SSM框架之MyBatis3专题4：查询缓存

• 查询缓存的使用，主要是为了提高查询访问速度。将用户对同一数据的重复查询过程简化，不再每次均从数据库中查询获取结果数据，从而提高访问速度。
• MyBatis的查询缓存机制，根据缓存区的作用域（声明周期）可划分为两种：一级查询缓存和二级查询缓存。

1 一级查询缓存

• MyBatis一级查询缓存是基于org.apache.ibatis.cache.impl.PerpetualCache类的HashMap本地缓存，其作用域是SqlSession。在同一个SqlSession中两次执行相同的sql查询语句，第一次执行完毕后，会将查询结果写入到缓存中，第二次会从缓存中直接获取数据，而不再到数据库中进行查询，从而提高查询效率。
• 当一个SqlSession结束后，该SqlSession中的一级缓存也就不存在了。MyBatis默认一级查询缓存是开启状态的，且不能够关闭。
• 一级缓存执行原理示意图：
• 一级缓存执行流程图：

1.1 一级查询缓存的存在性证明

1.1.1 修改测试类：

	// 证明一级缓存是存在的
	@Test
	public void test01() {
		Student student = dao.selectById(3);
		System.out.println(student);
		
		Student student2 = dao.selectById(3);
		System.out.println(student2);
	}

1.1.2 查看控制台：

• 执行完毕后，发现只是执行了一次从DB中的查询，第二次的结果是直接输出的。说明，第二次是从SqlSession缓存中读取的。

1.2 从缓存读取数据的依据是Sql的id

• 一级缓存缓存的是相同的Sql映射id的查询结果，而非相同Sql语句的查询结果。因为myBatis内部对于查询缓存，无论是以及一级缓存还是二级查询缓存，其底层均是使用一个HashMap实现的：key为Sql的id相关内容，value为从数据库中查询出的结果。

1.2.1 修改映射文件

• 在映射文件中对于某一个<select/>标签进行完全复制，然后修改一下这个SQL映射的id。也就是说，这两个SQL映射除了id不同，其他均相同，即查询结果肯定是相同的。

	<select id="selectById" resultType="Student">
	    select * from t_student where id=#{jjj}
	</select>
	<select id="selectById2" resultType="Student">
	    select * from t_student where id=#{jjj}
	</select>

1.2.2 修改Dao接口

	Student selectById(int id);
	Student selectById2(int id);

1.2.3 修改测试类

	@Test
	public void test02() {
		Student student = dao.selectById(3);
		System.out.println(student);
		
		Student student2 = dao.selectById2(3);
		System.out.println(student2);
	}

1.2.4 查看控制台

• 查看控制台，发现第二次查询结果与第一次的完全相同，但是第二次查询并没有从缓存中读取数据，而是直接从DB中进行的查询。这是因为从缓存读取数据的依据是查询SQL的映射id，而非查询结果。

1.3 增删改对一级查询缓存的影响

1.3.1 修改测试类

• 增、删、改操作，无论是否进行提交sqlSession.commit()，均会清空一级查询缓存，使得查询再次从DB中select。

	@Test
	public void test03() {
		Student student = dao.selectById(3);
		System.out.println(student);
		
		dao.deleteById(4);
		
		Student student2 = dao.selectById(3);
		System.out.println(student2);
	}

1.3.2 查看控制台

2 内置二级缓存查询

• MyBatis查询缓存的作用域是根据映射文件mapper的namespace划分的，相同的namespace的mapper查询数据存放在同一个缓存区域中。不同的namespace中的数据互不干扰。无论是一级缓存还是二级缓存，都是按照namespace进行分别存放的。
• 但一级、二级缓存的不同之处在于，SqlSession一旦关闭，则SqlSession中的数据将不存在，即一级缓存就不复存在。而二级缓存的生命周期会与整个应用同步，与SqlSession是否关闭无关。
• 使用二级缓存的目的，不是共享查询，因为MyBatis从缓存中读取数据的依据是SQL的id，而非查询出的对象。所以，二级缓存中的数据不是为了在多个查询之间共享（所有查询中只要查询结果中存在该对象，就直接从缓存中读取，这是对数据的共享，Hibernate中的缓存就是为了共享，但是MyBatis的不是。），而是为了延长该查询结果的保存时间，提高系统性能。
• MyBatis内置的二级缓存为：org.apache.ibatis.cache.impl.PerpetualCache。

2.1 二级缓存用法

• 二级查询缓存的使用很简单，只需要完成两步即可：

2.1.1 实体序列化

• 要求查询结果所涉及到的实体类要实现Java.io.Serializable接口。若该实体类存在父类，或者其具有域属性，则父类与域属性也要实现序列化接口。

public class Student implements Serializable{
	private static final long serialVersionUID = -6979637229268429997L;
	private Integer id;
	private String name;
	private int age;
	private double score;
}

2.1.2 mapper映射中添加<cache/>标签

• 在mapper映射文件的<mapper/>标签中添加<cache/>子标签。

<cache/>

2.1.3 二级缓存的配置

• 为<cache/>标签添加一些相关属性设置，可以对二级缓存的运行性能进行控制。当然，若不指定设置，则均保持默认值。

	<cache eviction="FIFO" flushInterval="10800000"
		   readOnly="true" size="512"/>

