Mybatis的缓存机制

在实际的项目开发中，通常对数据库的查询性能要求很高，而mybatis提供了查询缓存来缓存数据，从而达到提高查询性能的要求。

mybatis的查询缓存分为一级缓存和二级缓存，一级缓存是SqlSession级别的缓存，二级缓存时mapper级别的缓存，二级缓存是多个SqlSession共享的。mybatis通过缓存机制减轻数据压力，提高数据库性能。

一级缓存：

mybatis的一级缓存是SQLSession级别的缓存，在操作数据库时需要构造SqlSession对象，在对象中有一个HashMap用于存储缓存数据，不同的SqlSession之间缓存数据区域（HashMap）是互相不影响的。

一级缓存的作用域是SqlSession范围的，当在同一个SqlSession中执行两次相同的sql语句时，第一次执行完毕会将数据库中查询的数据写到缓存（内存）中，第二次查询时会从缓存中获取数据，不再去底层进行数据库查询，从而提高了查询效率。需要注意的是：如果SqlSession执行了DML操作（insert、update、delete），并执行commit（）操作，mybatis则会清空SqlSession中的一级缓存，这样做的目的是为了保证缓存数据中存储的是最新的信息，避免出现脏读现象。

当一个SqlSession结束后该SqlSession中的一级缓存也就不存在了，Mybatis默认开启一级缓存，不需要进行任何配置。

注意：Mybatis的缓存机制是基于id进行缓存，也就是说Mybatis在使用HashMap缓存数据时，是使用对象的id作为key，而对象作为value保存

例子说明：

sql语句：

CREATE TABLE employee(

id INT(11) PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,

loginname VARCHAR(18),

PASSWORD VARCHAR(18),

NAME VARCHAR(18) DEFAULT NULL,

sex CHAR(2) DEFAULT NULL,

age INT(11) DEFAULT NULL,

phone VARCHAR(21),

sal DOUBLE,

state VARCHAR(18)

);

INSERT INTO employee (loginname,PASSWORD,NAME,sex,age,phone,sal,state) VALUES('jack','123456','杰克','男',26,'12345678936',9800,'ACTIVE');

INSERT INTO employee (loginname,PASSWORD,NAME,sex,age,phone,sal,state) VALUES('rose','123456','露丝','女',21,'78965412395',6800,'ACTIVE');

INSERT INTO employee (loginname,PASSWORD,NAME,sex,age,phone,sal,state) VALUES('tom','123456','汤姆','男',25,'13902017777',8800,'ACTIVE');

INSERT INTO employee (loginname,PASSWORD,NAME,sex,age,phone,sal,state) VALUES('alice','123456','爱丽丝','女',20,'74185296375',5800,'ACTIVE');

log4j.properties:

log4j.rootLogger=ERROR, stdout

log4j.logger.com.zxc.mapper.EmployeeMapper=DEBUG

log4j.appender.console=org.apache.log4j.ConsoleAppender

log4j.appender.console.layout=org.apache.log4j.PatternLayout

log4j.appender.console.layout.ConversionPattern=[%-12d{HH\:mm\:ss.SS}] [%p] %l %m%n

log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender

log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout

log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%n

mybatis-config.xml:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE configuration PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"

"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">

<configuration>

<!-- mappers 告诉了Mybatis去哪里找持久化类的映射文件 -->

<settings>

<!-- 要使延迟加载生效必须配置下面两个属性 -->

<setting name="lazyLoadingEnabled" value="true"/>

<setting name="aggressiveLazyLoading" value="false"/>

<setting name="logImpl" value="LOG4J" />

</settings>

<environments default="mysql">

<environment id="mysql">

<!-- 指定事务管理类型，type="JDBC"指直接简单使用了JDBC的提交和回滚设置-->

<transactionManager type="JDBC"/>

<!-- dataSource指数据源配置，POOLED是JDBC连接对象的数据源连接池的实现 -->

<dataSource type="POOLED">

<property name="driver" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>

<property name="url" value="jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mybatis"/>

