關於 Mybatis 快取機制,面試官都未必知道的這麼詳細

犬小哈發表於2019-05-16

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深入Mybatis快取

一、前言

MyBatis是常見的Java資料庫訪問層框架。在日常工作中,開發人員多數情況下是使用MyBatis的預設快取配置,但是MyBatis快取機制有一些不足之處,在使用中容易引起髒資料,形成一些潛在的隱患。個人在業務開發中也處理過一些由於MyBatis快取引發的開發問題,帶著個人的興趣,希望從應用及原始碼的角度為讀者梳理MyBatis快取機制。

本次分析中涉及到的程式碼和資料庫表均放在GitHub上,地址: mybatis-cache-demo

二、目錄

本文按照以下順序展開。

  • 一級快取介紹及相關配置。
  • 一級快取工作流程及原始碼分析。
  • 一級快取總結。
  • 二級快取介紹及相關配置。
  • 二級快取原始碼分析。
  • 二級快取總結。
  • 全文總結。

三、一級快取

3.1 一級快取介紹

在應用執行過程中,我們有可能在一次資料庫會話中,執行多次查詢條件完全相同的SQL,MyBatis提供了一級快取的方案優化這部分場景,如果是相同的SQL語句,會優先命中一級快取,避免直接對資料庫進行查詢,提高效能。具體執行過程如下圖所示。

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每個SqlSession中持有了Executor,每個Executor中有一個LocalCache。當使用者發起查詢時,MyBatis根據當前執行的語句生成MappedStatement,在Local Cache進行查詢,如果快取命中的話,直接返回結果給使用者,如果快取沒有命中的話,查詢資料庫,結果寫入Local Cache,最後返回結果給使用者。具體實現類的類關係圖如下圖所示。

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3.2 一級快取配置

我們來看看如何使用MyBatis一級快取。開發者只需在MyBatis的配置檔案中,新增如下語句,就可以使用一級快取。共有兩個選項,SESSION或者STATEMENT,預設是SESSION級別,即在一個MyBatis會話中執行的所有語句,都會共享這一個快取。一種是STATEMENT級別,可以理解為快取只對當前執行的這一個Statement有效。

<setting name="localCacheScope" value="SESSION"/>

3.3 一級快取實驗

接下來通過實驗,瞭解MyBatis一級快取的效果,每個單元測試後都請恢復被修改的資料。

首先是建立示例表student,建立對應的POJO類和增改的方法,具體可以在entity包和mapper包中檢視。

CREATE TABLE `student` (
  `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(200) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL,
  `age` tinyint(3) unsigned DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin;

在以下實驗中,id為1的學生名稱是凱倫。

3.3.1 實驗1

開啟一級快取,範圍為會話級別,呼叫三次getStudentById,程式碼如下所示:

public void getStudentById() throws Exception {
    SqlSession sqlSession = factory.openSession(true); // 自動提交事務
    StudentMapper studentMapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class);
    System.out.println(studentMapper.getStudentById(1));
    System.out.println(studentMapper.getStudentById(1));
    System.out.println(studentMapper.getStudentById(1));
}

執行結果:

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我們可以看到,只有第一次真正查詢了資料庫,後續的查詢使用了一級快取。

3.3.2 實驗2

增加了對資料庫的修改操作,驗證在一次資料庫會話中,如果對資料庫發生了修改操作,一級快取是否會失效。

@Test
public void addStudent() throws Exception {
        SqlSession sqlSession = factory.openSession(true); // 自動提交事務
        StudentMapper studentMapper = sqlSession.getMapper(StudentMapper.class);
        System.out.println(studentMapper.getStudentById(1));
        System.out.println("增加了" + studentMapper.addStudent(buildStudent()) + "個學生");
        System.out.println(studentMapper.getStudentById(1));
        sqlSession.close();
}

執行結果:

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我們可以看到,在修改操作後執行的相同查詢,查詢了資料庫,一級快取失效

