缓存,这个伟大的创新,无处不在,而且还喜欢分级,往往以多级缓存的形式出现。mybatis的缓存如出一辙,也划分为一级缓存和二级缓存。紧跟 MyBatis一级缓存介绍 ,本文开启MyBatis二级缓存介绍。

1、CPU的二级缓存

缓存无处不在,其最根本的起源是CPU的多级缓存,如下所示:

CPU-Cache.jpg

对比一下CPU的二级缓存,更有助于学习MyBatis二级缓存。

二级缓存是CPU性能表现的关键之一,在CPU核心不变化的情况下,增加二级缓存容量能使性能大幅度提高。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二级缓存上有差异,由此可见二级缓存对于CPU的重要性。

备注:随着CPU制造工艺的发展,二级缓存也能轻易的集成在CPU内核中,容量也在逐年提升。现在再用集成在CPU内部与否来定义一、二级缓存,已不确切。而且随着二级缓存被集成入CPU内核中,以往二级缓存与CPU大差距分频的情况也被改变,此时其以相同于主频的速度工作,可以为CPU提供更高的传输速度。

2、MyBatis二级缓存出现的原因

之所以称之为“二级缓存”,是相对于“一级缓存”而言的。既然有了一级缓存,那么为什么要提供二级缓存呢?我们知道,在一级缓存中,不同session进行相同SQL查询的时候,是查询两次数据库的。显然这是一种浪费,既然SQL查询相同,就没有必要再次查库了,直接利用缓存数据即可,这种思想就是MyBatis二级缓存的初衷。

另外,Spring和MyBatis整合时,每次查询之后都要进行关闭sqlsession,关闭之后数据被清空。所以MyBatis和Spring整合之后,一级缓存是没有意义的。如果开启二级缓存,关闭sqlsession后,会把该sqlsession一级缓存中的数据添加到mapper namespace的二级缓存中。这样,缓存在sqlsession关闭之后依然存在。

3、MyBatis二级缓存的设置

默认情况下,MyBatis只启用了本地的会话缓存,它仅仅对一个会话中的数据进行缓存,见: MyBatis一级缓存介绍 。要启用全局的二级缓存,只需要在SQL映射文件中添加一行:

<cache/>

二级缓存是Mapper级别的缓存,多个SqlSession去操作同一个Mapper的sql语句,多个SqlSession可以共用二级缓存,二级缓存是跨SqlSession的。

上面这个简单语句的效果如下:

映射语句文件中的所有 select 语句的结果将会被缓存。
映射语句文件中的所有 insert、update 和 delete 语句会刷新缓存。
缓存会使用最近最少使用算法(LRU, Least Recently Used)算法来清除不需要的缓存。
缓存不会定时进行刷新(也就是说,没有刷新间隔)。
缓存会保存列表或对象的1024个引用。
缓存会被视为读/写缓存,这意味着获取到的对象并不是共享的,可以安全地被调用者修改,而不干扰其他调用者或线程所做的潜在修改。

提示:缓存只作用于 cache 标签所在的映射文件中的语句。如果你混合使用 Java API 和 XML 映射文件,在共用接口中的语句将不会被默认缓存。你需要使用 @CacheNamespaceRef 注解指定缓存作用域。

这些属性可以通过 cache 元素的属性来修改。比如:

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

这个更高级的配置创建了一个 FIFO 缓存,每隔 60 秒刷新,最多可以存储结果对象或列表的 512 个引用,而且返回的对象被认为是只读的,因此对它们进行修改可能会在不同线程中的调用者产生冲突。

可用的清除策略有:

