mybatis源码学习：一级缓存和二级缓存分析
目录
- 零、一级缓存和二级缓存的流程
- 一、缓存接口Cache及其实现类
- 三、CacheKey缓存项的key
- 四、二级缓存TransactionCache
前文传送门： mybatis源码学习：从SqlSessionFactory到代理对象的生成
零、一级缓存和二级缓存的流程
以这里的查询语句为例。
一级缓存总结
-
以下两种情况会直接在一级缓存中查找数据
- 主配置文件或映射文件没有配置二级缓存开启。
- 二级缓存中不存在数据。
-
根据statetment，生成一个CacheKey。
-
判断是否需要清空本地缓存。
-
根据cachekey从localCache中获取数据。
-
如果缓存未命中，走接下来三步并向下
- 从数据库查询结果。
- 将cachekey：数据存入localcache中。
- 将数据返回。
-
如果缓存命中，直接从缓存中获取数据。
-
localCache的范围如果为statement，清空一级缓存。
二级缓存总结
-
判断主配置文件是否设置了enabledCache，默认是开启的，创建CachingExecutor。
-
根据statetment，生成一个CacheKey。
-
判断映射文件中是否有cache标签，如果没有则跳过以下针对二级缓存的操作，从一级缓存中查，查不到就从数据库中查。
-
否则即开启了二级缓存，获取cache。
-
判断是否需要清空二级缓存。
-
判断该语句是否需要使用二级缓存isUserCache。
-
如果二级缓存命中，则直接返回该数据。
-
如果二级缓存未命中，则将cachekey存入未命中set，然后进行一下的操作：
- 从一级缓存中查，如果命中就返回，没有命中就从数据库中查。
- 将查到的数据返回，并将cachekey和数据（对象的拷贝）存入待加入二级缓存的map中。
-
最后commit和close操作都会使二级缓存真正地更新。
一、缓存接口Cache及其实现类
缓存类的顶级接口Cache，里面定义了加入数据到缓存，从缓存中获取数据，清楚缓存等操作，通常mybatis会将namespace作为id，将CacheKey作为Map中的键，而map中的值也就是存储在缓存中的对象。
而通过装饰器设计模式，将Cache的功能进行加强，在它的实现类中有着明显的体现：
PerpetualCache：是最基础的缓存类，采用HashMap实现，同时一级缓存使用的localCache就是该类型。
LruCache：Lru（least recently used），采用Lru算法可以实现移除最长时间没有使用的key/value。
SerializedCache：提供了序列化功能，将值序列化后存入缓存，用于缓存返回一份实例的Copy，保证线程安全。
LoggingCache：提供日志功能，如果开启debugEnabled为true，则打印缓存命中日志。
SynchronizedCache：同步的Cache，用synchronized关键字修饰所有方法。
下图可以得知其执行链：SynchronizedCache -> LoggingCache -> SerializedCache -> LruCache -> PerpetualCache
二、cache标签解析源码
XMLMapperBuilder中的configurationElement负责解析mappers映射文件中的标签元素，其中有个cacheElement方法，负责解析cache标签。
private void cacheElement(XNode context) throws Exception {
if (context != null) {
//获取type属性，默认为perpetual
String type = context.getStringAttribute("type", "PERPETUAL");
//获取type类对象
Class<? extends Cache> typeClass = typeAliasRegistry.resolveAlias(type);
//获取eviction策略，默认为lru，即最近最少使用，移除最长时间不被使用的对象
String eviction = context.getStringAttribute("eviction", "LRU");
Class<? extends Cache> evictionClass = typeAliasRegistry.resolveAlias(eviction);
//获取flushInterval刷新间隔
Long flushInterval = context.getLongAttribute("flushInterval");
//获取size引用数目
Integer size = context.getIntAttribute("size");
//获取是否只读
boolean readWrite = !context.getBooleanAttribute("readOnly", false);
//获取是否blocking
boolean blocking = context.getBooleanAttribute("blocking", false);
//这一步是另外一种设置cache的方式，即cache子元素中用property，name，value定义
Properties props = context.getChildrenAsProperties();
builderAssistant.useNewCache(typeClass, evictionClass, flushInterval, size, readWrite, blocking, props);
}
}
getStringAttribute方法，这个方法的作用就是获取指定的属性值，如果没有设置的话，就采用默认的值：
public String getStringAttribute(String name, String def) {
//获取name参数对应的属性
String value = attributes.getProperty(name);
if (value == null) {
//如果没有设置，默认为def
return def;
} else {
return value;
}
}
resolveAlias方法，从源码中我们就可以猜测，我们之前通过 </typeAliases> 起别名其实也就是将里面的内容解析，并存入map之中，而每次处理类型的时候，都比较的是小写的形式，这也是我们起别名之后不用关心大小写的原因。
// throws class cast exception as well if types cannot be assigned
public <T> Class<T> resolveAlias(String string) {
try {
if (string == null) {
return null;
}
//首先将传入的参数转换为小写形式
String key = string.toLowerCase(Locale.ENGLISH);
Class<T> value;
