7.mybatis缓存

缓存

1. 简介

1.1 什么是缓存

• 存在内存中的临时数据。
• 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。

1.2 为什么使用缓存

• 减少和数据库的交互次数，减少系统开销，提高系统效率。

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

2.Mybatis缓存

• MyBatis 内置了一个强大的事务性查询缓存机制，它可以非常方便地配置和定制。

• mybatis 系统中默认定义了两极缓存:一级缓存和二级缓存

  • 默认情况下，只启用了一级缓存(SqlSession级别的缓存),本地的会话缓存，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，需要手动启动和配置,他是基于namespace级别的缓存。

  • 为了提高扩展性,mybatis定义了缓存接口Cache,我们可以通过实现Cache接口来自定义二级缓存。

3.一级缓存

• 一级缓存也加本地存储:

  • 与数据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,没必要再去查询数据库。

• 测试

  1. 开启日志

         <settings>
             <!-- 标准日志工厂   -->
             <setting name="logImpl" value="STDOUT_LOGGING"/>
         </settings>
     

  2. 测试

     • 接口

       User getById(int id);
       

     • xml

        <!--查询语句-->
           <select id="getById" resultType="user">
               select * from mybatis.user where id=#{id};
           </select>
       

     • 测试

           @Test
           public void getById(){
               SqlSession sqlSession = MybatisUtil.getSqlSession();
               UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
               User byId = mapper.getById(1);
               System.out.println(byId);
               System.out.println("======================");
               User byId2 = mapper.getById(1);
               System.out.println(byId2);
       
               sqlSession.close();
           }
       

  3. 观察日志

     Opening JDBC Connection
     Created connection 1545087375.
     ==>  Preparing: select * from mybatis.user where id=?; 
     ==> Parameters: 1(Integer)
     <==    Columns: id, name, pwd
     <==        Row: 1, 吴明, 147258
     <==      Total: 1
     User{id=1, name='吴明', password='null'}
     ======================
     User{id=1, name='吴明', password='null'}
     Closing JDBC Connection [com.mysql.jdbc.JDBC4Connection@5c18298f]
     Returned connection 1545087375 to pool.
     

• 缓存失效的情况

  1. 查询不同的东西

  2. 增删改操作,可能会改变原来的数据,所有必定会刷新缓存

  3. 查询不同的Mapper.xml

  4. 手动清理缓存

     sqlSession.clearCache();
     

• 小结

  • 一级缓存默认是开启的,只在一次SqlSession中有效,也就是拿到连接到关闭连接。
  • 一级缓冲就是一个map

4.二级缓存

• 二级缓存也叫全局缓存,一级缓存作用域太低了,所以就诞生了二级缓存

• 基于namespace级别的缓存,一个命名空间,对应一个二级缓存;

• 工作机制

  • 一个会话查询一条数据这个数据会被放在当前的一级缓存中;
  • 如果当前会话关闭了,这个会话的一级缓存就没了;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信息;
  • 不同的mapper查出的数据会放在自己对应的缓存(map)中

• 步骤

  1. 开启全局缓存

     <!--    显式的开启全局缓存    -->
     <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
     

  2. 默认情况下，只启用了本地的会话缓存，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，只需要在你的 SQL 映射文件中添加一行：

     在mapper.xml开启而缓存
     <cache/>
     

     也可以自定义二级缓存参数

     <cache
       eviction="FIFO"
       flushInterval="60000"
       size="512"
       readOnly="true"/>
     

     • 这个更高级的配置创建了一个 FIFO 缓存，每隔 60 秒刷新，最多可以存储结果对象或列表的 512 个引用，而且返回的对象被认为是只读的，因此对它们进行修改可能会在不同线程中的调用者产生冲突。

     • 可用的清除策略有：

       • 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。

     • 默认的清除策略是 LRU。

     • flushInterval（刷新间隔）属性可以被设置为任意的正整数，设置的值应该是一个以毫秒为单位的合理时间量。 默认情况是不设置，也就是没有刷新间隔，缓存仅仅会在调用语句时刷新。

     • **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）属性可以被设置为 true 或 false。只读的缓存会给所有调用者返回缓存对象的相同实例。 因此这些对象不能被修改。这就提供了可观的性能提升。而可读写的缓存会（通过序列化）返回缓存对象的拷贝。 速度上会慢一些，但是更安全，因此默认值是 false。

  3. 测试

         @Test
         public void getById(){
             SqlSession sqlSession = MybatisUtil.getSqlSession();
             UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
             User byId = mapper.getById(1);
             System.out.println(byId);
     
             System.out.println("======================");
             UserMapper mapper2 = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
             User byId2 = mapper2.getById(1);
             System.out.println(byId2);
     
             sqlSession.close();
         }
     

  4. 查看日志

     Opening JDBC Connection
     Created connection 999609945.
     ==>  Preparing: select * from mybatis.user where id=?; 
     ==> Parameters: 1(Integer)
     <==    Columns: id, name, pwd
     <==        Row: 1, 吴明, 147258
     <==      Total: 1
     User{id=1, name='吴明', password='null'}
     ======================
     Cache Hit Ratio [com.mapper.UserMapper]: 0.0
     User{id=1, name='吴明', password='null'}
     Closing JDBC Connection [com.mysql.jdbc.JDBC4Connection@3b94d659]
     Returned connection 999609945 to pool.
     