1、eviction：逐出策略。当二级缓存中的对象达到最大值时，就需要通过逐出策略将缓存中的对象溢出缓存。默认为LRU。常用的策略有：

• FIFO：First In First Out，先进先出；
• LRU：Least Recently Used，未被使用时时间最长； 2、flushInterval：刷新缓存的时间间隔，单位毫秒。这里的刷新缓存即清空缓存。一般不指定，即当执行增删改时刷新缓存； 3、readOnly：设置缓存中的数据是否为只读，只读的缓存会给所有调用者返回缓存对象的相同实例，因此这些对象是不能够被修改的，这提供了很重要的性能优势。但是读写的缓存会返回缓存对象的拷贝。这会慢一些，但是很安全，因此默认值为false。 4、size：二级缓存中可以存放的最多对象个数。默认为1024个；

2.2 二级查询缓存的存在性证明

• 对于映射文件中的同一个查询，肯定是同一个namespace中的查询（因为就是同一个查询）。在一次查询后，将SqlSession关闭，再进行一次相同查询，发现并没有到DB中进行select查询，说明二级查询缓存是存在的。

2.2.1 修改测试类

	@Test
	public void test04() {
		sqlSession = MyBatisUtils.getSqlSession();
		dao = sqlSession.getMapper(IStudentDao.class);
		//第一次查询
		Student student = dao.selectById(3);;
		System.out.println(student);
		//关闭SqlSession
		sqlSession.close();
		
		sqlSession = MyBatisUtils.getSqlSession();
		dao = sqlSession.getMapper(IStudentDao.class);
		//第二次查询
		Student student2 = dao.selectById(3);
		System.out.println(student2);
	}

2.2.2 查看控制台

• Cache Hit Ratio表示缓存命中率。开启二级缓存后，每次执行一次查询，系统都会计算一次二级缓存的命中率。第一次查询也是先从缓存中查询，只不过缓存中一定是没有的。所以会再从DB中查询。由于二级缓存中不存在该数据，所以命中率为0。但是第二次查询是从二级缓存中读取的，所以这一次的命中率为1/2 = 0.5。当然，若有第三次查询的话，则命中率会为1/3=0.66。

2.3 增删改对二级查询缓存的影响

2.3.1 默认对缓存的刷新

• 增删改操作，无论是否进行提交sqlSession.commit()，均会清空一级、二级查询缓存，使得查询再次从DB中select。 1、修改测试类：

	@Test
	public void test05() {
		sqlSession = MyBatisUtils.getSqlSession();
		dao = sqlSession.getMapper(IStudentDao.class);
		//第一次查询
		Student student = dao.selectById(3);;
		System.out.println(student);
		//关闭SqlSession
		sqlSession.close();
		
		sqlSession = MyBatisUtils.getSqlSession();
		dao = sqlSession.getMapper(IStudentDao.class);
		
		//删除一个对象
		dao.deleteById(4);
		
		//第二次查询
		Student student2 = dao.selectById(3);
		System.out.println(student2);
	}

2、查看控制台：

• 注意，在第二次查询时的缓存命中率为0.5，但还是从DB中查询了。这说明在缓存中与该查询相对应的key是存在的，但是其value被清空。而value被清空的原因是前面执行了对象DB的增删改操作，所以不会从缓存中直接将null值返回，而是从DB中进行查询。

2.3.2 设置增删改操作不刷新二级缓存

• 若要使得某个增删改操作不清空二级缓存，则需要在其<insert/>或者<delete/>或者<update/>中添加属性flushCache="false"，默认值为true。

	<delete id="deleteById" flushCache="false">
		delete from t_student where id = #{xxx} 
	</delete>

2.4 二级缓存的关闭

• 二级缓存默认为开启状态。若要将其关闭，则需要进行相关配置。
• 根据关闭的范围大小，可以分为全局关闭和局部关闭。

2.4.1 全局关闭

• 所谓全局关闭是指，整个应用的二级缓存全部关闭，所以查询均不使用二级缓存。全局开关设置在主配置文件的全局设置<settings/>中，该属性为cacheEnabled，设置为false，则关闭；设置为true，则开启，默认值为true。即，二级缓存默认是开启的。

	<settings>
		<!-- 关闭二级查询缓存 -->
		<setting name="cacheEnabled" value="false"/>
	</settings>

2.4.2 局部关闭

• 所谓局部关闭是指，整个应用的二级缓存是开启的，但是只是对于某个<select/>查询，不使用二级缓存。此时可以单独只关闭该<select/>标签的二级缓存。
• 在该要关闭的二级缓存的<select/>标签中，将其属性useCache设置为false，即可关闭该查询的二级缓存。该属性默认为true，即每个<select/>查询的二级缓存默认是开启的。

	<select id="selectById" resultType="Student" useCache="false">
	    select * from t_student where id=#{jjj}
	</select>

