Mybatis基础学习之一级缓存和二级缓存的简单使用
前言：
小伙伴们，大家好，我是狂奔の蜗牛rz，当然你们可以叫我蜗牛君，我是一个学习Java半年多时间的小菜鸟，同时还有一个伟大的梦想，那就是有朝一日，成为一个优秀的Java架构师。
这个Mybatis基础学习系列是用来记录我学习Mybatis框架基础知识的全过程 (这个系列是参照B站狂神的Mybatis最新教程来写的，由于是之前整理的，但当时没有发布出来，所以有些地方可能有错误，希望大家能够及时指正！)
之后我将尽量以两天一更的速度更新这个系列，还没有学习Mybatis3框架的小伙伴可以参照我的博客学习一下；当然学习过的小伙伴，也可以顺便跟我一起复习一下基础。最后，希望能够和大家一同进步吧！加油吧！少年们！
特别提醒：如果对Mybatis基础学习系列感兴趣，可以阅读本系列往期博客：
第一篇：Mybatis基础学习之初识Mybatis
第二篇：Mybatis基础学习之第一个Mybatis程序
第三篇：Mybatis基础学习之CRUD增删改查
第四篇：Mybatis基础学习之万能的Map和模糊查询
第五篇： Mybatis基础学习之配置解析(上篇)
第六篇： Mybatis基础学习之配置解析(下篇)
第七篇： Mybatis基础学习之使用ResultMap解决字段名不一致
第八篇： Mybatis基础学习之日志工厂的简单使用
第九篇： Mybatis基础学习之数据分页的简单使用
第十篇： Mybatis基础学习之使用注解开发
第十一篇： Mybatis基础学习之Lombok的简单使用
第十二篇： Mybatis基础学习之多对一关系处理
第十三篇： Mybatis基础学习之一对多关系处理
第十四篇： Mybatis基础学习之动态SQL的简单使用
今天我们来到了Mybatis基础学习的第十四站：动态SQL的简单使用。废话不多说，让我们开始今天的学习内容吧。
14 一级缓存和二级缓存的简单使用
14.1 简介
你是否思考过，如果每次查询数据都需要连接数据库，这样做会不会比较耗费资源？但如果我们把某一次查询的结果，给它暂存在一个可以直接取到的地方，例如内存(缓存)；当再次查询相同数据的时候，可以直接走缓存，而不用走数据库了！那到底 什么是缓存 呢？下面来简单介绍一些缓存相关的基本概念
14.1.1 什么是缓存
缓存 (也叫Cache)，是指存在内存中的临时数据，将用户经常查询的数据在缓存 (内存)中，查询数据就不用从磁盘（关系型数据库文件）上查询，从缓存中查询，从而提高查询效率，解决了高并发系统的性能问题
14.1.2 为什么使用缓存
下面是一个系统设计架构图，在多台服务器和多个数据库之间，我们可以使用缓存减少和数据库的交互次数，减少系统开销，提高系统效率
14.1.3 什么样的数据能使用缓存
经常查询并且不经常改变的数据可以使用缓存
简单了解了缓存的基本概念后，我们来看一下Mybatis中的缓存是如何定义的
14.2 MyBatis缓存
14.2.1 什么是MyBatis缓存
MyBatis包含一个非常强大的查询缓存特性，它可以非常方便地定制和配置缓存，缓存可以极大的提升查询效率
14.2.2 MyBatis中的两级缓存
MyBatis中默认定义了两级缓存：一级缓存和二级缓存
- 默认情况下，只有一级缓存开启 (一级缓存是SqlSession级别的缓存，也称为本地缓存)
- 二级缓存需要手动开启和配置，它是基于namespace级别的缓存
- 为了提高扩展性，Mybatis定义了缓存接口Cache，可以通过实现Cache接口自定义二级缓存
14.2.3 MyBatis中的清除策略
Mybatis中的清除策略主要包含以下四种：
- 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
- 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
注意：Mybatis中默认的清除策略是LRU
简单了解完Mybatis中的缓存定义和清除策略，下面我们来重点介绍一下一级缓存和二级缓存
14.3 一级缓存
14.3.1 一级缓存概念
- 一级缓存也叫本地缓存，SqlSession级别的缓存
- 与数据库同一次会话期间查询到的数据会放在本地缓存中
- 以后如果需要获取相同的数据，直接从缓存中拿，不需要再去查询数据库
14.3.2一级缓存的使用
1.创建项目和导入资源依赖
- 创建一个Maven项目，在pom.xml文件中导入资源依赖jar包
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.projectlombokgroupId>
<artifactId>lombokartifactId>
<version>1.18.10version>
dependency>
dependencies>
2.编写核心配置文件
1-1 编写db.properties配置文件
driver=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis?useSSL=true&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8
username=root
pwd=123456
1-2 编写mybatis-config.xml配置文件
DOCTYPE configuration
PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>
<properties resource="db.properties">properties>
<settings>
<setting name="logImpl" value="STDOUT_LOGGING"/>
settings>
<typeAliases>
<package name="com.kuang.pojo"/>
typeAliases>
<environments default="development">
