java 知识点 18（mybatis缓存、JVM、JMM）

1、mybatis缓存

为什么要使用缓存：减少和数据库交互次数、减少系统开销
什么样的数据能使用缓存：经常查询的数据

mybatis缓存：mybatis默认定义了两级缓存，默认只开启一级缓存。

使用缓存，实体类需要序列化，否者会报错

1.1、一级缓存

所以一级缓存开启不需要手动写什么代码。

如果需要查看缓存读取与销毁，需要开启日志

1.1.1、从日志中看出缓存在作用

测试：session中查询两条不同的数据，查看日志执行了几次sql

运行结果

我们发现执行了两次sql，那么我们如果查两次同一条数据呢？

我们发现只执行了一次，这就是缓存的作用

1.1.2、增删改 会更新缓存

增删改 会更新缓存，因为增删改会更改数据，查询不会。

所以，只要有增删改语句出现，缓存就会被刷新（也就是会被清空重新载入）

1.1.3、手动清理缓存

sqlSession.clearCache();

1.2、二级缓存

1.2.1、开启二级缓存，cache标签

在对应的**mapper.xm里面添加
就开启二级缓存了

在sql的标签中也可以选择单个标签是否开启缓存

二级缓存的作用

1、一级缓存只作用在一个sqlssion生命周期内，
   开启二级缓存，当前会话关闭后可以把数据存传给二级缓存。

2、新会话可以从二级缓存获取数据	

cache标签内还可以有对应的属性

<cache
  eviction="FIFO"            # 创建一个FIFO缓存
  flushInterval="60000"      # 每隔 60 秒刷新
  size="512"                 # 存储结果对象或列表的 512 个引用
  readOnly="true"/>          # "true" 返回的对象被认为是只读的

eviction 可以有以下值：

• LRU – 最近最少使用：移除最长时间不被使用的对象。
• FIFO – 先进先出：按对象进入缓存的顺序来移除它们。
• SOFT – 软引用：基于垃圾回收器状态和软引用规则移除对象。
• WEAK – 弱引用：更积极地基于垃圾收集器状态和弱引用规则移除对象。

size（引用数目）属性：
可以被设置为任意正整数，要注意欲缓存对象的大小和运行环境中可用的内存资源。默认值是 1024。

readOnly（只读）属性：
为true，只读，速度更快。
为false，可读，速度慢，但更安全，默认值为false。

另外mybatis还可以配置自定义缓存或第三方缓存

1.2.2、开启全局缓存（可以不写）

在mybatis-config.xml里面的setting标签里面写

1.2.3、缓存原理

读取顺序：
1、从二级缓存中查找有没有
2、再到一级缓存里找
3、最后是查询数据库

1.3、自定义缓存

1.3.1、使用ehche缓存

自定义使用ehche缓存
第一步，在pom.xml里面导包

     		<dependency>
                <groupId>org.mybatis.ehcachegroupId>
                <artifactId>mybatis-ehcacheartifactId>
                <version>1.1.0version>
            dependency>

在**mapper.xml中定义使用这个缓存（相当于二级缓存）

然后新建 ehcache.xml (直接建在resource文件夹下就可以)

     
    <ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
             xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://ehcache.org/ehcache.xsd"
             updateCheck="false">
    
        
        <diskStore path="java.io.tmpdir"/>
    
        
        <defaultCache maxElementsInMemory="1000"
                       eternal="false"
                       timeToIdleSeconds="3600"
                       timeToLiveSeconds="0"
                       overflowToDisk="true"
                       maxElementsOnDisk="10000"
                       diskPersistent="false"
                       diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
                       memoryStoreEvictionPolicy="FIFO"
        />
        
        <cache name="testCache"
               maxEntriesLocalHeap="2000"
               eternal="false"
               timeToIdleSeconds="3600"
               timeToLiveSeconds="0"
               overflowToDisk="false"
               statistics="true"
               memoryStoreEvictionPolicy="FIFO">
        cache>
        
    ehcache>

1.3.2、自己写一个缓存

在工具包utils下新建MyCache，继承接口Cache

在**mapper.xml中定义使用这个缓存

1.3.3、使用redis做缓存

第一步，首先在系统环境下安装并运行redis

windows下redis的安装与启动：https://blog.csdn.net/a__int__/article/details/103648033

linux下redis的安装与启动：https://blog.csdn.net/a__int__/article/details/108309284

redis中文教程：https://www.redis.net.cn/tutorial/3501.html

第二步，在pom.xml里导包

第三步，新建配置文件redis.properties

第四步，mapper中加入MyBatis二级缓存

第五步，Mybatis全局配置文件中

<configuration>
    
    <settings>
        
        <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
 
        
        <setting name="lazyLoadingEnabled" value="false"/>
 
        
        <setting name="multipleResultSetsEnabled" value="true"/>
 
        
        <setting name="useColumnLabel" value="true"/>
 
        
        <setting name="useGeneratedKeys" value="false"/>
 
        
        <setting name="autoMappingBehavior" value="PARTIAL"/>
 
        
        
 
        