//到TypeAliasRegistry维护的Map，TYPE_ALIASES中找有无对应的键
if (TYPE_ALIASES.containsKey(key)) {
//找到就直接返回：class类对象
value = (Class<T>) TYPE_ALIASES.get(key);
} else {
//找不到就通过反射获取一个
value = (Class<T>) Resources.classForName(string);
}
return value;
} catch (ClassNotFoundException e) {
throw new TypeException("Could not resolve type alias '" + string + "'. Cause: " + e, e);
}
}
根据获取的属性，通过装饰器模式，层层装饰，最后创建了一个SynchronizedCache，并添加到configuration中。因此我们可以知道，一旦我们在映射文件中设置了 <cache> ，就会创建一个SynchronizedCache缓存对象。
public Cache useNewCache(Class<? extends Cache> typeClass,
Class<? extends Cache> evictionClass,
Long flushInterval,
Integer size,
boolean readWrite,
boolean blocking,
Properties props) {
//把当前的namespace当作缓存的id
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();
//将cache加入configuration
configuration.addCache(cache);
currentCache = cache;
return cache;
}
三、CacheKey缓存项的key
默认情况下，enabledCache的全局设置是开启的，所以Executor会创建一个CachingExecutor，以查询为例，当执行Executor实现类的时候，会获取boundsql，并根据当前信息创建缓存项的key。
@Override
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
//从MappedStatement中获取boundsql
BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameterObject);
//Cachekey类表示缓存项的key
CacheKey key = createCacheKey(ms, parameterObject, rowBounds, boundSql);
return query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}
每一个SqlSession中持有了自己的Executor，每一个Executor中有一个Local Cache。当用户发起查询时，Mybatis会根据当前执行的MappedStatement生成一个key，去Local Cache中查询，如果缓存命中的话，返回。如果缓存没有命中的话，则写入Local Cache，最后返回结果给用户。
boundsql对象的详细信息：
CacheKey对象的CreateKey操作：
- 首先创建一个cachekey，默认hashcode=17，multiplier=37，count=0，updateList初始化。
- update操作：count++，对checksum，hashcode进行赋值，最后将参数添加到updatelist中。
//根据传入信息，创建chachekey
@Override
public CacheKey createCacheKey(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, BoundSql boundSql) {
//执行器关闭就抛出异常
if (closed) {
throw new ExecutorException("Executor was closed.");
}
//创建一个cachekey，默认hashcode=17，multiplier=37，count=0，updateList初始化
CacheKey cacheKey = new CacheKey();
//添加操作：sql的id，逻辑分页偏移量，逻辑分页起始量，sql语句。
cacheKey.update(ms.getId());
cacheKey.update(rowBounds.getOffset());
cacheKey.update(rowBounds.getLimit());
cacheKey.update(boundSql.getSql());
List<ParameterMapping> parameterMappings = boundSql.getParameterMappings();
TypeHandlerRegistry typeHandlerRegistry = ms.getConfiguration().getTypeHandlerRegistry();
// mimic DefaultParameterHandler logic
for (ParameterMapping parameterMapping : parameterMappings) {
if (parameterMapping.getMode() != ParameterMode.OUT) {
Object value;
//参数名
String propertyName = parameterMapping.getProperty();
//根据参数名获取值
if (boundSql.hasAdditionalParameter(propertyName)) {
value = boundSql.getAdditionalParameter(propertyName);
} else if (parameterObject == null) {
value = null;
} else if (typeHandlerRegistry.hasTypeHandler(parameterObject.getClass())) {
value = parameterObject;
} else {
MetaObject metaObject = configuration.newMetaObject(parameterObject);
value = metaObject.getValue(propertyName);
}
//添加参数值
cacheKey.update(value);
}
}
//添加environment的id名，如果它不为空的话
if (configuration.getEnvironment() != null) {
// issue #176