<property name="username" value="root"/>

<property name="password" value="sfhq1866"/>

</dataSource>

</environment>

</environments>

<mappers>

<mapper resource="com/zxc/mapper/EmployeeMapper.xml"/>

</mappers>

</configuration>

Employee.java:

package com.zxc.domain;

import java.io.Serializable;

public class Employee implements Serializable {

/**

*

*/

private static final long serialVersionUID = 1L;

private Integer id;

private String loginname;

private String password;

private String name;

private String sex;

private String age;

private String phone;

private Double sal;

private String state;

public Integer getId() {

return id;

}

public void setId(Integer id) {

this.id = id;

}

public String getLoginname() {

return loginname;

}

public void setLoginname(String loginname) {

this.loginname = loginname;

}

public String getPassword() {

return password;

}

public void setPassword(String password) {

this.password = password;

}

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public String getSex() {

return sex;

}

public void setSex(String sex) {

this.sex = sex;

}

public String getAge() {

return age;

}

public void setAge(String age) {

this.age = age;

}

public String getPhone() {

return phone;

}

public void setPhone(String phone) {

this.phone = phone;

}

public Double getSal() {

return sal;

}

public void setSal(Double sal) {

this.sal = sal;

}

public String getState() {

return state;

}

public void setState(String state) {

this.state = state;

}

}

EmployeeMapper.xml:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"

"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">

<mapper namespace="com.zxc.mapper.EmployeeMapper">

<select id="selectEmployeeById" parameterType="int" resultType="com.zxc.domain.Employee">

SELECT * FROM employee WHERE id = #{id}

</select>

<!-- 查询所有Employee -->

<select id="selectAllEmployee" parameterType="int" resultType="com.zxc.domain.Employee">

SELECT * FROM employee

</select>

<!-- 根据id删除Employee -->

<delete id="deleteEmployeeById" parameterType="int">

DELETE FROM employee WHERE id = #{id}

</delete>

</mapper>

EmployeeMapper.java:

package com.zxc.mapper;

import java.util.List;

import com.zxc.domain.Employee;

public interface EmployeeMapper {

//根据id查询Employee

Employee selectEmployeeById(Integer id);

//查询所有Employee

List<Employee> selectAllEmployee();

//根据id删除Employee

void deleteEmployeeById(Integer id);

}

工厂工具类：ZSqlSessionFactory.java:

package com.zxc.factory;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import org.apache.ibatis.io.Resources;

import org.apache.ibatis.session.SqlSession;

import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;

import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder;

public class ZSqlSessionFactory {

private static SqlSessionFactory sqlSessionFactory = null;

static{

try {

InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("mybatis-config.xml");

sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

//获取SqlSession对象的静态方法

public static SqlSession getSqlSession(){

return sqlSessionFactory.openSession();

}

//获取SqlSessionFactory的静态方法

public static SqlSessionFactory getSessionFactory(){

return sqlSessionFactory;

}

}

执行方法类一：OneLevelCacheTest.java

package com.zxc.test;

import org.apache.ibatis.session.SqlSession;

import com.zxc.domain.Employee;

import com.zxc.factory.ZSqlSessionFactory;

import com.zxc.mapper.EmployeeMapper;

public class OneLevelCacheTest {

public void testCache1(){

//使用工厂类获得SqlSession对象

SqlSession sqlSession = ZSqlSessionFactory.getSqlSession();

//获得EmployeeMapping对象

EmployeeMapper employeeMapper = sqlSession.getMapper(EmployeeMapper.class);

Employee employee1 = employeeMapper.selectEmployeeById(1);

System.out.println(employee1);

//再次查询id为1的Employee对象，因为是同一个SqlSession,所以会从之前的一级缓存中查找数据

Employee employee2 = employeeMapper.selectEmployeeById(1);

System.out.println(employee2);

sqlSession.close();

}

public static void main(String[] args) {

OneLevelCacheTest t = new OneLevelCacheTest();

t.testCache1();

}

}

运行之后结果：

2017-04-01 18:07:21,577 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - ==> Preparing: SELECT * FROM employee WHERE id = ?