LRU – 最近最少使用:移除最长时间不被使用的对象。
FIFO – 先进先出:按对象进入缓存的顺序来移除它们。
SOFT – 软引用:基于垃圾回收器状态和软引用规则移除对象。
WEAK – 弱引用:更积极地基于垃圾收集器状态和弱引用规则移除对象。
默认的清除策略是 LRU。

flushInterval(刷新间隔)属性可以被设置为任意的正整数,设置的值应该是一个以毫秒为单位的合理时间量。 默认情况是不设置,也就是没有刷新间隔,缓存仅仅会在调用语句时刷新。

size(引用数目)属性可以被设置为任意正整数,要注意欲缓存对象的大小和运行环境中可用的内存资源。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。这就提供了可观的性能提升。而可读写的缓存会(通过序列化)返回缓存对象的拷贝。 速度上会慢一些,但是更安全,因此默认值是 false。

提示:二级缓存是事务性的。这意味着,当 SqlSession 完成并提交时,或是完成并回滚,但没有执行 flushCache=true 的 insert/delete/update 语句时,缓存会获得更新。

4、MyBatis 使用自定义缓存

除了上述自定义缓存的方式,你也可以通过实现自己的缓存,或为其他第三方缓存方案创建适配器,来完全覆盖缓存行为。

<cache type="cn.mybatis.mydemo.mycache.MyCustomCache"/>

这个示例展示了如何使用一个自定义的缓存实现。type 属性指定的类必须实现 org.mybatis.cache.Cache 接口,且提供一个接受 String 参数作为 id 的构造器。 这个接口是 MyBatis 框架中许多复杂的接口之一,但是行为却非常简单,代码如下所示:

public interface Cache {
  String getId();
  int getSize();
  void putObject(Object key, Object value);
  Object getObject(Object key);
  boolean hasKey(Object key);
  Object removeObject(Object key);
  void clear();
}

为了对你的缓存进行配置,只需要简单地在你的缓存实现类中添加公有的 JavaBean 属性,然后通过 cache 元素传递属性值,例如,下面的例子将在你的缓存实现类上调用一个名为 setCacheFile(String file) 的方法:

<cache type="cn.mybatis.mydemo.mycache.MyCustomCache">
  <property name="cacheFile" value="/tmp/my-custom-cache.tmp"/>
</cache>

你可以使用所有简单类型作为JavaBean 属性的类型,MyBatis会进行转换。你也可以使用占位符(如 ${cache.file}),以便替换成在配置文件属性中定义的值。

从版本 3.4.2 开始,MyBatis 已经支持在所有属性设置完毕之后,调用一个初始化方法。这样就可以在上面定义的MyCustomCache里面获取配置文件设置的cacheFile属性。如果想要使用这个特性,请在你的自定义缓存类里实现 org.apache.ibatis.builder.InitializingObject 接口。

public interface InitializingObject {
  void initialize() throws Exception;
}

提示:上文中对缓存的配置(如清除策略、可读或可读写等),不能应用于自定义缓存。

请注意,缓存的配置和缓存实例会被绑定到 SQL 映射文件的命名空间中。 因此,同一命名空间中的所有语句和缓存将通过命名空间绑定在一起。 每条语句可以自定义与缓存交互的方式,或将它们完全排除于缓存之外,这可以通过在每条语句上使用两个简单属性来达成。 默认情况下,语句会这样来配置:

<select ... flushCache="false" useCache="true"/><!--select查询的结果会使用缓存-->
<insert ... flushCache="true"/><!--insert插入操作会清空缓存-->
<update ... flushCache="true"/>
<delete ... flushCache="true"/>

鉴于这是默认行为,显然你永远不应该以这样的方式显式配置一条语句。但如果你想改变默认的行为,只需要设置 flushCache 和 useCache 属性。比如,某些情况下你可能希望特定 select 语句的结果排除于缓存之外,或希望一条 select 语句清空缓存。类似地,你可能希望某些 update 语句执行时不要刷新缓存。

4、MyBatis二级缓存的复用:cache-ref

对某一命名空间的语句,只会使用该命名空间的缓存进行缓存或刷新。但你可能会想要在多个命名空间中共享相同的缓存配置和实例。要实现这种需求,你可以使用 cache-ref 元素来引用另一个缓存。

<cache-ref namespace="cn.mybatis.mydemo.mapper.XXXMapper"/>

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