cacheKey.update(configuration.getEnvironment().getId());
}
//返回cachekey
return cacheKey;
}
所以缓存项的key最后表示为： hashcode:checknum:遍历updateList，以：间隔 。
2020122321:657338105:com.smday.dao.IUserDao.findById:0:2147483647:select * from user where id = ?:41:mysql 。
接着，调用同类中的query方法，针对是否开启二级缓存做不同的决断。（需要注意的是，这一部分是建立在cacheEnabled设置为true的前提下，当然默认是true。如果为false，Executor将会创建BaseExecutor，并不会判断mappers映射文件中二级缓存是否存在，而是直接执行 delegate.<E> query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql) ）
//主配置文件已经开启二级缓存
@Override
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql)
throws SQLException {
Cache cache = ms.getCache();
//映射文件配置已经开启二级缓存
if (cache != null) {
//如果cache不为空，且需要清缓存的话(insert|update|delete)，执行tcm.clear(cache);
flushCacheIfRequired(ms);
if (ms.isUseCache() && resultHandler == null) {
ensureNoOutParams(ms, parameterObject, boundSql);
@SuppressWarnings("unchecked")
//从缓存中获取
List<E> list = (List<E>) tcm.getObject(cache, key);
if (list == null) {
//缓存中没有就执行查询，BaseExecutor的query
list = delegate.<E> query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
//存入缓存
tcm.putObject(cache, key, list); // issue #578 and #116
}
//如果缓存中有，就直接返回
return list;
}
}
//映射文件没有开启二级缓存，需要进行查询，delegate其实还是Executor对象
return delegate.<E> query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}
除了select操作之外，其他的的操作都会清空二级缓存。XMLStatementBuilder中配置属性的时候： boolean flushCache = context.getBooleanAttribute("flushCache", !isSelect);
private void flushCacheIfRequired(MappedStatement ms) {
Cache cache = ms.getCache();
if (cache != null && ms.isFlushCacheRequired()) {
//tcm后面会总结，清空二级缓存
tcm.clear(cache);
}
}
四、二级缓存TransactionCache
这里学习一下二级缓存涉及的缓存类：TransactionCache，同样也是基于装饰者设计模式，对传入的Cache进行装饰，构建二级缓存事务缓冲区：
CachingExecutor维护了一个TransactionCacheManager，即tcm，而这个tcm其实维护的就是一个key为Cache，value为TransactionCache包装过的Cache。而 tcm.getObject(cache, key) 的意思我们可以通过以下源码得知：
public Object getObject(Cache cache, CacheKey key) {
//将传入的cache包装为TransactionalCache，并根据key获取值
return getTransactionalCache(cache).getObject(key);
}
需要注意的是，getObject方法中将会把获取值的职责一路向后传递，直到最基础的perpetualCache，根据cachekey获取。
最终获取到的值，如果为null，就需要把key加入未命中条目的缓存。
@Override
public Object getObject(Object key) {
//根据职责一路向后传递
Object object = delegate.getObject(key);
if (object == null) {
//没找到值就将key存入未命中的set
entriesMissedInCache.add(key);
}
// issue #146
if (clearOnCommit) {
return null;
} else {
return object;
}
}
如果缓存中没有找到，将会从数据库中查找，查询到之后，将会进行添加操作，也就是： tcm.putObject(cache, key, list); 。我们可以发现，其实它并没有直接将数据加入缓存，而是将数据添加进待提交的map中。
@Override
public void putObject(Object key, Object object) {
entriesToAddOnCommit.put(key, object);
}
也就是说，一定需要某种手段才能让他真正地存入缓存，没错了，commit是可以的：
//CachingExecutor.java
@Override
public void commit(boolean required) throws SQLException {
//清除本地缓存
delegate.commit(required);
//调用tcm.commit
tcm.commit();
}
最终调用的是TransactionCache的commit方法：
public void commit() {
if (clearOnCommit) {
delegate.clear();
}
flushPendingEntries();
reset();
}
最后的最后，我们可以看到将刚才的未命中和待提交的数据都进行了相应的处理，这才是最终影响二级缓存中数据的操作，当然这中间也存在着职责链，就不赘述了。
当然，除了commit，close也是一样的，因为最终调用的其实都是commit方法，同样也会操作缓存。
五、二级缓存测试
<!-- 开启全局配置 -->
<settings>
<!--全局开启缓存配置,是默认开启的-->
