《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。
本文只是讲述MyBatis二级缓存的基本原理,关于自定义二级缓存和与第三方内存库的集成,将在后续的文章中再做讨论,敬请关注!
本文是《深入理解mybatis原理》系列的其中一篇,如果您有兴趣,请关注该系列的其他文章~
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