3.3.3 實驗3

開啟兩個SqlSession,在sqlSession1中查詢資料,使一級快取生效,在sqlSession2中更新資料庫,驗證一級快取只在資料庫會話內部共享。

@Test
public void testLocalCacheScope() throws Exception {
        SqlSession sqlSession1 = factory.openSession(true); 
        SqlSession sqlSession2 = factory.openSession(true); 

        StudentMapper studentMapper = sqlSession1.getMapper(StudentMapper.class);
        StudentMapper studentMapper2 = sqlSession2.getMapper(StudentMapper.class);

        System.out.println("studentMapper讀取資料: " + studentMapper.getStudentById(1));
        System.out.println("studentMapper讀取資料: " + studentMapper.getStudentById(1));
        System.out.println("studentMapper2更新了" + studentMapper2.updateStudentName("小岑",1) + "個學生的資料");
        System.out.println("studentMapper讀取資料: " + studentMapper.getStudentById(1));
        System.out.println("studentMapper2讀取資料: " + studentMapper2.getStudentById(1));
}

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sqlSession2更新了id為1的學生的姓名,從凱倫改為了小岑,但session1之後的查詢中,id為1的學生的名字還是凱倫,出現了髒資料,也證明了之前的設想,一級快取只在資料庫會話內部共享。

3.4 一級快取工作流程&原始碼分析

那麼,一級快取的工作流程是怎樣的呢?我們從原始碼層面來學習一下。

3.4.1 工作流程

一級快取執行的時序圖,如下圖所示。

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3.4.2 原始碼分析

接下來將對MyBatis查詢相關的核心類和一級快取的原始碼進行走讀。這對後面學習二級快取也有幫助。

SqlSession: 對外提供了使用者和資料庫之間互動需要的所有方法,隱藏了底層的細節。預設實現類是DefaultSqlSession

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ExecutorSqlSession向使用者提供運算元據庫的方法,但和資料庫操作有關的職責都會委託給Executor。

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如下圖所示,Executor有若干個實現類,為Executor賦予了不同的能力,大家可以根據類名,自行學習每個類的基本作用。

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在一級快取的原始碼分析中,主要學習BaseExecutor的內部實現。

BaseExecutorBaseExecutor是一個實現了Executor介面的抽象類,定義若干抽象方法,在執行的時候,把具體的操作委託給子類進行執行。

protected abstract int doUpdate(MappedStatement ms, Object parameter) throws SQLException;
protected abstract List<BatchResult> doFlushStatements(boolean isRollback) throws SQLException;
protected abstract <E> List<E> doQuery(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, BoundSql boundSql) throws SQLException;
protected abstract <E> Cursor<E> doQueryCursor(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, BoundSql boundSql) throws SQLException;

在一級快取的介紹中提到對Local Cache的查詢和寫入是在Executor內部完成的。在閱讀BaseExecutor的程式碼後發現Local CacheBaseExecutor內部的一個成員變數,如下程式碼所示。

public abstract class BaseExecutor implements Executor {
protected ConcurrentLinkedQueue<DeferredLoad> deferredLoads;
protected PerpetualCache localCache;

Cache: MyBatis中的Cache介面,提供了和快取相關的最基本的操作,如下圖所示:

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有若干個實現類,使用裝飾器模式互相組裝,提供豐富的操控快取的能力,部分實現類如下圖所示:

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BaseExecutor成員變數之一的PerpetualCache,是對Cache介面最基本的實現,其實現非常簡單,內部持有HashMap,對一級快取的操作實則是對HashMap的操作。如下程式碼所示:

public class PerpetualCache implements Cache {
  private String id;
  private Map<Object, Object> cache = new HashMap<Object, Object>();
}

在閱讀相關核心類程式碼後,從原始碼層面對一級快取工作中涉及到的相關程式碼,出於篇幅的考慮,對原始碼做適當刪減,讀者朋友可以結合本文,後續進行更詳細的學習。

為執行和資料庫的互動,首先需要初始化SqlSession,通過DefaultSqlSessionFactory開啟SqlSession

private SqlSession openSessionFromDataSource(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level, boolean autoCommit) {
    ............
    final Executor executor = configuration.newExecutor(tx, execType);     
    return new DefaultSqlSession(configuration, executor, autoCommit);
}