2.5 二级缓存的使用原则

2.5.1 只能够在一个命名空间下使用二级缓存

• 由于二级缓存中的数据时基于namespace的，即不同的namespace中的数据互不干扰。在多个namespace中若均存在对同一个表的操作，那么这多个namespace中的数据可能就会出现不一致现象。

2.5.2 在单表上使用二级缓存

• 如果一个表与其他表有关联关系，那么就非常有可能存在多个namespace对同一数据的操作。而不同的namespace中的数据互不干扰，所以有可能出现这多个namespace中的数据不一致现象。

2.5.3 查询多于修改时使用二级缓存

• 在查询操作远远多于增删改操作的情况下可以使用二级缓存。因为任何增删改操作都将刷新二级缓存，对二级缓存的频繁刷新就会降低系统性能。

3 ehcache二级查询缓存

• mybatis的特长是SQL操作，缓存数据管理不是其特长，为了提高缓存的性能，myBatis允许使用第三方缓存产品。ehCache就是其中一种。
• 注意，使用ehcache二级缓存，实体类无需实现序列化接口。

3.1 导入Jar包

• 这里需要两个Jar包：一个为ehcache的核心Jar包，一个是myBatis与ehcache整合的插件Jar包。它们可以从https://github.com/mybatis/ehcache-cache/releases 下面。
• 解压该文件，获取到它们。其中lib下的是ehcache的核心Jar包。

3.2 ehcache.xml

• 解压EHCache的核心Jar包ehcache-core-2.6.8.jar，将其中的一个配置文件ehcache.failsafe.xml直接放到项目的src目录下，并更名为ehcache.xml。

3.2.1 < diskStore/>标签

• 指定一个文件目录，当内存空间不够，需要将二级缓存中的数据写到硬盘上时，会写到这个指定目录中。其值一般为java.io.tmpdir，表示当前系统的默认文件临时目录。
• 当前系统的默认文件临时目录，可以通过System.property()方法查看：

	@Test
	public void test() {
		String path = System.getProperty("java.io.tempdir");
		System.out.println(path);
	}

3.2.2 < defaultCache/>标签

    <defaultCache
            maxElementsInMemory="10000"
            eternal="false"
            timeToIdleSeconds="120"
            timeToLiveSeconds="120"
            maxElementsOnDisk="10000000"
            diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
            memoryStoreEvictionPolicy="LRU">
        <persistence strategy="localTempSwap"/>
    </defaultCache>

• 设定缓存的默认属性数据： 1、maxElementsInMemory：指定该内存缓存可以存放缓存对象的最多个数； 2、eternal：设定缓存对象是否不会过期。若设为true，表示对象永远不会过期，此时会忽略timeToIdleSeconds与timeToLiveSeconds属性。默认值为false； 3、timeToldleSeconds：设定允许对象处于空闲状态的最长时间，以秒为单位。当对象自从最近一次被访问后，若处于空闲状态的时间超过了timeToldleSeconds设定的值，这个对象就会过期。当对象过期，ehcache就会将它从缓存中清除。设置值为0，则对象可以无限期地处于空闲状态。 4、timeToLiveSeconds：设定对象允许存在于缓存中的最长时间，以秒为单位。当对象自从被存放到缓存后，若处于缓存中的时间超过了timeToLiveSeconds设定的值，这个对象就会过期。当对象过期，ehcache就会将它从缓存中清除。设置值为0，则对象可以无限期地存在于缓存中。注意，只有timeToLiveSeconds>=timeToldleSeconds时，才有意义； 5、overflowToDisk：设定为true，表示当缓存对象达到maxElementsInMemory界限时，会将溢出的对象写到<diskStore/>元素指定的硬盘目录缓存中； 6、maxElementsOnDisk：指定硬盘缓存区可以存放缓存对象的最多个数； 7、diskPersistent：指定当程序结束时，硬盘缓存区中的缓存对象是否做持久化； 8、diskExpiryThreadIntervalSeconds：指定硬盘中缓存对象的失效时间间隔； 9、memoryStoreEvictionPolicy：如果内存缓存区超过限制，选择移向硬盘缓存区中的对象时使用的策略。支持三种策略：
• FIFO：First In First Out，先进先出；
• LFU：Less Frequenlty Used，最少使用；
• LRU，Least Recently Used，最近最少使用；

3.3 启用ehcache缓存机制

• 在映射文件的mapper中的<cache/>中通过type指定缓存机制为ehcache缓存。默认为myBatis内置的二级缓存org.apache.ibatis.cache.impl.PerpetualCache。

<cache type="org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache"></cache>

• 该类在mybatis-ehcache的jar包中可以找到。

3.4 ehcache在不同mapper中的个性化设置

• 在ehcache.xml中设置的属性值，会对该项目中所有使用ehcache缓存机制的缓存区域起作用。一个项目中可以有多个mapper，不同的mapper有不同的缓存区域。对于不同缓存区域也可进行专门针对于当前区域的个性化设置，可通过指定不同mapper的<cache>属性值来设置。
• <cache>属性值的优先级高于ehcache.xml中的属性值。

	<cache type="org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache">
		<property name="maxElementsInMemory" value="50000"/>
		<property name="timeToldleSeconds" value="240"/>
	</cache>