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面试题:什么是Mybatis的一级、二级缓存(一)

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方圆想当图灵 #高频知识点汇总#
发布于 2021-12-08 15:24:28 APP内打开
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1. 写在前头

大家好,我是方圆,最近在读Mybatis的源码,之前面试被问过一、二级缓存相关的问题,想着就把这写成一篇博客记录下来吧,供回忆,供参考

这篇帖子主要讲一级缓存,它的作用范围和源码分析

(本来想把一二级缓存合在一起,发现太长了)


2. 准备工作

2.1 两个要用的实体类

public class Department {

    public Department(String id) {
        this.id = id;
    }

    private String id;

    /**
     * 部门名称
     */
    private String name;

    /**
     * 部门电话
     */
    private String tel;

    /**
     * 部门成员
     */
    private Set<User> users;
}
public class User {

    private String id;

    private String name;

    private Integer age;

    private LocalDateTime birthday;

    private Department department;
}

2.2 Mapper.xml文件中要用的SQL

  • DepartmentMapper.xml,两条SQL,一条根据ID匹配,一条清除缓存,注意fulshCache标签
    <select id="findById" resultType="Department">
        select * from department
        where id = #{id}
    </select>

    <!-- flushCache 所有namespace 的一级缓存 和 当前namespace 的二级缓存均会清除 默认是false-->
    <select id="cleanCathe" resultType="int" flushCache="true">
        select count(department.id) from department;
    </select>
  • UserMapper.xml,简简单单的查询所有的user
    <select id="findAll" resultMap="userMap">
        select u.*, td.id, td.name as department_name
        from user u
        left join department td
        on u.department_id = td.id
    </select>

3. 一级缓存

  • 一级缓存是基于SQLSession的,同一条SQL执行第二遍的时候会直接从缓存中取,测试下看看
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        InputStream xml = Resources.getResourceAsStream("mybatis-config.xml");
        SqlSessionFactoryBuilder sqlSessionFactoryBuilder = new SqlSessionFactoryBuilder();
        // 开启二级缓存需要在同一个SqlSessionFactory下,二级缓存存在于 SqlSessionFactory 生命周期,如此才能命中二级缓存
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = sqlSessionFactoryBuilder.build(xml);

        SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
        DepartmentMapper departmentMapper = sqlSession.getMapper(DepartmentMapper.class);
        System.out.println("----------department第一次查询 ↓------------");
        departmentMapper.findById("18ec781fbefd727923b0d35740b177ab");
        System.out.println("----------department一级缓存生效,控制台看不见SQL ↓------------");
        departmentMapper.findById("18ec781fbefd727923b0d35740b177ab");

    }
  • 可以发现控制台在第二次查询的时候,一级缓存生效,没有出现SQL
    alt
  • 我们清空下一级缓存再试试

xml文件中flushCache标签 会清除所有namespace 的一级缓存 和 当前namespace 的二级缓存均会清除 默认是false

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        InputStream xml = Resources.getResourceAsStream("mybatis-config.xml");
        SqlSessionFactoryBuilder sqlSessionFactoryBuilder = new SqlSessionFactoryBuilder();
        // 开启二级缓存需要在同一个SqlSessionFactory下,二级缓存存在于 SqlSessionFactory 生命周期,如此才能命中二级缓存
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = sqlSessionFactoryBuilder.build(xml);

        SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
        DepartmentMapper departmentMapper = sqlSession.getMapper(DepartmentMapper.class);
        System.out.println("----------department第一次查询 ↓------------");
        departmentMapper.findById("18ec781fbefd727923b0d35740b177ab");
        System.out.println("----------department一级缓存生效,控制台看不见SQL ↓------------");
        departmentMapper.findById("18ec781fbefd727923b0d35740b177ab");
        System.out.println("----------清除一级缓存 ↓------------");
        departmentMapper.cleanCathe();
        System.out.println("----------清除后department再一次查询,SQL再次出现 ↓------------");
        departmentMapper.findById("18ec781fbefd727923b0d35740b177ab");
    }
  • 控制台日志很清晰,清除缓存后又重新查了一遍
    alt

3.1 一级缓存失效的情况

3.1.1 不同SQLSession下同一条SQL一级缓存不生效

  • 创建一个新的sqlSession1执行相同的SQL,发现不同SQLSession下不共享一级缓存
        SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
        SqlSession sqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession();
        DepartmentMapper departmentMapper = sqlSession.getMapper(DepartmentMapper.class);
        DepartmentMapper departmentMapper1 = sqlSession1.getMapper(DepartmentMapper.class);
        System.out.println("----------department第一次查询 ↓------------");
        departmentMapper.findById("18ec781fbefd727923b0d35740b177ab");
        System.out.println("----------sqlSession1下department执行相同的SQL,控制台出现SQL ↓------------");
        departmentMapper1.findById("18ec781fbefd727923b0d35740b177ab");

alt

3.1.2 两次相同查询SQL间有Insert、Delete、Update语句出现

  • 因为Insert、Delete、Update的flushCache标签 默认为 true ,执行它们时,必然会导致一级缓存的清空,从而引发之前的一级缓存不能继续使用的情况(这跟我们上边清除一级缓存的SQL例子一致)

3.1.3 调用sqlSession.clearCache()方法

  • 这个方***将一级缓存清除,效果是一样的

3.2 一级缓存源码:缓存被保存在了哪里?