<environment id="development">
<transactionManager type="JDBC"/>
<dataSource type="POOLED">
<property name="driver" value="${driver}"/>
<property name="url" value="${url}"/>
<property name="username" value="${username}"/>
<property name="password" value="${pwd}"/>
dataSource>
environment>
environments>
<mappers>
<mapper class="com.kuang.dao.UserMapper"/>
mappers>
configuration>
3.编写实体类和工具类
3-1 编写User实体类
package com.kuang.pojo;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
@Data // 使用@Data注解, 引入无参构造, get和set方法以及toString方法
@AllArgsConstructor // 引入有参构造方法
@NoArgsConstructor // 引入无参构造方法
public class User {
private int id; // 用户编号
private String name; // 用户名
private String pwd; // 密码
}
3-2 编写MybatisUtils工具类
package com.kuang.utils;
/**
* SqlSessionFactoryBuilder -- 建造工厂
* --> sqlSessionFactory -- 生产sqlSession
* --> sqlSession
*/
public class MybatisUtils {
// 获取SqlSessionFactory
private static SqlSessionFactory sqlSessionFactory;
// 静态方法体
static {
try {
// 读取配置文件
String resource = "mybatis-config.xml";
// 解析配置文件流
InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
// 获取工厂
sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* SqlSession提供了在数据库执行SQL命令所需的所有方法
*/
public static SqlSession getSqlSession() {
// 设置参数为true，实现自动提交
return sqlSessionFactory.openSession(true);
}
}
4.编写Mapper接口及配置文件
4-1 编写Mapper接口
package com.kuang.dao;
public interface UserMapper {
// 根据id查询指定用户
User queryUserById(@Param("id") int id);
// 更新用户信息
int updateUser(User user);
}
4-2 编写UserMapper.xml
DOCTYPE mapper
PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.kuang.dao.UserMapper">
<select id="queryUserById" resultType="user">
Select * from user where id = #{id}
select>
<update id="updateUser" parameterType="User">
Update mybatis.user set name = #{name}, pwd = #{pwd} where id = #{id}
update>
mapper>
5.编写测试类和测试结果
5-1 编写MyTest测试类
- 测试一个Session中查询两次相同记录
package com.kuang.dao;
public class MyTest {
// 通过id查询指定的用户信息
@Test
public void queryUserById() {
// 获取sqlSession对象
SqlSession sqlSession = MybatisUtils.getSqlSession();
// 获取UserMapper接口
UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
// 调用queryUserById方法，查询id为1的用户信息
User user = mapper.queryUserById(1);
System.out.println(user);
System.out.println("==================");
// 调用queryUserById方法，再次查询id为1的用户信息
User user2 = mapper.queryUserById(1);
System.out.println(user2);
// 判断前后两次查询的用户是否相等
System.out.println(user==user2);
// 关闭sqlSession对象
sqlSession.close();
}
}
5-2 测试结果
结果：成功查询到了id为1的两条用户信息！
6.测试总结
经过观察后发现，预编译sql只执行了一次，但是两条记录都被查询出来了，因此此过程中没有刷新缓存；由于user==user2的输出值为“true”，可以确定两条用户信息相同；因此，在同一个Session中成功查询到了两条相同的记录！