在初始化SqlSesion時,會使用Configuration類建立一個全新的Executor,作為DefaultSqlSession建構函式的引數,建立Executor程式碼如下所示:

public Executor newExecutor(Transaction transaction, ExecutorType executorType) {
    executorType = executorType == null ? defaultExecutorType : executorType;
    executorType = executorType == null ? ExecutorType.SIMPLE : executorType;
    Executor executor;
    if (ExecutorType.BATCH == executorType) {
      executor = new BatchExecutor(this, transaction);
    } else if (ExecutorType.REUSE == executorType) {
      executor = new ReuseExecutor(this, transaction);
    } else {
      executor = new SimpleExecutor(this, transaction);
    }
    // 尤其可以注意這裡,如果二級快取開關開啟的話,是使用CahingExecutor裝飾BaseExecutor的子類
    if (cacheEnabled) {
      executor = new CachingExecutor(executor);                      
    }
    executor = (Executor) interceptorChain.pluginAll(executor);
    return executor;
}

SqlSession建立完畢後,根據Statment的不同型別,會進入SqlSession的不同方法中,如果是Select語句的話,最後會執行到SqlSessionselectList,程式碼如下所示:

@Override
public <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds) {
      MappedStatement ms = configuration.getMappedStatement(statement);
      return executor.query(ms, wrapCollection(parameter), rowBounds, Executor.NO_RESULT_HANDLER);
}

SqlSession把具體的查詢職責委託給了Executor。如果只開啟了一級快取的話,首先會進入BaseExecutorquery方法。程式碼如下所示:

@Override
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
    BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameter);
    CacheKey key = createCacheKey(ms, parameter, rowBounds, boundSql);
    return query(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}

在上述程式碼中,會先根據傳入的引數生成CacheKey,進入該方法檢視CacheKey是如何生成的,程式碼如下所示:

CacheKey cacheKey = new CacheKey();
cacheKey.update(ms.getId());
cacheKey.update(rowBounds.getOffset());
cacheKey.update(rowBounds.getLimit());
cacheKey.update(boundSql.getSql());
//後面是update了sql中帶的引數
cacheKey.update(value);

在上述的程式碼中,將MappedStatement的Id、SQL的offset、SQL的limit、SQL本身以及SQL中的引數傳入了CacheKey這個類,最終構成CacheKey。以下是這個類的內部結構:

private static final int DEFAULT_MULTIPLYER = 37;
private static final int DEFAULT_HASHCODE = 17;

private int multiplier;
private int hashcode;
private long checksum;
private int count;
private List<Object> updateList;

public CacheKey() {
    this.hashcode = DEFAULT_HASHCODE;
    this.multiplier = DEFAULT_MULTIPLYER;
    this.count = 0;
    this.updateList = new ArrayList<Object>();
}

首先是成員變數和建構函式,有一個初始的hachcode和乘數,同時維護了一個內部的updatelist。在CacheKeyupdate方法中,會進行一個hashcodechecksum的計算,同時把傳入的引數新增進updatelist中。如下程式碼所示:

public void update(Object object) {
    int baseHashCode = object == null ? 1 : ArrayUtil.hashCode(object); 
    count++;
    checksum += baseHashCode;
    baseHashCode *= count;
    hashcode = multiplier * hashcode + baseHashCode;
    
    updateList.add(object);
}

同時重寫了CacheKeyequals方法,程式碼如下所示:

@Override
public boolean equals(Object object) {
    .............
    for (int i = 0; i < updateList.size(); i++) {
      Object thisObject = updateList.get(i);
      Object thatObject = cacheKey.updateList.get(i);
      if (!ArrayUtil.equals(thisObject, thatObject)) {
        return false;
      }
    }
    return true;
}

除去hashcode、checksum和count的比較外,只要updatelist中的元素一一對應相等,那麼就可以認為是CacheKey相等。只要兩條SQL的下列五個值相同,即可以認為是相同的SQL。