<setting name="cacheEnabled" value="true"/>
</settings>
<!-- 映射配置文件 -->
<!--开启user支持二级缓存-->
<cache></cache>
<select id="findById" resultType="user" useCache="true" >
select * from user where id = #{id}
</select>
/**
* 测试二级缓存
*/
@Test
public void testFirstLevelCache2(){
SqlSession sqlSession1 = factory.openSession();
IUserDao userDao1 = sqlSession1.getMapper(IUserDao.class);
User user1 = userDao1.findById(41);
System.out.printf("==> %s/n", user1);
sqlSession1.commit();
//sqlSession1.close();
SqlSession sqlSession2 = factory.openSession();
IUserDao userDao2 = sqlSession2.getMapper(IUserDao.class);
User user2 = userDao2.findById(41);
System.out.printf("==> %s/n", user2);
sqlSession2.close();
System.out.println("user1 == user2:"+(user1 == user2));
SqlSession sqlSession3 = factory.openSession();
IUserDao userDao3 = sqlSession3.getMapper(IUserDao.class);
User user3 = userDao3.findById(41);
System.out.printf("==> %s/n", user3);
sqlSession2.close();
System.out.println("user2 == user3:"+(user2 == user3));
}
二级缓存实现了SqlSession之间缓存数据的共享，是mapper映射级别的缓存。
有时缓存也会带来数据读取正确性的问题，如果数据更新频繁，会导致从缓存中读取到的数据并不是最新的，可以关闭二级缓存。
六、一级缓存源码解析
主配置文件或映射文件没有配置二级缓存开启，或者二级缓存中不存在数据，最终都会执行BaseExecutor的query方法，如果queryStack为空或者不是select语句，就会先清空本地的缓存。
if (queryStack == 0 && ms.isFlushCacheRequired()) {
clearLocalCache();
}
查看本地缓存（一级缓存）是否有数据，如果有直接返回，如果没有，则调用queryFromDatabase从数据库中查询。
list = resultHandler == null ? (List<E>) localCache.getObject(key) : null;
if (list != null) {
//处理存储过程
handleLocallyCachedOutputParameters(ms, key, parameter, boundSql);
} else {
//从数据库中查询
list = queryFromDatabase(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}
判断本地缓存的级别是否为STATEMENT级别，如果是的话，清空缓存，因此STATEMENT级别的一级缓存无法共享localCache。
if (configuration.getLocalCacheScope() == LocalCacheScope.STATEMENT) {
// issue #482
clearLocalCache();
}
七、测试一级缓存
/**
* 测试一级缓存
*/
@Test
public void testFirstLevelCache1(){
SqlSession sqlSession1 = factory.openSession();
IUserDao userDao1 = sqlSession1.getMapper(IUserDao.class);
User user1 = userDao1.findById(41);
System.out.printf("==> %s/n", user1);
IUserDao userDao2 = sqlSession1.getMapper(IUserDao.class);
User user2 = userDao2.findById(41);
System.out.printf("==> %s/n", user2);
sqlSession1.close();
System.out.println("user1 == user2:"+(user1 == user2));
}
一级缓存默认是sqlSession级别地缓存，insert|delete|update|commit()和close()的操作的执行都会清空一级缓存。
怎么说呢，分析源码的过程让我对Mybatis有了更加深刻的认识，可能有些理解还是没有很到位，或许是经验不足，很多东西还是浮于表面，但一翻debug下来，看到自己之前一个又一个的迷惑被非常确切地解开，真的爽！
https://www.jianshu.com/p/c553169c5921
正文到此结束
- 本文标签： synchronized tab 线程 IDE 遍历 分页 Logging executor session 源码 数据库 数据 解析 mybatis ACE cache HashMap 测试 find UI HTML list http sqlsession bug update 配置 App value src XMLStatementBuilder id java https map CTO key build mapper IO 目录 ip sql 设计模式 XML 同步 SqlSessionFactory 缓存 mysql db 安全 时间 实例 总结 Action 一级缓存 Statement node cat NSA Select 参数 Property 二级缓存
- 版权声明： 本文为互联网转载文章，出处已在文章中说明(部分除外)。如果侵权，请联系本站长删除，谢谢。
- 本文海报： 生成海报一 生成海报二
热门推荐
相关文章
近期评论
-
文章和留言都翻到11页了 没有OOM
-
-
朋友，翻页到11页，及以后，会出现OOM，无法访问
-
-
搞个gitee的项目
-
-
版本号是多少，你可以下载哪个代码仓库，jdk选1.8 直接跑就行
-
-
-
Loading...
![[HBLOG]公众号](https://www.liuhaihua.cn/img/qrcode_gzh.jpg)