14.3.3 缓存失效
1.编写MyTest测试类
1-1 一个Session中进行增删改
- 测试在一个Session中使用不同的方法：例如查询和修改用户
package com.kuang.dao;
public class MyTest {
// 查询和修改用户信息
@Test
public void updateUser() {
// 获取sqlSession对象
SqlSession sqlSession = MybatisUtils.getSqlSession();
// 获取UserMapper接口
UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
// 调用queryUserById方法，查询id为1的用户信息
User user = mapper.queryUserById(1);
// 打印查询到的用户信息
System.out.println(user);
// 调用方法updateUser，修改id为6的用户信息
mapper.updateUser(new User(6,"张学友","zxy123456"));
System.out.println("==================");
// 调用queryUserById方法，再次查询id为1的用户信息
User user2 = mapper.queryUserById(1);
System.out.println(user2);
// 判断前后两次查询的用户是否相等
System.out.println(user==user2);
// 关闭sqlSession对象
sqlSession.close();
}
}
1-2 手动清理缓存
- 测试一个Session中查询两次相同记录，然后手动设置清除缓存
package com.kuang.dao;
public class MyTest {
// 通过id查询指定的用户信息
@Test
public void queryUserById() {
// 获取sqlSession对象
SqlSession sqlSession = MybatisUtils.getSqlSession();
// 获取UserMapper接口
UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
// 调用queryUserById方法，查询id为1的用户信息
User user = mapper.queryUserById(1);
System.out.println(user);
// 手动清理缓存
sqlSession.clearCache();
System.out.println("==================");
// 调用queryUserById方法，查询id为1的用户信息
User user2 = mapper.queryUserById(1);
System.out.println(user2);
// 判断前后两次查询的用户是否相等
System.out.println(user==user2);
// 关闭sqlSession对象
sqlSession.close();
}
}
2.测试结果及分析
2-1 一个Session中修改和查询
结果：成功查询到了两次id为1的用户信息，并且更新了id为6的用户信息！
分析：
虽然两次都先后查到了id为1的用户信息，但预编译的sql却在更新id为6的用户信息前后，分别执行了两次。因此可以确定，在此过程中刷新了缓存！
2-2 手动清理缓存
结果：成功查询到了两条id为1的用户信息！
分析：
虽然先后两次都查询到了id为1的用户信息，但查询完每条信息后，却再次预编译sql语句，因此，此过程中刷新了缓存
3.测试总结
缓存失效的情况：
- 查询不同的信息
- 增删改操作可能会改变原来的数据，所以必定会刷新缓存
- 查询不同的Mapper.xml
- 手动清理缓存
14.3.4 一级缓存总结
一级缓存是默认开启的，只在一次SqlSession中有效，也就是拿到连接到关闭连接这个区间段，一级缓存相当于是一个Map，用的时候直接去取就可以了
14.4 二级缓存
14.4.1 二级缓存概念
二级缓存也叫全局缓存，一级缓存作用域太低了，所以诞生了二级缓存，它基于namespace级别的缓存，一个空间名称，对应一个二级缓存
14.4.2 二级缓存工作机制
- 一个会话查询一条数据，这个数据就会被放在当前会话的一级缓存中
- 如果当前会话关闭了，这个会话对应的一级缓存就没有了；但是我们想要的是，会话关闭了，一级缓存中的数据被保存到二级缓存中
- 新的会话查询信息，就可以从二级缓存中获取内容
- 不同的mapper查出的数据，会放在自己对应的缓存(map)中
14.4.3 开启二级缓存步骤
默认情况下，只启用了本地的会话缓存（即一级缓存），它仅仅对一个会话中的数据进行缓存，要启用全局的二级缓存，只需要在SQL映射文件中添加标签即可
1.开启全局缓存
- 在核心配置文件mybatis-config.xml文件中显式开启全局缓存
<setting name="cacheEnabled" value="true"/>
2.在对应Mapper.xml中开启二级缓存
- 在UserMapper.xml映射文件中使用
标签开启二级缓存
2-1 使用原始的标签
<cache/>
2-2 使用自定义的标签
<cache eviction="FIFO" flushInterval="60000" size="512" readOnly="true"/>
cache标签参数解释：
eviction=“FIFO”：缓存清除策略为FIFO（即先进先出）
flushInterval=“60000”：刷新间隔为60秒
size=“512”：最多可以存储结果对象或列表的512个引用
readOnly=“true”：返回的对象是只读的
14.4.4 二级缓存的使用测试