2017-04-01 18:07:21,637 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - ==> Parameters: 1(Integer)

2017-04-01 18:07:21,720 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - <== Total: 1

com.zxc.domain.Employee@6a33ee9b

com.zxc.domain.Employee@6a33ee9b

通过观察结果可以看出，在第一次查询id为1的Employee对象时执行了一条select语句，但是第二次获取id为1的Employee对象时并没有执行select语句，因为此时一级缓存也就是SqlSession缓存中已经缓存了id为1的Employee对象，Mybatis直接从缓存中将对象取出来，并没有再次去查询数据库，所以第二次也就没有执行select语句

执行方法类二：

public void testCache1(){

//使用工厂类获得SqlSession对象

SqlSession sqlSession = ZSqlSessionFactory.getSqlSession();

//获得EmployeeMapping对象

EmployeeMapper employeeMapper = sqlSession.getMapper(EmployeeMapper.class);

Employee employee1 = employeeMapper.selectEmployeeById(1);

System.out.println(employee1);

//执行delete操作

employeeMapper.deleteEmployeeById(4);

//commit提交

sqlSession.commit();

//再次查询id为1的Employee对象，因为DML操作会清空sqlSession缓存，所以会再次执行select语句

Employee employee2 = employeeMapper.selectEmployeeById(1);

System.out.println(employee2);

sqlSession.close();

}

运行之后的结果：

10:06:52.691 [main] DEBUG org.apache.ibatis.logging.LogFactory - Logging initialized using 'class org.apache.ibatis.logging.log4j2.Log4j2Impl' adapter.

2017-04-05 10:06:53,129 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - ==> Preparing: SELECT * FROM employee WHERE id = ?

2017-04-05 10:06:53,186 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - ==> Parameters: 1(Integer)

2017-04-05 10:06:53,215 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - <== Total: 1

com.zxc.domain.Employee@6a33ee9b

2017-04-05 10:06:53,216 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.deleteEmployeeById] - ==> Preparing: DELETE FROM employee WHERE id = ?

2017-04-05 10:06:53,216 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.deleteEmployeeById] - ==> Parameters: 4(Integer)

2017-04-05 10:06:53,217 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.deleteEmployeeById] - <== Updates: 1

2017-04-05 10:06:53,219 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - ==> Preparing: SELECT * FROM employee WHERE id = ?

2017-04-05 10:06:53,219 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - ==> Parameters: 1(Integer)

2017-04-05 10:06:53,221 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - <== Total: 1

com.zxc.domain.Employee@1e2fce9c

结果分析：在第一次查询id为1的employee对象时执行了一条select语句，接下来执行了一个delete并commit操作，Mybatis为了保证缓存中存储的是最新消息，会清空SqlSession缓存。当第二次获取id为1的User对象时一级缓存也就是SqlSession缓存中并没有缓存任何对象，所以Mybatis再次执行语句去查询id为1的Exployee对象。

这里有兴趣的朋友可以试试delete操作之后不commit()操作，看Mybatis是否会再次执行查询语句。

执行方法类三：

public void testCache1(){

//使用工厂类获得SqlSession对象

SqlSession sqlSession = ZSqlSessionFactory.getSqlSession();

//获得EmployeeMapping对象

EmployeeMapper employeeMapper = sqlSession.getMapper(EmployeeMapper.class);

Employee employee1 = employeeMapper.selectEmployeeById(1);

System.out.println(employee1);

//关闭一级缓存

sqlSession.close();

//再次访问，需要再次获取一级缓存，然后才能查找数据，否则会抛出异常

sqlSession = ZSqlSessionFactory.getSqlSession();

//再次获得EmployeeMapper对象

employeeMapper = sqlSession.getMapper(EmployeeMapper.class);

Employee employee2 = employeeMapper.selectEmployeeById(1);

System.out.println(employee2);

sqlSession.close();

}

运行结果：

17:12:03.705 [main] DEBUG org.apache.ibatis.logging.LogFactory - Logging initialized using 'class org.apache.ibatis.logging.log4j2.Log4j2Impl' adapter.