        
 
        
        <setting name="safeRowBoundsEnabled" value="false"/>
 
        
        <setting name="mapUnderscoreToCamelCase" value="true"/>
 
        
        <setting name="localCacheScope" value="SESSION"/>
 
        
        <setting name="jdbcTypeForNull" value="OTHER"/>
 
        
        <setting name="lazyLoadTriggerMethods" value="equals,clone,hashCode,toString"/>
 
        
        <setting name="aggressiveLazyLoading" value="true"/>
 
    settings>
configuration>

到这里redis缓存就启用了

2、JVM

思维导图在线工具：https://www.processon.com/
XMind 下载软件：https://www.xmind.cn/xmind/thank-you-for-downloading/

在processon在线工具里面可以搜到很多关于java原理的思维导图

2.1、JVM基础认识

1、jvm在哪儿？

• 物理位置：如果我们从java官网下载一个jdk包，打开后找到jvm.dll就是jvm动态连接文件。
• 运行位置：就像一个软件运行在操作系统上，在java文件被编译成class文件后，执行class文件。
  
  2、java代码是怎么变成程序的？

java代码是怎么变成java程序的？（程序的生成加载过程）

答：首先是java文件（代码），然后被编译成class文件，再通过jvm变成程序。

上图是java的程序生成过程（解释型语言），下图是c++等（编译型语言）的程序生成过程，可以对比参考。

3、jvm不只一个公司开发（仅作了解）

• jvm HotSpot： 我们现在所学的，基本都是由sun公司开发的jvm HotSpot。

• JRockit：是oracle公司被sun收购之前开发的，被称是业界性能最高的 Java 虚拟机。

• IBM JVM： 本质也是IBM公司在oracle公司开发的基础之上完成的。

他们三使用了不同的垃圾回收机制，但是垃圾回收的概念和算法是相通的。

2.2、内加载器

内加载器作用：加载class文件

双亲委派机制：一个类收到了加载请求，会把这个请求给父类加载器去执行，如果父类加载器还存在其父类加载器，依次往上传。

2.3、native关键字与JNI的作用

用了native关键字，会进入本地方法栈，本地方法栈会调用本地接口（jni）。

JNI的作用：可以扩展java的使用，调用不同的编程语言（C\C++等）。

随着java的强大，现在native关键字用得越来越少了，还有哪些情况在使用呢？
比如调用打印机驱动程序

2.2、区、堆、栈

栈：栈里面的东西是有序的，一个一个排队进出（先进后出）。
堆：堆里面的东西是无序的，程序员自己分配进出。

从java 8开始 字符串常量池在堆, 运行时常量池在方法区

方法区： static、final、class、常量池…

栈： 8大基本类型、对象引用、实例方法…

堆： 所有new出来的对象

2.2.1、堆

1、堆内存可以细分为如下区域：

• 新生区 （又细分为edan、survivor1、survivor2）
• 老生区
• -永生区（java1.7以前才有，现在被元空间（Matespace）代替了，并放到了堆内存之外。）

真相：99%的对象都是临时对象，在新生区就被回收了

2、GC垃圾回收主要在新生区和老生区进行。

3、OOM：“Out Of Memory”就是“内存用完了”，报错来自java.lang.OutOfMemoryError。

2.2.2、JProfiler（内存分析工具）

ieda安装JProfiler插件

安装完之后手动重启idea，然后再在系统里面安装JProfiler

idea里面的JProfiler插件用来生成JProfiler文件。然后用系统安装的JProfiler打开分析。

3、JMM

JMM即为JAVA 内存模型（java memory model）。

作用：用于定义数据读写的规则（缓存一致性协议）。

JMM内存模型三大特性：原子性、可见性、有序性。

3.1、三大特性解释

原子性：多个线程一起执行的时候，一个操作一旦开始，就不会被其他线程干扰

可见性：一个线程修改了一个变量的值后，其他线程立即可以感知到这个值的修改。

有序性：从单线程角度看，所有操作都是有序的

3.2、三大特性相关关键字

原子性：

在 synchronized 块之间的代码都具有原子性。

可见性：

volatile 类型的变量：在修改后会立即同步给主内存，在使用的时候会从主内存重新读取。依赖主内存为中介，来保证多线程下变量对其他线程的可见性的。

synchronized 关键字：是通过 unlock 之前必须把变量同步回主内存来实现可见性的。

final ：是在初始化后就不会更改，所以只要在初始化过程中没有把 this 指针传递出去也能保证对其他线程的可见性。

有序性：

保证有序性的关键字有 volatile 和 synchronized：

volatile 禁止了指令重排序，
synchronized 则由“一个变量在同一时刻只能被一个线程对其进行 lock 操作”来保证。

总结：

synchronized 对三种特性都有支持，十分好用，但是性能稍微差一点，大量使用并发很差

volatile 可以说是 java 虚拟机中提供的最轻量级的同步机制。
java 内存模型对 volatile 专门定义了一些特殊的访问规则。
他能保证多线程中变量对所有线程的可见性，volatile 类型的变量禁止指令重排序优化