Statement Id + Offset + Limmit + Sql + Params

BaseExecutor的query方法繼續往下走,程式碼如下所示:

list = resultHandler == null ? (List<E>) localCache.getObject(key) : null;
if (list != null) {
    // 這個主要是處理儲存過程用的。
    handleLocallyCachedOutputParameters(ms, key, parameter, boundSql);
    } else {
    list = queryFromDatabase(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}

如果查不到的話,就從資料庫查,在queryFromDatabase中,會對localcache進行寫入。

query方法執行的最後,會判斷一級快取級別是否是STATEMENT級別,如果是的話,就清空快取,這也就是STATEMENT級別的一級快取無法共享localCache的原因。程式碼如下所示:

if (configuration.getLocalCacheScope() == LocalCacheScope.STATEMENT) {
        clearLocalCache();
}

在原始碼分析的最後,我們確認一下,如果是insert/delete/update方法,快取就會重新整理的原因。

SqlSessioninsert方法和delete方法,都會統一走update的流程,程式碼如下所示:

@Override
public int insert(String statement, Object parameter) {
    return update(statement, parameter);
  }
   @Override
  public int delete(String statement) {
    return update(statement, null);
}

update方法也是委託給了Executor執行。BaseExecutor的執行方法如下所示:

@Override
public int update(MappedStatement ms, Object parameter) throws SQLException {
    ErrorContext.instance().resource(ms.getResource()).activity("executing an update").object(ms.getId());
    if (closed) {
      throw new ExecutorException("Executor was closed.");
    }
    clearLocalCache();
    return doUpdate(ms, parameter);
}

每次執行update前都會清空localCache

至此,一級快取的工作流程講解以及原始碼分析完畢。

3.5 總結

  1. MyBatis一級快取的生命週期和SqlSession一致。
  2. MyBatis一級快取內部設計簡單,只是一個沒有容量限定的HashMap,在快取的功能性上有所欠缺。
  3. MyBatis的一級快取最大範圍是SqlSession內部,有多個SqlSession或者分散式的環境下,資料庫寫操作會引起髒資料,建議設定快取級別為Statement。

四、二級快取

4.1 二級快取介紹

在上文中提到的一級快取中,其最大的共享範圍就是一個SqlSession內部,如果多個SqlSession之間需要共享快取,則需要使用到二級快取。開啟二級快取後,會使用CachingExecutor裝飾Executor,進入一級快取的查詢流程前,先在CachingExecutor進行二級快取的查詢,具體的工作流程如下所示。

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二級快取開啟後,同一個namespace下的所有操作語句,都影響著同一個Cache,即二級快取被多個SqlSession共享,是一個全域性的變數。

當開啟快取後,資料的查詢執行的流程就是 二級快取 -> 一級快取 -> 資料庫。

4.2 二級快取配置

要正確的使用二級快取,需完成如下配置的。

  1. 在MyBatis的配置檔案中開啟二級快取。
<setting name="cacheEnabled" value="true"/>
  1. 在MyBatis的對映XML中配置cache或者 cache-ref 。

cache標籤用於宣告這個namespace使用二級快取,並且可以自定義配置。

<cache/>   
  • type:cache使用的型別,預設是PerpetualCache,這在一級快取中提到過。
  • eviction: 定義回收的策略,常見的有FIFO,LRU。
  • flushInterval: 配置一定時間自動重新整理快取,單位是毫秒。
  • size: 最多快取物件的個數。
  • readOnly: 是否只讀,若配置可讀寫,則需要對應的實體類能夠序列化。
  • blocking: 若快取中找不到對應的key,是否會一直blocking,直到有對應的資料進入快取。

cache-ref代表引用別的名稱空間的Cache配置,兩個名稱空間的操作使用的是同一個Cache。

<cache-ref namespace="mapper.StudentMapper"/>

4.3 二級快取實驗

接下來我們通過實驗,瞭解MyBatis二級快取在使用上的一些特點。

在本實驗中,id為1的學生名稱初始化為點點。

4.3.1 實驗1

測試二級快取效果,不提交事務,sqlSession1查詢完資料後,sqlSession2相同的查詢是否會從快取中獲取資料。

@Test
public void testCacheWithoutCommitOrClose() throws Exception {
        SqlSession sqlSession1 = factory.openSession(true); 
        SqlSession sqlSession2 = factory.openSession(true); 
        