1.核心配置文件中开启全局缓存
- 在核心配置文件mybatis-config.xml文件中显式开启全局缓存
DOCTYPE configuration
PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>
<properties resource="db.properties">properties>
<settings>
<setting name="logImpl" value="STDOUT_LOGGING"/>
settings>
<setting name="cacheEnabled" value="true"/>settings>
<typeAliases>
<package name="com.kuang.pojo"/>
typeAliases>
<environments default="development">
<environment id="development">
<transactionManager type="JDBC"/>
<dataSource type="POOLED">
<property name="driver" value="${driver}"/>
<property name="url" value="${url}"/>
<property name="username" value="${username}"/>
<property name="password" value="${pwd}"/>
dataSource>
environment>
environments>
<mappers>
<mapper class="com.kuang.dao.UserMapper"/>
mappers>
configuration>
2.在对应Mapper.xml映射文件中开启二级缓存
2-1 不使用二级缓存
DOCTYPE mapper
PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.kuang.dao.UserMapper">
<select id="queryUserById" resultType="user">
Select * from user where id = #{id}
select>
<update id="updateUser" parameterType="User" flushCache="false">
Update mybatis.user set name = #{name}, pwd = #{pwd} where id = #{id}
update>
mapper>
2-2 只使用标签开启二级缓存
- 在UserMapper.xml映射文件中使用自定义的标签开启二级缓存
DOCTYPE mapper
PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.kuang.dao.UserMapper">
<cache eviction="FIFO" flushInterval="60000" size="512" readOnly="true"/>
<select id="queryUserById" resultType="user" useCache="true">
Select * from user where id = #{id}
select>
<update id="updateUser" parameterType="User" flushCache="true">
Update mybatis.user set name = #{name}, pwd = #{pwd} where id = #{id}
update>
mapper>
3.编写MyTest测试类
3-1 不使用二级缓存
package com.kuang.dao;
public class MyTest {
// 通过id查询指定的用户信息
@Test
public void queryUserById2() {
// 分别获取两个sqlSession对象
SqlSession sqlSession = MybatisUtils.getSqlSession();
SqlSession sqlSession2 = MybatisUtils.getSqlSession();
// 分别获取两个Mapper接口对象
UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
UserMapper mapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);
// 调用queryUserById方法，查询id为1的用户信息
User user = mapper.queryUserById(1);
// 调用queryUserById方法，再次查询id为1的用户信息
User user2 = mapper2.queryUserById(1);
// 打印用户信息
System.out.println(user);
System.out.println(user2);
// 判断两个用户信息是否相等
System.out.println(user==user2);
// 分别关闭两个sqlSession对象
sqlSession.close();
sqlSession2.close();
}
}
3-2 使用二级缓存
package com.kuang.dao;
public class MyTest {
// 通过id查询指定的用户信息
@Test
public void queryUserById2() {
// 分别获取两个sqlSession对象
SqlSession sqlSession = MybatisUtils.getSqlSession();
SqlSession sqlSession2 = MybatisUtils.getSqlSession();
