MyBatis-Plus一级缓存和二级缓存-redis解决缓存的脏数据

MyBatis-Plus一级缓存和二级缓存

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基本缓存问题

什么是缓存？

1.存在内存中的临时数据
2.将用户经常查询的数据放在缓存（内存）中，用户去查询数据就不用从磁盘上(关系型数据库 数据文件)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。

为什么使用缓存

减少和数据库的交互次数，减少系统开销或IO，提高系统效率

什么样的场景使用缓存？

经常查询同时不经常修改的数据。

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。缓存可以极大地 提升查询效率。

一级缓存-MyBatis默认打开一级缓存、不允许关闭

一级缓存：也称为本地缓存，基于 PerpetualCache 的 HashMap 本地缓存，其存储作用域为SqlSession，用于保存用户在一次会话过程中查询的结果，用户一次会话中只能使用一个sqlSession，各个SqlSession之间的缓存相互隔离，当 Session flush 或 close 之后，该 SqlSession 中的所有 Cache 就将清空，MyBatis默认打开一级缓存、不允许关闭。

二级缓存（默认是开启)

注意:二级缓存的作用域不然更新了数据,还是使用查询到缓存的数据）

二级缓存（默认是开启）
也称为全局缓存，是mapper级别的缓存。二级缓存与一级缓存其机制相同，默认也是采用 PerpetualCache，HashMap 存储，所以默认也是本地缓存。不同之处在于其存储作用域为 Mapper(Namespace)，可以在多个SqlSession之间共享，是针对一个表的查结果的存储，可以共享给所有针对这张表的查询的用户。也就是说对于mapper级别的缓存不同的sqlsession是可以共享的，并且可自定义存储源，如 Ehcache、Redis。默认开启二级缓存，但是还需要配置才可以使用。

操作演示

第一步:在yml开启二级缓存

写配置: cache-enabled: true

# 配置MybatisPlus
mybatis-plus:
  mapper-locations: classpath:mapper/*.xml
  configuration:
    log-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl
#    将下划线映射为驼峰格式
    map-underscore-to-camel-case: true
    #    是否开启缓存
    cache-enabled: true

第二步: 在dao层添加注解设置缓存数据的时间

@CacheNamespace
flushInterval = 5000
ScheduledCache 缓存超过指定时间则清空，单位ms，不设置该属性则不使用ScheduledCache不自动回收缓存

@CacheNamespace(flushInterval = 5*60*1000,eviction = ScheduledCache.class,blocking = true)
public interface SysRoleMapper extends BaseMapper {

    List userIdQueryRoleKeys(Long userId);

    List queryRoleKeys(@Param("deptIds") List deptIds);
}

注意缓存对象要实现 Serializable 接口

 // 注意缓存对象要实现 Serializable 接口
public class SysRole implements Serializable {
	// 省略
}

@CacheNamespaceRef
（可选）在 XxxMapper.xml 上添加 ，并指定命名空间
如果项目中使用 Mapper.xml 写 SQL ，则配置如下， 如果没有，则跳过此步骤。

此处为什么使用< cache-ref />，而不是 < cache /> ?
如果 使用 ，即 ，则 项目中出现两个key相同的缓存 ，即 XxxMapper.xml 中的缓存和 XxxMapper.java 中的缓存， 这两个缓存 肯定不会合并，谁覆盖谁呢 ？
实际上，MybatisPlus 内置很多常用方法，另外，开发者还可以在 XxxMapper.java 或者 XxxMapper.xml 自定义SQL， 这两处的SQL 都是 XxxMapper 下方法，对应的缓存 应该合并到一起， 因此应该使用 ，让 XxxMapper.xml 中的缓存 合并到 XxxMapper.java 的缓存中 。
二级缓存作用于 namespace 针对于多个 sqlSession 共有，对于经常要获取最新数据的不建议使用二级缓存！

eviction 属性 缓存回收策略类 描述 作用
eviction=LruCache.class LruCache Least Recently Use, LRU缓存回收策略 当缓存达到上限，移除最近最少使用的对象
eviction=FifoCache.class FifoCache FIFO缓存回收策略 当缓存达到上限，移除最先进入缓存的数据
eviction=SoftCache.class SoftCache 软引用缓存回收策略 当JVM内存不足，自动清理
eviction=WeakCache.class WeakCache 弱引用缓存回收策略 只要触发gc，自动清理
flushInterval 属性 缓存定时回收类 作用
flushInterval = 5000 ScheduledCache 缓存超过指定时间则清空，单位ms，不设置该属性则不使用ScheduledCache不自动回收缓存
readWrite 属性 支持序列化的缓存 作用
readWrite = false SerializedCache 设置为true是规定缓存只读，设置为false时使用SerializedCache，相同的查询从缓存中得到结果对象的副本
blocking 属性 阻塞缓存 作用
blocking = true BlockingCache 设置为true时，基于java可重入锁，在缓存中get/set方法加锁，操作只有一个线程读写缓存
其他基本缓存实现类 描述 作用
LoggingCache 缓存日志 基本默认使用的缓存，输出对缓存的操作和缓存命中率等信息
SynchronizedCache 同步缓存 基于synchronized关键字实现，解决并发问题
TransactionCache 事务缓存 以事务的形式一次存入或移除多个缓存