        StudentMapper studentMapper = sqlSession1.getMapper(StudentMapper.class);
        StudentMapper studentMapper2 = sqlSession2.getMapper(StudentMapper.class);

        System.out.println("studentMapper讀取資料: " + studentMapper.getStudentById(1));
        System.out.println("studentMapper2讀取資料: " + studentMapper2.getStudentById(1));
}

執行結果:

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我們可以看到,當sqlsession沒有呼叫commit()方法時,二級快取並沒有起到作用。

4.3.2 實驗2

測試二級快取效果,當提交事務時,sqlSession1查詢完資料後,sqlSession2相同的查詢是否會從快取中獲取資料。

@Test
public void testCacheWithCommitOrClose() throws Exception {
        SqlSession sqlSession1 = factory.openSession(true); 
        SqlSession sqlSession2 = factory.openSession(true); 
        
        StudentMapper studentMapper = sqlSession1.getMapper(StudentMapper.class);
        StudentMapper studentMapper2 = sqlSession2.getMapper(StudentMapper.class);

        System.out.println("studentMapper讀取資料: " + studentMapper.getStudentById(1));
        sqlSession1.commit();
        System.out.println("studentMapper2讀取資料: " + studentMapper2.getStudentById(1));
}

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從圖上可知,sqlsession2的查詢,使用了快取,快取的命中率是0.5。

4.3.3 實驗3

測試update操作是否會重新整理該namespace下的二級快取。

@Test
public void testCacheWithUpdate() throws Exception {
        SqlSession sqlSession1 = factory.openSession(true); 
        SqlSession sqlSession2 = factory.openSession(true); 
        SqlSession sqlSession3 = factory.openSession(true); 
        
        StudentMapper studentMapper = sqlSession1.getMapper(StudentMapper.class);
        StudentMapper studentMapper2 = sqlSession2.getMapper(StudentMapper.class);
        StudentMapper studentMapper3 = sqlSession3.getMapper(StudentMapper.class);
        
        System.out.println("studentMapper讀取資料: " + studentMapper.getStudentById(1));
        sqlSession1.commit();
        System.out.println("studentMapper2讀取資料: " + studentMapper2.getStudentById(1));
        
        studentMapper3.updateStudentName("方方",1);
        sqlSession3.commit();
        System.out.println("studentMapper2讀取資料: " + studentMapper2.getStudentById(1));
}

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我們可以看到,在sqlSession3更新資料庫,並提交事務後,sqlsession2StudentMapper namespace下的查詢走了資料庫,沒有走Cache。

4.3.4 實驗4

驗證MyBatis的二級快取不適應用於對映檔案中存在多表查詢的情況。

通常我們會為每個單表建立單獨的對映檔案,由於MyBatis的二級快取是基於namespace的,多表查詢語句所在的namspace無法感應到其他namespace中的語句對多表查詢中涉及的表進行的修改,引發髒資料問題。

@Test
public void testCacheWithDiffererntNamespace() throws Exception {
        SqlSession sqlSession1 = factory.openSession(true); 
        SqlSession sqlSession2 = factory.openSession(true); 
        SqlSession sqlSession3 = factory.openSession(true); 
    
        StudentMapper studentMapper = sqlSession1.getMapper(StudentMapper.class);
        StudentMapper studentMapper2 = sqlSession2.getMapper(StudentMapper.class);
        ClassMapper classMapper = sqlSession3.getMapper(ClassMapper.class);
        
        System.out.println("studentMapper讀取資料: " + studentMapper.getStudentByIdWithClassInfo(1));
        sqlSession1.close();
        System.out.println("studentMapper2讀取資料: " + studentMapper2.getStudentByIdWithClassInfo(1));

        classMapper.updateClassName("特色一班",1);
        sqlSession3.commit();
        System.out.println("studentMapper2讀取資料: " + studentMapper2.getStudentByIdWithClassInfo(1));
}

