，不会对此 Select 查询，不会经过
Cache 缓存。如下所示， Select
语句配置了 useCache="true" ，则表明这条
Select 语句的查询会使用二级缓存。

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

总之，要想使某条 Select 查询支持二级缓存，你需要保证：

1.  MyBatis支持二级缓存的总开关：全局配置变量参数   cacheEnabled=true

2. 该select语句所在的Mapper，配置了<cache> 或<cached-ref>节点，并且有效

3. 该select语句的参数 useCache=true

4. 一级缓存和二级缓存的使用顺序

      请注意，如果你的 MyBatis
使用了二级缓存，并且你的 Mapper
和 select
语句也配置使用了二级缓存，那么在执行 select 查询的时候，
MyBatis
会先从二级缓存中取输入，其次才是一级缓存，即
MyBatis 查询数据的顺序是：

       二级缓存    ———> 一级缓存——> 数据库

5. 二级缓存实现的选择

   
MyBatis 对二级缓存的设计非常灵活，它自己内部实现了一系列的
Cache 缓存实现类，并提供了各种缓存刷新策略如 LRU，FIFO 等等；另外，
MyBatis
还允许用户自定义 Cache
接口实现，用户是需要实现 org.apache.ibatis.cache.Cache
接口，然后将 Cache 实现类配置在
<cache  type=""> 节点的 type 属性上即可；除此之外，
MyBatis
还支持跟第三方内存缓存库如 Memecached
的集成，总之，使用 MyBatis
的二级缓存有三个选择:

1.MyBatis自身提供的缓存实现；

2. 用户自定义的Cache接口实现；

3.跟第三方内存缓存库的集成；

6.  MyBatis自身提供的二级缓存的实现

    
MyBatis 自身提供了丰富的，并且功能强大的二级缓存的实现，它拥有一系列的
Cache 接口装饰者，可以满足各种对缓存操作和更新的策略。

    
MyBatis 定义了大量的
Cache 的装饰器来增强 Cache
缓存的功能，如下类图所示。

     对于每个 Cache
而言，都有一个容量限制， MyBatis
各供了各种策略来对 Cache
缓存的容量进行控制，以及对 Cache
中的数据进行刷新和置换。 MyBatis
主要提供了以下几个刷新和置换策略：

LRU：（Least Recently Used） ,最近最少使用算法，即如果缓存中容量已经满了，会将缓存中最近做少被使用的缓存记录清除掉，然后添加新的记录；

FIFO：（First in first out） ,先进先出算法，如果缓存中的容量已经满了，那么会将最先进入缓存中的数据清除掉；

Scheduled ：指定时间间隔清空算法，该算法会以指定的某一个时间间隔将 Cache
缓存中的数据清空；

6. 写在后面（关于涉及到的设计模式）

在二级缓存的设计上，MyBatis大量地运用了装饰者模式，如CachingExecutor, 以及各种Cache接口的装饰器。关于装饰者模式，读者可以阅读相关资料，我的另外一篇博文   
Java 设计模式 装饰者模式
供读者参考。