  5. 遇到的问题

     Caused by: java.io.NotSerializableException: com.pojo.User
     

  6. 原因:没有将实体类序列化

  7. 解决;将实体类序列化

     public class User implements Serializable {}
     

  8. 小结

     • 只要开启了二级缓存,在同一个Mapper下就有效。
     • 所有的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。

5.缓存原理

1. 缓存顺序
   • 先看二级缓存中有没有
   • 再看一级缓存中有没有
   • 查询数据库
2. 缓存原理图

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VOxBqdAe-1599136964389)(E:\图片\QQ截图20200829164832.png)]

6.自定义缓存(Ehcache)

6.1、简介:

• EhCache 是一个纯Java的进程内缓存框架，具有快速、精干等特点，
• Ehcache是一种广泛使用的开源Java分布式缓存
• 主要面向通用缓存,Java EE和轻量级容器。
• 它具有内存和磁盘存储，缓存加载器,缓存扩展,缓存异常处理程序,一个gzip缓存servlet过滤器,支持REST和SOAP api等特点。

6.2、特性:

1. 快速

2. 简单

3. 多种缓存策略

4. 缓存数据有两级：内存和磁盘，因此无需担心容量问题

5. 缓存数据会在虚拟机重启的过程中写入磁盘

6. 可以通过RMI、可插入API等方式进行分布式缓存

7. 具有缓存和缓存管理器的侦听接口

8. 支持多缓存管理器实例，以及一个实例的多个缓存区域

9. 提供Hibernate的缓存实现

6.3、使用

1. 导包

           <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.mybatis.caches/mybatis-ehcache -->
           <dependency>
               <groupId>org.mybatis.caches</groupId>
               <artifactId>mybatis-ehcache</artifactId>
               <version>1.2.1</version>
           </dependency>
   

2. 在cache中使用

   <cache type="org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache"/>
   

3. 编写ehcache.xml文件，如果在加载时未找到/ehcache.xml资源或出现问题，则将使用默认配置。

   <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
   <ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
            xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://ehcache.org/ehcache.xsd"
            updateCheck="false">
       <!--
          diskStore：为缓存路径，ehcache分为内存和磁盘两级，此属性定义磁盘的缓存位置。参数解释如下：
          user.home – 用户主目录
          user.dir  – 用户当前工作目录
          java.io.tmpdir – 默认临时文件路径
        -->
       <diskStore path="./tmpdir/Tmp_EhCache"/>
       
       <defaultCache
               eternal="false"
               maxElementsInMemory="10000"
               overflowToDisk="false"
               diskPersistent="false"
               timeToIdleSeconds="1800"
               timeToLiveSeconds="259200"
               memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
    
       <cache
               name="cloud_user"
               eternal="false"
               maxElementsInMemory="5000"
               overflowToDisk="false"
               diskPersistent="false"
               timeToIdleSeconds="1800"
               timeToLiveSeconds="1800"
               memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
       <!--
          defaultCache：默认缓存策略，当ehcache找不到定义的缓存时，则使用这个缓存策略。只能定义一个。
        -->
       <!--
         name:缓存名称。
         maxElementsInMemory:缓存最大数目
         maxElementsOnDisk：硬盘最大缓存个数。
         eternal:对象是否永久有效，一但设置了，timeout将不起作用。
         overflowToDisk:是否保存到磁盘，当系统当机时
         timeToIdleSeconds:设置对象在失效前的允许闲置时间（单位：秒）。仅当eternal=false对象不是永久有效时使用，可选属性，默认值是0，也就是可闲置时间无穷大。
         timeToLiveSeconds:设置对象在失效前允许存活时间（单位：秒）。最大时间介于创建时间和失效时间之间。仅当eternal=false对象不是永久有效时使用，默认是0.，也就是对象存活时间无穷大。
         diskPersistent：是否缓存虚拟机重启期数据 Whether the disk store persists between restarts of the Virtual Machine. The default value is false.
         diskSpoolBufferSizeMB：这个参数设置DiskStore（磁盘缓存）的缓存区大小。默认是30MB。每个Cache都应该有自己的一个缓冲区。
         diskExpiryThreadIntervalSeconds：磁盘失效线程运行时间间隔，默认是120秒。
         memoryStoreEvictionPolicy：当达到maxElementsInMemory限制时，Ehcache将会根据指定的策略去清理内存。默认策略是LRU（最近最少使用）。你可以设置为FIFO（先进先出）或是LFU（较少使用）。
         clearOnFlush：内存数量最大时是否清除。
         memoryStoreEvictionPolicy:可选策略有：LRU（最近最少使用，默认策略）、FIFO（先进先出）、LFU（最少访问次数）。
         FIFO，first in first out，这个是大家最熟的，先进先出。
         LFU， Less Frequently Used，就是上面例子中使用的策略，直白一点就是讲一直以来最少被使用的。如上面所讲，缓存的元素有一个hit属性，hit值最小的将会被清出缓存。
         LRU，Least Recently Used，最近最少使用的，缓存的元素有一个时间戳，当缓存容量满了，而又需要腾出地方来缓存新的元素的时候，那么现有缓存元素中时间戳离当前时间最远的元素将被清出缓存。
      -->
    
   </ehcache>