執行結果:

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在這個實驗中,我們引入了兩張新的表,一張class,一張classroom。class中儲存了班級的id和班級名,classroom中儲存了班級id和學生id。我們在StudentMapper中增加了一個查詢方法getStudentByIdWithClassInfo,用於查詢學生所在的班級,涉及到多表查詢。在ClassMapper中新增了updateClassName,根據班級id更新班級名的操作。

sqlsession1studentmapper查詢資料後,二級快取生效。儲存在StudentMapper的namespace下的cache中。當sqlSession3classMapperupdateClassName方法對class表進行更新時,updateClassName不屬於StudentMappernamespace,所以StudentMapper下的cache沒有感應到變化,沒有重新整理快取。當StudentMapper中同樣的查詢再次發起時,從快取中讀取了髒資料。

4.3.5 實驗5

為了解決實驗4的問題呢,可以使用Cache ref,讓ClassMapper引用StudenMapper名稱空間,這樣兩個對映檔案對應的SQL操作都使用的是同一塊快取了。

執行結果:

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不過這樣做的後果是,快取的粒度變粗了,多個Mapper namespace下的所有操作都會對快取使用造成影響。

4.4 二級快取原始碼分析

MyBatis二級快取的工作流程和前文提到的一級快取類似,只是在一級快取處理前,用CachingExecutor裝飾了BaseExecutor的子類,在委託具體職責給delegate之前,實現了二級快取的查詢和寫入功能,具體類關係圖如下圖所示。

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4.4.1 原始碼分析

原始碼分析從CachingExecutorquery方法展開,原始碼走讀過程中涉及到的知識點較多,不能一一詳細講解,讀者朋友可以自行查詢相關資料來學習。

CachingExecutorquery方法,首先會從MappedStatement中獲得在配置初始化時賦予的Cache。

Cache cache = ms.getCache();

本質上是裝飾器模式的使用,具體的裝飾鏈是:

SynchronizedCache -> LoggingCache -> SerializedCache -> LruCache -> PerpetualCache。

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以下是具體這些Cache實現類的介紹,他們的組合為Cache賦予了不同的能力。

  • SynchronizedCache:同步Cache,實現比較簡單,直接使用synchronized修飾方法。
  • LoggingCache:日誌功能,裝飾類,用於記錄快取的命中率,如果開啟了DEBUG模式,則會輸出命中率日誌。
  • SerializedCache:序列化功能,將值序列化後存到快取中。該功能用於快取返回一份例項的Copy,用於儲存執行緒安全。
  • LruCache:採用了Lru演算法的Cache實現,移除最近最少使用的Key/Value。
  • PerpetualCache: 作為為最基礎的快取類,底層實現比較簡單,直接使用了HashMap。

然後是判斷是否需要重新整理快取,程式碼如下所示:

flushCacheIfRequired(ms);

在預設的設定中SELECT語句不會重新整理快取,insert/update/delte會重新整理快取。進入該方法。程式碼如下所示:

private void flushCacheIfRequired(MappedStatement ms) {
    Cache cache = ms.getCache();
    if (cache != null && ms.isFlushCacheRequired()) {      
      tcm.clear(cache);
    }
}

MyBatis的CachingExecutor持有了TransactionalCacheManager,即上述程式碼中的tcm。

TransactionalCacheManager中持有了一個Map,程式碼如下所示:

private Map<Cache, TransactionalCache> transactionalCaches = new HashMap<Cache, TransactionalCache>();

這個Map儲存了Cache和用TransactionalCache包裝後的Cache的對映關係。

TransactionalCache實現了Cache介面,CachingExecutor會預設使用他包裝初始生成的Cache,作用是如果事務提交,對快取的操作才會生效,如果事務回滾或者不提交事務,則不對快取產生影響。

TransactionalCache的clear,有以下兩句。清空了需要在提交時加入快取的列表,同時設定提交時清空快取,程式碼如下所示:

