Java面试题:MyBatis的一级缓存和二级缓存

1.缓存概述

缓存是一般的ORM 框架都会提供的功能,目的就是提升查询的效率和减少数据库的压力,合理使用缓存是优化中最常见的,将从数据库中查询出来的数据放入缓存中,下次使用时不必从数据库查询,而是直接从缓存中读取,避免频繁操作数据库,减轻数据库的压力,同时提高系统性能。

2.一级缓存

2.1 定义

一级缓存是SqlSession级别的缓存。在操作数据库时需要构造sqlSession对象,在对象中有一个数据结构用于存储缓存数据。不同的sqlSession之间的缓存数据区域是互相不影响的。也就是他只能作用在同一个sqlSession中,不同的sqlSession中的缓存是互相不能读取的。

2.2 一级缓存的工作原理

11.jpg
  • 用户发起查询请求,查找某条数据,sqlSession先去缓存中查找,是否有该数据,如果有,读取;如果没有,从数据库中查询,并将查询到的数据放入一级缓存区域,供下次查找使用。

2.3 使用一级缓存

一级缓存默认有效,不需要任何配置,我们主要验证调用两次查询语句,实际sql执行情况

xml配置:





    

    
        update user set name=#{name} ,age=#{age} where id= #{id}
    


接口:

public interface UserMapper {
    public User selectById(int id);

    public void update(User user);
}

测试:

@Test
    public void testMybatis(){
        try {
           //获取SqlSession对象
            SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
            //通过SqlSession创建UserMapper的对象
            UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
            User user = userMapper.selectById(11);
            System.out.println(user);
            User user2 = userMapper.selectById(11);
            System.out.println(user2);

            //提交事务
            sqlSession.commit();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

结果:查看如下结果,查询两次用户记录,sql只执行一次,另一次直接从session的缓存中获取数据,说明session缓存生效。

[10:55:31.437] [DEBUG] [main] [org.apache.ibatis.datasource.pooled.PooledDataSource] [Created connection 1846406218.]
[10:55:31.438] [DEBUG] [main] [org.apache.ibatis.transaction.jdbc.JdbcTransaction] [Setting autocommit to false on JDBC Connection [com.mysql.jdbc.JDBC4Connection@6e0dec4a]]
[10:55:31.444] [DEBUG] [main] [com.atguigu.mapper.UserMapper.selectById] [==>  Preparing: select * from user where id = ?]
[10:55:31.480] [DEBUG] [main] [com.atguigu.mapper.UserMapper.selectById] [==> Parameters: 11(Integer)]
[10:55:31.503] [DEBUG] [main] [com.atguigu.mapper.UserMapper.selectById] [<==      Total: 1]
User{id=11, name='尚硅谷', age=1}
User{id=11, name='尚硅谷', age=1}

但是有以下几种情况,一级缓存将失效

情况1:当关闭session时,一级缓存失效

  @Test
    public void testMybatisCloseSession(){
        try {
            //获取SqlSession对象
            SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
            //通过SqlSession创建UserMapper的对象
            UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
            User user = userMapper.selectById(11);
            System.out.println(user);
            //关闭session
            sqlSession.close();
            User user2 = userMapper.selectById(11);
            System.out.println(user2);
            //提交事务
            sqlSession.commit();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
1634786197013.png

情况2:当执行update语句时,一级缓存失效

     @Test
    public void testMybatisUpdate() {
        try {
            //获取SqlSession对象
            SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
            //通过SqlSession创建UserMapper的对象
            UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
            User user = userMapper.selectById(11);
            System.out.println(user);
            //更新当前记录  前一次查询的缓存失效
            user.setAge(20);
            userMapper.update(user);
            User user2 = userMapper.selectById(11);
            System.out.println(user2);
            //提交事务
            sqlSession.commit();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
1634785760656.png

情况3:当手动清理缓存,一级缓存失效

@Test
    public void testMybatisClearCache() {
        try {
            //获取SqlSession对象
            SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
            //通过SqlSession创建UserMapper的对象
            UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
            User user = userMapper.selectById(11);
            System.out.println(user);
            //清空缓存,一级缓存失效
            sqlSession.clearCache();
            User user2 = userMapper.selectById(11);
            System.out.println(user2);

            //提交事务
            sqlSession.commit();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
1634785863397.png

3.二级缓存

3.1 定义

二级缓存是Mybatis提供的比一级缓存范围更大的便于开放接口的缓存,当查询的sql存放在一个namespace下时,它们可以使用二级缓存,二级缓存需要手动开启 ,默认二级缓存是关闭的。

3.2 二级缓存工作原理

二级缓存是mapper级别的缓存,多个SqlSession去操作同一个Mapper的sql语句,多个SqlSession可以共用二级缓存,二级缓存是跨SqlSession的。


22.png

UserMapper有一个二级缓存区域(按namespace分),其它mapper也有自己的二级缓存区域(按namespace分)。每一个namespace的mapper都有一个二级缓存区域,两个mapper的namespace如果相同,这两个mapper执行sql查询到数据将存在相同的二级缓存区域中。

3.3 使用二级缓存

在MyBatis的配置文件中加入:

在sqlconfig.xml中

     
      

在需要开启二级缓存的mapper.xml中加入caceh标签


让使用二级缓存的POJO类实现Serializable接口

public class User implements Serializable {}

测试

@Test  
public void testCache2() throws Exception { 

    SqlSession sqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession();  
    SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();  
    UserMapper userMapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper.class);  
    User user1 = userMapper1.findUserById(1);  
    System.out.println(user1);  
    sqlSession1.close();  
    UserMapper userMapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);  
    User user2 = userMapper2.findUserById(1);  
    System.out.println(user2);  
    sqlSession2.close();  
}

输出结果

DEBUG [main] - Opening JDBC Connection  
DEBUG [main] - Created connection 103887628.  
DEBUG [main] - Setting autocommit to false on JDBC Connection [com.mysql.jdbc.JDBC4Connection@631330c]  
DEBUG [main] - ==>  Preparing: SELECT * FROM user WHERE id=?   
DEBUG [main] - ==> Parameters: 1(Integer)  
DEBUG [main] - <==      Total: 1  
User [id=1, username=张三, sex=1, birthday=null, address=null]  
DEBUG [main] - Resetting autocommit to true on JDBC Connection [com.mysql.jdbc.JDBC4Connection@631330c]  
DEBUG [main] - Closing JDBC Connection [com.mysql.jdbc.JDBC4Connection@631330c]  
DEBUG [main] - Returned connection 103887628 to pool.  
DEBUG [main] - Cache Hit Ratio [com.iot.mybatis.mapper.UserMapper]: 0.5  
User [id=1, username=张三, sex=1, birthday=null, address=null]

我们可以从打印的信息看出,两个sqlSession,去查询同一条数据,只发起一次select查询语句,第二次直接从Cache中读取。

Spring和MyBatis整合时, 每次查询之后都要进行关闭sqlSession,关闭之后数据被清空。所以spring整合之后,如果没有事务,一级缓存是没有意义的。那么如果开启二级缓存,关闭sqlsession后,会把该sqlsession一级缓存中的数据添加到namespace的二级缓存中。这样,缓存在sqlsession关闭之后依然存在。

3.4 总结

对于查询多commit少且用户对查询结果实时性要求不高,此时采用mybatis二级缓存技术降低数据库访问量,提高访问速度。

但不能滥用二级缓存,二级缓存也有很多弊端,从MyBatis默认二级缓存是关闭的就可以看出来。

二级缓存是建立在同一个namespace下的,如果对表的操作查询可能有多个namespace,那么得到的数据就是错误的。

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