2017-04-05 17:12:04,151 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - ==> Preparing: SELECT * FROM employee WHERE id = ?

2017-04-05 17:12:04,204 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - ==> Parameters: 1(Integer)

2017-04-05 17:12:04,230 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - <== Total: 1

com.zxc.domain.Employee@3016f5a0

2017-04-05 17:12:04,231 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - ==> Preparing: SELECT * FROM employee WHERE id = ?

2017-04-05 17:12:04,231 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - ==> Parameters: 1(Integer)

2017-04-05 17:12:04,233 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - <== Total: 1

com.zxc.domain.Employee@77763895

结果分析：在第一次查询id为1的User对象时执行了一条select语句，接下来调用SqlSession的close()方法，该方法会关闭SqlSession缓存，当第二次获取id为1的Employee对象时一级缓存也就是SqlSession缓存是一个新的对象，其中并没有缓存任何对象，所以Mybatis再次执行select语句去查询id为1的Employee对象。

二级缓存：

二级缓存是mapper级别的缓存，使用二级缓存时，多个SqlSession使用同一个Mapper的sql语句去操作数据库，得到的数据会存在二级缓存区域，它同样是使用HashMapper进行数据存储，相比一级缓存SqlSession，二级缓存的范围更大，多个SqlSession可以共用二级缓存，二级缓存是跨SqlSession的。

二级缓存是多个SqlSession共享的，其作用域是mapper的同一个namespace，不同的SqlSession两次执行相同的namespace下的sql语句，且向sql中传递的参数也相同，即最终执行相同的sql语句，则第一次执行完毕会将数据库中查询的数据写到缓存（内存），第二次查询时会从缓存中获取数据，不再去底层数据库查询，从而提高查询效率。

Mybatis默认没有开启二级缓存，需要在setting全局参数中配置开启二级缓存。

在mybatis-config.xml中配置：

<settings>

<setting name="cacheEnabled" value="true"/>

</settings>

cacheEnabled的value为true表示在此配置文件下开启二级缓存，该属性默认为false。

在EmployeeMapper.xml中配置：

<!-- 开启当前mapper的namespace下的二级缓存 -->

<cache eviction="LRU" flushInterval="60000" size="512" readOnly="true"/>

以上配置创建了一个LRU缓存，并每隔60秒刷新，最大存储512个对象，而且返回的对象被认为是只读。

cache元素用来开启当前mapper的namespace下的二级缓存，该元素的属性设置如下：

flushInterval：刷新间隔，可以被设置为任意的正整数，而且它们代表一个合理的毫秒形式的时间段，默认情况下是不设置的，也就是没有刷新间隔，缓存仅仅调用语句时刷新。

size：缓存数目，可以被设置为任意正整数，要记住你的缓存对象数目和你运行环境可用内存资源数目，默认值是1024.

readOnly：只读，属性可以被设置为true或false，只读的缓存会给所有调用者返回缓存对象的相同实例，因此这些对象不能被修改。这提供了很重要的性能优势，可读写的缓存会返回缓存对象的拷贝（通过序列化），这会慢一些，但是安全，因此默认是false。

eviction：收回策略，默认为LRU，有如下几种：

LRU：最近最少使用的策略，移除最长时间不被使用的对象。

FIFO：先进先出策略，按对象进入缓存的顺序来移除它们。

SOFT：软引用策略，移除基于垃圾回收器状态和软引用规则的对象。

WEAK：弱引用策略，更积极地移除基于垃圾收集器状态和弱引用规则的对象。

注意：使用二级缓存时，与查询结果映射的java对象必须实现java.io.Serializable接口的序列化和反序列化操作，如果存在父类，其成员都需要实现序列化接口，实现序列化接口是为了对缓存数据进行序列化和反序列化操作，因为二级缓存数据存储介质多种多样，不一定在内存，有可能是硬盘或者远程服务器。