SQL不想被缓存

顺便说一下，如果某个SQL不想被缓存，可以单独处理一下：
1、SQL走的是xml文件查询：配置useCache=“false”
2、SQL走的是注解形式：@Options(useCache=false)
如果你走的是xml，你在注解上使用这个注解，将不会起效
这些便是我对他俩的理解和使用过程
注解写法:

xml写法:

问题:MyBatis 二级缓存带来的问题

MyBatis 二级缓存使用的在某些场景下会出问题，来看一下为什么这么说。

假设，项目有一条 select 语句（已开启了 MyBatis 二级缓存）：

select a.col1, a.col2, a.col3, b.col1, b.col2, b.col3
from   tableA a, tableB b
where  a.id= b.id

对于 tableA 与 tableB 的操作定义在两个Mapper中，分别叫做 MapperA 与 MapperB ，它们属于两个命名空间。
执行下面3个操作：
（1）MapperA 中执行上述 sql 语句查询这6个字段。
（2）tableB 表 更新了 col1 与 col2 两个字段 。
（3）MapperA 再次执行上述sql语句查询这6个字段（前提是没有执行过任何 insert、delete、update操作）。
此时问题就来了，即使第（2）步 tableB 更新了 col1 与 col2 两个字段，第（3）步 MapperA 走二级缓存，查询到的这6个字段依然是原来的这6个字段的值， 没有看到变化后的值。

因为我们从 CacheKey 的3组条件来看，
1.标签所在的Mapper的Namespace 标签的id属性，RowBounds 的 offset 和 limit 属性，RowBounds 是 MyBatis 用于处理分页的一个类，offset 默认为0，limit默认为Integer.MAX_VALUE ，以及 标签中定义的sql语句。
2.对于MapperA来说，其中的任何一个条件都没有变化，自然会将原结果返回。
3.这个问题对于MyBatis的二级缓存来说是一个无解的问题，因此使用MyBatis二级缓存有一个前提：必须保证所有的增删改查都在同一个命名空间下才行。
对于多表联合查询，如果不在同一个命名空间下，则数据容易出现脏读。

解决脏数据问题-(没法解决,不使用二级缓存,采用第三方缓存redis)

解决: 脏数据问题-(没法解决,不使用二级缓存,采用第三方缓存redis)

更改application.yml文件

 ##redis配置
  # Redis数据库索引（默认为0）
  redis:
    database: 0
    # Redis服务器地址
    host: 127.0.0.1
  # Redis服务器连接端口
    port: 6379
  # Redis服务器连接密码（默认为空）
    password:
  # 连接池最大连接数（使用负值表示没有限制）
    jedis:
      pool:
        max-idle: 8
  # 连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制）
        max-wait: -1
  # 连接池中的最小空闲连接
        min-idle: 0
  # 连接超时时间（毫秒）
    timeout: 5000

mybatis-plus:
    #开启二级缓存，使用redis配置
    cache-enabled: true

定义RedisTemplate的bean交给spring管理，这里为了能将对象直接存取到redis中，进行了一些序列化的操作

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect;
import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor;
import com.fasterxml.jackson.databind.DeserializationFeature;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.springframework.cache.CacheManager;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheConfiguration;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheWriter;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.Jackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

import java.time.Duration;

/**
 * @class: RedisConfiguration
 * redis的配置文件，template对映序列化规则，以及混村有效时间的设置
 */
public class RedisConfiguration {
    @Bean
    public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
        RedisCacheConfiguration redisCacheConfiguration = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig()
                .entryTtl( Duration.ofHours(1)); // 设置缓存有效期一小时
        return RedisCacheManager
                .builder( RedisCacheWriter.nonLockingRedisCacheWriter(redisConnectionFactory))
                .cacheDefaults(RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig(Thread.currentThread().getContextClassLoader())).build();
    }

    @Bean(value = "redisTemplate")
    public RedisTemplate redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
        RedisTemplate redisTemplate = new RedisTemplate<>();
        redisTemplate.setConnectionFactory(connectionFactory);
        //Use Jackson 2Json RedisSerializer to serialize and deserialize the value of redis (default JDK serialization)
        Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        objectMapper.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        //将类名称序列化到json串中
        objectMapper.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        //设置输入时忽略JSON字符串中存在而Java对象实际没有的属性
        objectMapper.configure(DeserializationFeature.FAIL_ON_UNKNOWN_PROPERTIES, false);
        jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(objectMapper);

