Mybatis源码解读（三）--缓存模块（装饰器模式）

Mybatis的缓存模块位于org.apache.ibatis.cache。

Mybatis的缓存是基于Map实现的，从缓存里读写数据是缓存模块的核心功能。Mybatis的缓存还有很多额外的附加功能，如防止缓存击穿，设置缓存清除策略，日志功能等。这些附加功能可以以任意方式的组合附加到核心功能之上，而Mybatis采取的就是装饰器模式。

装饰器模式

 装饰器模式（Decorator Pattern）允许向一个现有的对象添加新功能，是一种用于替代继承的技术，无需通过继承增加子类就能扩展对象的新功能。相比继承灵活性更强，扩展性更强。装饰器模式将功能切分成一个个独立的装饰器，在运行期可以根据需要动态的添加功能，进行自由的组合。当有新功能需要添加时，只需要增加新的装饰器实现类，通过组合方式添加，无需修改其他的代码。

组件Component：组件接口定义了全部组件类和装饰器的行为。

组件实现类ConcreteComponent：实现了Component接口，组件实现类就是被装饰器装饰的原始对象，新功能通过装饰器添加到该类的对象上。

装饰器抽象类Decorator：实现了Component接口的抽象类，在其中封装了一个Component对象，也就是被装饰的对象。

具体装饰器类ConcreteDecorator：该实现类要向被装饰的对象添加新功能。

 

常见的装饰器

IO中的输入输出流：BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("xxx")));

Servlet API中对request对象的装饰器

Mybatis的缓存模块

 

Mybatis缓存

Cache：Cache接口是缓存模块的核心接口，定义了缓存的基本操作。

public interface Cache {

  String getId();//缓存实现类的id

  void putObject(Object key, Object value);//往缓存中添加数据，key一般是CacheKey对象

  Object getObject(Object key);//根据指定的key从缓存获取数据

  Object removeObject(Object key);//根据指定的key从缓存删除数据

  void clear();//清空缓存

  int getSize();//获取缓存的个数
  
  ReadWriteLock getReadWriteLock();//获取读写锁

}

PerpetualCache：缓存的基础实现类，使用HashMap来实现缓存功能。

public class PerpetualCache implements Cache {

  private final String id;

  private Map cache = new HashMap<>();

...

BlockingCache：阻塞版本的装饰器，保证只有一个线程到数据库去查指定key的数据。

public class BlockingCache implements Cache {

  //阻塞的超时时长
  private long timeout;
  //被装饰的底层对象，一般是PerpetualCache
  private final Cache delegate;
  //锁对象集，粒度到key值
  private final ConcurrentHashMap locks;

  public BlockingCache(Cache delegate) {
    this.delegate = delegate;
    this.locks = new ConcurrentHashMap<>();
  }


  @Override
  public Object getObject(Object key) {
    acquireLock(key);//根据key获得锁对象，获取锁成功加锁，获取锁失败阻塞一段时间重试
    Object value = delegate.getObject(key);
    if (value != null) {//获取数据成功的，要释放锁
      releaseLock(key);
    }        
    return value;
  }

  private ReentrantLock getLockForKey(Object key) {
    ReentrantLock lock = new ReentrantLock();//创建锁
    ReentrantLock previous = locks.putIfAbsent(key, lock);//把新锁添加到locks集合中，如果添加成功使用新锁，如果添加失败则使用locks集合中的锁
    return previous == null ? lock : previous;
  }
  
  //根据key获得锁对象，获取锁成功加锁，获取锁失败阻塞一段时间重试
  private void acquireLock(Object key) {
	//获得锁对象
    Lock lock = getLockForKey(key);
    if (timeout > 0) {//使用带超时时间的锁
      try {
        boolean acquired = lock.tryLock(timeout, TimeUnit.MILLISECONDS);
        if (!acquired) {//如果超时抛出异常
          throw new CacheException("Couldn't get a lock in " + timeout + " for the key " +  key + " at the cache " + delegate.getId());  
        }
      } catch (InterruptedException e) {
        throw new CacheException("Got interrupted while trying to acquire lock for key " + key, e);
      }
    } else {//使用不带超时时间的锁
      lock.lock();
    }
  }
  
  private void releaseLock(Object key) {
    ReentrantLock lock = locks.get(key);
    if (lock.isHeldByCurrentThread()) {
      lock.unlock();
    }
  }

...

 

其他装饰器也都类似，通过定义一个

private final Cache delegate;

复写Cache的方法，在执行delegate方法的之前，附加各自装饰器的功能。

 

CacheKey

Mybatis中通过CacheKey来封装缓存的key值。CacheKey由mapperStatment的id、分页信息、sql语句、实际参数构成。

  private final int multiplier;//参与hash计算的乘数
  private int hashcode;//CacheKey的hash值，在update函数中实时运算出来的
  private long checksum;//校验和，hash值的和
  private int count;//updateList的中元素个数
  private List