Mybatis的二級緩存、使用Redis做二級緩存

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什麼是二級緩存？

二級緩存和一級緩存的原理是一樣的，第一次查詢，會將數據放入緩存中，然後第二次查詢則會直接去緩存中取。但是一級緩存是基於的sqlSession，而二級緩存是基於mapper文件的namespace的，也就是說多個sqlSession可以共享一個mapper中的二級緩存區域，並且如何兩個mapper的namespace相同，即使兩個mapper，那這兩個mapper中執行sql查詢到的數據也將存在相同的二級緩存區域中

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  • 如上圖sqlSession1在查詢時會從UserMapper的二級緩存中取，如果沒有則執行數據庫查詢操作。
  • 然後寫入到二級緩存中
  • sqlSession2則執行同樣的UserMapper查詢時，會從UserMapper的二級緩存中取，此時的二級緩存中已經有內容了，所以就可以直接取到，不再與數據庫交互。
  • sqlSession3在執行事務操作（插入、更新、刪除）時，會清空UserMapper的二級緩存

1. 開啟二級緩存

如何使用二級緩存：

mybatis中，一級緩存是默認開啟的，但是二級緩存需要配置才可以使用

  1. 在全局配置文件sqlMapConfig.xml中加入如下代碼：

    <!--開啟二級緩存-->
<settings>
	<setting name="cacheEnabled" value="true"/>
</settings>

  2. 其次在哪個namespace中開啟二級就在哪裡配置，因為mybatis有註解和xml兩種方式所以：

  • 註解
    image-20201111221707937
    註解擴展：

    //我們默認使用的是mybatis自帶的二級緩存，它的實現在PerpetualCache類中，所以可以寫成
@CacheNamespace(implementation = PerpetualCache.class)
//如果是使用redis作為二級緩存的話，下面第二部分會講到

  • xml
    image-20201111221501041
    這樣就開啟了UserMapper的二級緩存

  1. 測試一：

    我們要根據用戶id查詢用戶信息：

    image-20201111222635859

    注意：將緩存的pojo實現Serializable接口，為了將緩存數據取出執行反序列化操作，因為二級緩存的存儲介質多種多樣，不一定只在內存中，也可能在硬盤中，如果我們要再取出這個緩存的話，就需要反序列化了。所以mybatis的pojo都去實現Serializable接口
    image-20201111222950505
    最後執行看到打印日誌：
    image-20201111223421674
    為什麼System.out.println(user1==user2)為false ?

    二級緩存和一級緩存不同，二級緩存緩存的不是對象，而是數據，在第二次查詢時底層重新創建了一個User對象，並且把二級緩存中的數據重新封裝成了對象並返回。所以user1和user2不是一個對象。

  2. 測試二：
    我們在測試二中進行一下事務操作，看看是否能清空二級緩存：
    image-20201111224352601

    image-20201111224330557

​ 增加了一個修改操作，發現執行了兩個select，說明提交事務會刷新二級緩存

userCache和flushCache

還可以配置userCache和flushCache

  • userCache : 是用來設置是否禁用二級緩存的，在statement中設置可以禁用當前select語句的二級緩存，即每次查詢都會發出sql。默認情況為true.

    image-20201111225137076
    image-20201111225544937

  • flushCache : 在mapper的同一個namespace中，如果有其它的增刪改操作後需要刷新緩存，如果部執行刷新緩存會出現臟讀。
    設置statement配置中的flushCache=”true”，即刷新緩存，如果改成false則不會刷新,有可能出現臟讀。所以一般情況下沒必要改
    image-20201111225901338

Mybatis二級緩存和一級緩存一樣也是使用到了org.apache.ibatis.cache.impl.PerpetualCache

這個類是mybatis的默認緩存類，同時，想要自定義緩存必須實現cache接口

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2. 使用Redis實現二級緩存

Mybatis自帶的二級緩存是有缺點的，就是這個緩存是單服務器進行工作的，無法實現分佈式緩存。
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所以為了解決這個問題，必須找一個分佈式緩存專門存放緩存數據。
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如何使用

mybatis提供了一個針對cache接口的redis實現類，在mybatis-redis包中

  1. 首先我們引入jar包

    <dependency> 
    <groupId>org.mybatis.caches</groupId> 
    <artifactId>mybatis-redis</artifactId> 
    <version>1.0.0-beta2</version> 
</dependency>

  2. 修改Mapper.xml文件

    //**********XML方式***********：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "//mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd"> 
<mapper namespace="com.lagou.mapper.IUserMapper"> 
    //表示針對於當前的namespace開啟二級緩存
    <cache type="org.mybatis.caches.redis.RedisCache" /> 
    