// 获取第一个Mapper接口对象
UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
// 调用queryUserById方法，查询id为1的用户信息
User user = mapper.queryUserById(1);
// 打印用户信息
System.out.println(user);
// 关闭第一个sqlSession对象
sqlSession.close();
// 获取第二个Mapper接口对象
UserMapper mapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);
// 调用queryUserById方法，再次查询id为1的用户信息
User user2 = mapper2.queryUserById(1);
// 打印用户信息
System.out.println(user2);
// 判断两个用户信息是否相等
System.out.println(user==user2);
// 关闭第二个sqlSession对象
sqlSession2.close();
}
}
4.测试结果
4-1 不使用二级缓存
结果：两次都成功查询到了id为1的用户信息！
分析：
观察结果后发现，预编译sql执行了两次，因此每查询完一条信息后就刷新了一次缓存
4-2 只使用标签开启二级缓存
结果：Caused by: ava.io.NotSerializableException: com.kuang.pojo.User
分析：
导致报错的原因是，com.kuang.pojo包下的User实体类没有序列化
结论：因此，需要将实体类序列化，否则将会报错
4-3 使用自定义的cache标签开启二级缓存
结果：两次也都成功查询到了id为1的用户信息！
分析：
使用了二级缓存后，预编译sql只执行了一次；当第一条用户信息查询完关闭sqlSession后，一级缓存虽然关闭了，但其数据被保存到了二级缓存中；因此第二次查询相同的用户信息，直接从二级缓存取出，不需要访问数据库和执行预编译sql语句了
14.4.5 解决实体类未序列化问题
1.修改User实体类
- 让User实体类实现Serializable接口，从而实现序列化
package com.kuang.pojo;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import java.io.Serializable;
@Data // 使用@Data注解, 引入无参构造、get、set、toString等方法
@AllArgsConstructor // 使用@AllArgsConstructor注解, 引入有参构造方法
@NoArgsConstructor // 使用@NoArgsConstructor注解, 再次引入无参构造方法
// 让User实体类实现Serializable接口，从而实现序列化
public class User implements Serializable {
private int id;
private String name;
private String pwd;
}
2.编写MyTest测试类
- 设置两个sqlSession对象，查询同一条用户数据
package com.kuang.dao;
public class MyTest {
// 通过id查询指定的用户信息
@Test
public void queryUserById2() {
// 分别获取两个sqlSession对象
SqlSession sqlSession = MybatisUtils.getSqlSession();
SqlSession sqlSession2 = MybatisUtils.getSqlSession();
// 获取第一个Mapper接口对象
UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
// 调用queryUserById方法，查询id为1的用户信息
User user = mapper.queryUserById(1);
// 打印用户信息
System.out.println(user);
// 关闭第一个sqlSession对象
sqlSession.close();
// 获取第二个Mapper接口对象
UserMapper mapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);
// 调用queryUserById方法，再次查询id为1的用户信息
User user2 = mapper2.queryUserById(1);
// 打印用户信息
System.out.println(user2);
// 判断两个用户信息是否相等
System.out.println(user==user2);
// 关闭第二个sqlSession对象
sqlSession2.close();
}
}
3.测试结果
结果：两次都成功查询到了id为1的用户信息！
分析：
第一次查询完id为1的用户信息后，本地缓存关闭，将数据存入二级缓存；再次查询此用户信息时，不用执行预编译SQL，查询二级缓存，直接取出该用户信息；但仔细观察后发现，"user==user2"的结果却为false了，是因为从二级缓存中取出该用户信息，内存地址发生了变化，因此结果为false
14.5.6 二级缓存使用总结
- 只要开启了二级缓存，在同一个Mapper下就有效
- 所有数据都会先放在一级缓存中
- 只有当会话提交，或者关闭的时候，才会提交到二级缓存中
好了，今天的有关 一级缓存和二级缓存的简单使用 的学习就到此结束啦。欢迎小伙伴们积极学习和讨论，喜欢的可以给蜗牛君点个关注，顺便来个一键三连。我们下期见，拜拜啦！
参考视频链接：【狂神说Java】Mybatis最新完整教程IDEA版通俗易懂