3.2.1 该如何找打它的位置

  • Mybatis顶层的缓存是接口Cache,查看它的实现类
    alt
    发现大部分实现类的包都是decorators(装饰器),只有PerpetualCache是Impl,所以我们确定的说,它就是我们要找的缓存实现类,点进去看看,发现只是组合了HashMap...
public class PerpetualCache implements Cache {

  private final String id;

  // 看这里
  private final Map<Object, Object> cache = new HashMap<>();

  ...
}
  • 那这个PerpetualCache被放在哪里呢?
    我们想到了一级缓存是基于SQLSession,那我们去DefaultSQLSession,它默认的实现类里看看
public class DefaultSqlSession implements SqlSession {

  private final Configuration configuration;
  private final Executor executor;

  private final boolean autoCommit;
  private boolean dirty;
  private List<Cursor<?>> cursorList;

  ...
}
  • 发现并没有哇!DefaultSqlSession还有两个东西,Configuration是全局的配置,这里边儿应该是没有,那我们只能再去Executor里看看了
    alt

  • 发现它是个接口,实现类有一个CachingExecutor!立马点进去!

public class CachingExecutor implements Executor {

  private final Executor delegate;
  private final TransactionalCacheManager tcm = new TransactionalCacheManager();

  ...
}
  • 发现还是没有???
    alt

  • 但是Executor还有一个BaseExecutor,最后一家了,再在没有关了Idea睡觉了

public abstract class BaseExecutor implements Executor {

  private static final Log log = LogFactory.getLog(BaseExecutor.class);

  protected Transaction transaction;
  protected Executor wrapper;

  protected ConcurrentLinkedQueue<DeferredLoad> deferredLoads;
  // o??!! 不就在这呢嘛,小老弟
  protected PerpetualCache localCache;
  protected PerpetualCache localOutputParameterCache;
  protected Configuration configuration;

  ...
}
  • 它来了,原来在这藏着呢呀,行了,这把知道它的位置了,我们直接看SQL执行的时候是怎么存的,怎么取的吧!

3.2.2 query()方法

  • BaseExecutor的query()方法,看看注释,很简单
  public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException {
    ErrorContext.instance().resource(ms.getResource()).activity("executing a query").object(ms.getId());
    if (closed) {
      throw new ExecutorException("Executor was closed.");
    }
    // 是否需要清除一级缓存
    if (queryStack == 0 && ms.isFlushCacheRequired()) {
      clearLocalCache();
    }
    List<E> list;
    try {
      queryStack++;
      // 查询一级缓存中是否存在数据
      list = resultHandler == null ? (List<E>) localCache.getObject(key) : null;
      if (list != null) {
        // 有数据直接取一级缓存
        handleLocallyCachedOutputParameters(ms, key, parameter, boundSql);
      } else {
        // 没有数据则去数据库中查
        list = queryFromDatabase(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
      }
    } finally {
      queryStack--;
    }
    if (queryStack == 0) {
      for (DeferredLoad deferredLoad : deferredLoads) {
        deferredLoad.load();
      }
      deferredLoads.clear();
      // 全局localCacheScope设置为statement,则清空一级缓存
      if (configuration.getLocalCacheScope() == LocalCacheScope.STATEMENT) {
        clearLocalCache();
      }
    }
    return list;
  }

3.2.3 写两条Sql,Debug看一下

        System.out.println("----------department第一次查询 ↓------------");
        departmentMapper.findById("18ec781fbefd727923b0d35740b177ab");
        System.out.println("----------department一级缓存生效,控制台看不见SQL ↓------------");
        departmentMapper.findById("18ec781fbefd727923b0d35740b177ab");
  • 哎,很对,第一次果然去数据库里查了
    alt

  • 哎,更对了,第二次果然取得缓存
    alt

  • 好嘛,真简单呀

3.3 注意:一级缓存的查询结果被修改后,竟然...

  • 竟然会对之后取出的一级缓存有影响,测试下看看
        System.out.println("----------department第一次查询 ↓------------");
        Department department = departmentMapper.findById("18ec781fbefd727923b0d35740b177ab");
        System.out.println(department);
        department.setName("方圆把名字改了");

        System.out.println("----------department一级缓存生效,控制台看不见SQL ↓------------");
        System.out.println(departmentMapper.findById("18ec781fbefd727923b0d35740b177ab"));
  • 第一次查询结果name为null,之后我们修改它的name,第二次查询取缓存的结果是更改name结果之后的
    alt

  • 这是因为存放的数据其实是对象的引用,导致第二次从一级缓存中查询到的数据,就是我们刚刚改过的数据

3.4 文末

一级缓存到这里就要跟大家说再见了,做个总结吧

  • 一级缓存是基于SQLSession的,不同SQLSession间不共享一级缓存
  • 执行Insert、Delete、Update语句会使一级缓存失效
  • 一级缓存在底层被存放在了BaseExecutor中,本质上就是个HashMap
  • 一级缓存存放的数据其实是对象的引用,若对它进行修改,则之后取出的缓存为修改后的数据

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