执行方法类四：

public void testCache1(){

//使用工厂类获得SqlSession对象

SqlSession sqlSession = ZSqlSessionFactory.getSqlSession();

//获得EmployeeMapping对象

EmployeeMapper employeeMapper = sqlSession.getMapper(EmployeeMapper.class);

Employee employee1 = employeeMapper.selectEmployeeById(1);

System.out.println(employee1);

//关闭一级缓存

sqlSession.close();

//再次访问，需要再次获取一级缓存，然后才能查找数据，否则会抛出异常

sqlSession = ZSqlSessionFactory.getSqlSession();

//再次获得EmployeeMapper对象

employeeMapper = sqlSession.getMapper(EmployeeMapper.class);

//再次查询id为1的Employee对象，因为DML操作会清空sqlSession缓存，所以会再次执行select语句

Employee employee2 = employeeMapper.selectEmployeeById(1);

System.out.println(employee2);

sqlSession.close();

}

运行结果：

18:18:10.743 [main] DEBUG org.apache.ibatis.logging.LogFactory - Logging initialized using 'class org.apache.ibatis.logging.log4j2.Log4j2Impl' adapter.

2017-04-05 18:18:10,920 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper] - Cache Hit Ratio [com.zxc.mapper.EmployeeMapper]: 0.0

2017-04-05 18:18:11,169 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - ==> Preparing: SELECT * FROM employee WHERE id = ?

2017-04-05 18:18:11,224 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - ==> Parameters: 1(Integer)

2017-04-05 18:18:11,252 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - <== Total: 1

com.zxc.domain.Employee@2934ad41

2017-04-05 18:18:11,254 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper] - Cache Hit Ratio [com.zxc.mapper.EmployeeMapper]: 0.5

com.zxc.domain.Employee@2934ad41

若禁用当前select语句的二级缓存，修改EmployeeMapper.xml如下：

<select id="selectEmployeeById" parameterType="int" resultType="com.zxc.domain.Employee" useCache="false">

此时运行结果：

18:20:30.418 [main] DEBUG org.apache.ibatis.logging.LogFactory - Logging initialized using 'class org.apache.ibatis.logging.log4j2.Log4j2Impl' adapter.

2017-04-05 18:20:30,861 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - ==> Preparing: SELECT * FROM employee WHERE id = ?

2017-04-05 18:20:30,916 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - ==> Parameters: 1(Integer)

2017-04-05 18:20:30,943 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - <== Total: 1

com.zxc.domain.Employee@54d5da26

2017-04-05 18:20:30,945 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - ==> Preparing: SELECT * FROM employee WHERE id = ?

2017-04-05 18:20:30,945 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - ==> Parameters: 1(Integer)

2017-04-05 18:20:30,947 DEBUG [com.zxc.mapper.EmployeeMapper.selectEmployeeById] - <== Total: 1

com.zxc.domain.Employee@7116778b

结果分析：第一次查询时，虽然关闭了SqlSession也就是一级缓存，但是因为启用了二级缓存，第一次查询到的结果被保存到二级缓存中，Mybatis在一级缓存中没有找到id为1的Employee对象，就会去二级缓存中查找，所以不会再次执行select语句。当禁用了二级缓存，又关闭了SqlSession，第二次查询mybatis就会再一次执行一次select语句。

小结：本文介绍了Mybatis的缓存机制，包括一级缓存SqlSession和二级缓存mapper，使用缓存可以最大程度低减轻数据查询压力，提高数据库性能。