    <select id="findAll" resultType="com.lagou.pojo.User" useCache="true"> 
    	select * from user 
    </select>

    //*******註解方式**********
@CacheNamespace(implementation = RedisCache .class)
public interface UserMapper {
    //根據id查詢用戶 註解使用
    @Select("select * from user where id=#{id}")
    public User findById(Integer id);

    這個類同樣實現了Cache接口
    image-20201112011613642

  3. 配置redis的配置文件

    redis.host=localhost
redis.port=6379
redis.connectionTimeout=5000
redis.password=
redis.database=0

    測試方法同自帶的二級緩存一樣。

3. Redis二級緩存源碼分析

RedisCache和Mybatis二級緩存的方案都差不多，無非是實現Cache接口，並使用jedis操作緩存，不過在設計細節上有點區別。
我們帶着問題分析源碼：

  • 在RedisCache類中如何向redis中進行緩存值的存取 ？
  • 使用了哪種數據結構 ？
package org.mybatis.caches.redis;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import org.apache.ibatis.cache.Cache;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;

//首先其實現了Cache接口，被mybatis初始化的時候的CacheBuilder創建
//創建方式就是調用了下面的有參構造
public final class RedisCache implements Cache {
  private final ReadWriteLock readWriteLock = new DummyReadWriteLock();
  private String id;
  private static JedisPool pool;
  //有參構造  
  public RedisCache(final String id) {
    if (id == null) {
      throw new IllegalArgumentException("Cache instances require an ID");
    }
    this.id = id;
    //RedisConfigurationBuilder調用parseConfiguration()方法創建RedisConfig對象
    RedisConfig redisConfig = RedisConfigurationBuilder.getInstance().parseConfiguration();
    //構建Jedis池
	pool = new JedisPool(redisConfig, redisConfig.getHost(), redisConfig.getPort(),
			redisConfig.getConnectionTimeout(), redisConfig.getSoTimeout(), redisConfig.getPassword(),
			redisConfig.getDatabase(), redisConfig.getClientName());
  }
  
  //模板方法，下面的putObject和getObject、removeObject都會用到這個方法
  private Object execute(RedisCallback callback) {
    Jedis jedis = pool.getResource();
    try {
      return callback.doWithRedis(jedis);
    } finally {
      jedis.close();
    }
  }
    
  //。。。。。。。。省略部分代碼  
    
    
  @Override
  public void putObject(final Object key, final Object value) {
    execute(new RedisCallback() {
      @Override
      public Object doWithRedis(Jedis jedis) {
        jedis.hset(id.toString().getBytes(), key.toString().getBytes(), SerializeUtil.serialize(value));
        return null;
      }
    });
  }

  @Override
  public Object getObject(final Object key) {
    return execute(new RedisCallback() {
      @Override
      public Object doWithRedis(Jedis jedis) {
        return SerializeUtil.unserialize(jedis.hget(id.toString().getBytes(), key.toString().getBytes()));
      }
    });
  }

  @Override
  public Object removeObject(final Object key) {
    return execute(new RedisCallback() {
      @Override
      public Object doWithRedis(Jedis jedis) {
        return jedis.hdel(id.toString(), key.toString());
      }
    });
  }


}

  1. RedisConfig redisConfig = RedisConfigurationBuilder.getInstance().parseConfiguration();
    image-20201112014625885
    RedisConfig中封裝了默認的Redis配置信息

    image-20201112014920980
    這個方法讀取了我們配置在/resource/redis.properties這個文件
    RedisConfig後構建了Jedis池

  2. put方法

    private Object execute(RedisCallback callback) {
    Jedis jedis = pool.getResource();
    try {
      return callback.doWithRedis(jedis);
    } finally {
      jedis.close();
    }
  }

public void putObject(final Object key, final Object value) {
    execute(new RedisCallback() {
      @Override
      public Object doWithRedis(Jedis jedis) {
        jedis.hset(id.toString().getBytes(), key.toString().getBytes(), SerializeUtil.serialize(value));
        return null;
      }
    });
  }

    我們可以看到，put方法調用了模板方法得到 一個jedis鏈接，然後調用doWithRedis()方法

    jedis.hset(id.toString().getBytes(), key.toString().getBytes(), SerializeUtil.serialize(value));

    可以很清楚的看到，mybatis-redis在存儲數據的時候，是使用的hash結構，把cache的id作為這個hash的key (cache的id在mybatis中就是mapper的namespace)；這個mapper中的查詢緩存數據作為 hash的field,需要緩存的內容直接使用SerializeUtil存儲，SerializeUtil和其他的序列化類差不多，負責對象的序列化和反序列化；

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