        //Use String RedisSerializer to serialize and deserialize the key value of redis
        RedisSerializer redisSerializer = new StringRedisSerializer();
        //key
        redisTemplate.setKeySerializer(redisSerializer);
        redisTemplate.setHashKeySerializer(redisSerializer);
        //value
        redisTemplate.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        redisTemplate.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);

        redisTemplate.afterPropertiesSet();
        return redisTemplate;

    }

}

自定义缓存管理

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.ibatis.cache.Cache;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisServerCommands;
import org.springframework.data.redis.core.Cursor;
import org.springframework.data.redis.core.RedisCallback;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.ScanOptions;
import org.springframework.util.CollectionUtils;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

/**
 * @class: MybatisRedisCache
 */
@Slf4j
public class MybatisRedisCache implements Cache {

    // 读写锁
    private final ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock(true);

    //这里使用了redis缓存，使用springboot自动注入
    private RedisTemplate redisTemplate;

    private String id;

    public MybatisRedisCache(final String id) {
        if (id == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Cache instances require an ID");
        }
        this.id = id;
    }

    @Override
    public String getId() {
        return this.id;
    }

    @Override
    public void putObject(Object key, Object value) {
        if (redisTemplate == null) {
            //由于启动期间注入失败，只能运行期间注入，这段代码可以删除
            redisTemplate = (RedisTemplate) SpringUtil.getBean("redisTemplate");
        }
        if (value != null) {
            redisTemplate.opsForValue().set(key.toString(), value);
        }
    }

    @Override
    public Object getObject(Object key) {
        if (redisTemplate == null) {
            //由于启动期间注入失败，只能运行期间注入，这段代码可以删除
            redisTemplate = (RedisTemplate) SpringUtil.getBean("redisTemplate");
        }
        try {
            if (key != null) {
                return redisTemplate.opsForValue().get(key.toString());
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            log.error("缓存出错 ");
        }
        return null;
    }

    @Override
    public Object removeObject(Object key) {
        if (redisTemplate == null) {
            //由于启动期间注入失败，只能运行期间注入，这段代码可以删除
            redisTemplate = (RedisTemplate) SpringUtil.getBean("redisTemplate");
        }
        if (key != null) {
            redisTemplate.delete(key.toString());
        }
        return null;
    }

    @Override
    public void clear() {
        log.debug("清空缓存");
        if (redisTemplate == null) {
            redisTemplate = (RedisTemplate) SpringUtil.getBean("redisTemplate");
        }
        try {
            Set keys = scan(this.id);
            if (!CollectionUtils.isEmpty(keys)) {
                redisTemplate.delete(keys);
            }
        } catch (Exception e) {
            log.error("清空缓存", e);
        }
    }

    public Set scan(String matchKey) {
        if (redisTemplate == null) {
            redisTemplate = (RedisTemplate) SpringUtil.getBean("redisTemplate");
        }
        Set keys = redisTemplate.execute((RedisCallback>) connection -> {
            Set keysTmp = new HashSet<>();
            Cursor cursor = connection.scan(new ScanOptions.ScanOptionsBuilder().match("*" + matchKey + "*").count(1000).build());
            while (cursor.hasNext()) {
                keysTmp.add(new String(cursor.next()));
            }
            return keysTmp;
        });

        return keys;
    }

    @Override
    public int getSize() {
        if (redisTemplate == null) {
            //由于启动期间注入失败，只能运行期间注入，这段代码可以删除
            redisTemplate = (RedisTemplate) SpringUtil.getBean("redisTemplate");
        }
        Long size = redisTemplate.execute((RedisCallback) RedisServerCommands::dbSize);
        return size.intValue();
    }

    @Override
    public ReadWriteLock getReadWriteLock() {
        return this.readWriteLock;
    }

}

工具类

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.ApplicationContextAware;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * @class: SpringUtil
 * 工具类
 */
@Component
public class SpringUtil implements ApplicationContextAware {

    private static ApplicationContext applicationContext;

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        SpringUtil.applicationContext = applicationContext;
    }

    public static Object getBean(String name){
        return applicationContext.getBean(name);
    }

    public static  T getBean(String name, Class clazz){
        return applicationContext.getBean(name, clazz);
    }

    public static  T getBean(Class clazz){
        return applicationContext.getBean(clazz);
    }
}

在mapper层中加入注解

//redis缓存注解
@CacheNamespace(implementation= MybatisRedisCache.class,eviction= MybatisRedisCache.class)
public interface ElectronicFenceMapper extends BaseMapper {

}

主启动类加入注解

@EnableCaching
public class RedisText{
  
}