@Override
public void clear() {
    clearOnCommit = true;
    entriesToAddOnCommit.clear();
}

CachingExecutor繼續往下走,ensureNoOutParams主要是用來處理儲存過程的,暫時不用考慮。

if (ms.isUseCache() && resultHandler == null) {
    ensureNoOutParams(ms, parameterObject, boundSql);

之後會嘗試從tcm中獲取快取的列表。

List<E> list = (List<E>) tcm.getObject(cache, key);

getObject方法中,會把獲取值的職責一路傳遞,最終到PerpetualCache。如果沒有查到,會把key加入Miss集合,這個主要是為了統計命中率。

Object object = delegate.getObject(key);
if (object == null) {
    entriesMissedInCache.add(key);
}

CachingExecutor繼續往下走,如果查詢到資料,則呼叫tcm.putObject方法,往快取中放入值。

if (list == null) {
    list = delegate.<E> query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
    tcm.putObject(cache, key, list); // issue #578 and #116
}

tcm的put方法也不是直接操作快取,只是在把這次的資料和key放入待提交的Map中。

@Override
public void putObject(Object key, Object object) {
    entriesToAddOnCommit.put(key, object);
}

從以上的程式碼分析中,我們可以明白,如果不呼叫commit方法的話,由於TranscationalCache的作用,並不會對二級快取造成直接的影響。因此我們看看Sqlsessioncommit方法中做了什麼。程式碼如下所示:

@Override
public void commit(boolean force) {
    try {
      executor.commit(isCommitOrRollbackRequired(force));

因為我們使用了CachingExecutor,首先會進入CachingExecutor實現的commit方法。

@Override
public void commit(boolean required) throws SQLException {
    delegate.commit(required);
    tcm.commit();
}

會把具體commit的職責委託給包裝的Executor。主要是看下tcm.commit(),tcm最終又會呼叫到TrancationalCache

public void commit() {
    if (clearOnCommit) {
      delegate.clear();
    }
    flushPendingEntries();
    reset();
}

看到這裡的clearOnCommit就想起剛才TrancationalCacheclear方法設定的標誌位,真正的清理Cache是放到這裡來進行的。具體清理的職責委託給了包裝的Cache類。之後進入flushPendingEntries方法。程式碼如下所示:

private void flushPendingEntries() {
    for (Map.Entry<Object, Object> entry : entriesToAddOnCommit.entrySet()) {
      delegate.putObject(entry.getKey(), entry.getValue());
    }
    ................
}

flushPendingEntries中,將待提交的Map進行迴圈處理,委託給包裝的Cache類,進行putObject的操作。

後續的查詢操作會重複執行這套流程。如果是insert|update|delete的話,會統一進入CachingExecutorupdate方法,其中呼叫了這個函式,程式碼如下所示:

private void flushCacheIfRequired(MappedStatement ms) 

在二級快取執行流程後就會進入一級快取的執行流程,因此不再贅述。

4.5 總結

  1. MyBatis的二級快取相對於一級快取來說,實現了SqlSession之間快取資料的共享,同時粒度更加的細,能夠到namespace級別,通過Cache介面實現類不同的組合,對Cache的可控性也更強。
  2. MyBatis在多表查詢時,極大可能會出現髒資料,有設計上的缺陷,安全使用二級快取的條件比較苛刻。
  3. 在分散式環境下,由於預設的MyBatis Cache實現都是基於本地的,分散式環境下必然會出現讀取到髒資料,需要使用集中式快取將MyBatis的Cache介面實現,有一定的開發成本,直接使用Redis、Memcached等分散式快取可能成本更低,安全性也更高。

五、全文總結

本文對介紹了MyBatis一二級快取的基本概念,並從應用及原始碼的角度對MyBatis的快取機制進行了分析。最後對MyBatis快取機制做了一定的總結,個人建議MyBatis快取特性在生產環境中進行關閉,單純作為一個ORM框架使用可能更為合適。

本文轉載自: https://tech.meituan.com/2018/01/19/mybatis-cache.html

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