mybatis深入理解(七)-----MyBatis缓存机制的设计与实现

缓存设计

MyBatis将数据缓存设计成两级结构，分为一级缓存、二级缓存：

一级缓存是Session会话级别的缓存，位于表示一次数据库会话的SqlSession对象之中，又被称之为本地缓存。一级缓存是MyBatis内部实现的一个特性，用户不能配置，默认情况下自动支持的缓存，用户没有定制它的权利（不过这也不是绝对的，可以通过开发插件对它进行修改）；

二级缓存是Application应用级别的缓存，它的是生命周期很长，跟Application的声明周期一样，也就是说它的作用范围是整个Application应用。

MyBatis中一级缓存和二级缓存的组织如下图所示：

一级缓存的工作机制：

一级缓存是Session会话级别的，一般而言，一个SqlSession对象会使用一个Executor对象来完成会话操作，Executor对象会维护一个Cache缓存，以提高查询性能。关于一级缓存的详细实现，我已经在《深入理解mybatis原理》 MyBatis的一级缓存实现详解 及使用注意事项 一文中有非常详尽的讨论，读者可以前去了解。

二级缓存的工作机制：

如上所言，一个SqlSession对象会使用一个Executor对象来完成会话操作，MyBatis的二级缓存机制的关键就是对这个Executor对象做文章。如果用户配置了"cacheEnabled=true"，那么MyBatis在为SqlSession对象创建Executor对象时，会对Executor对象加上一个装饰者：CachingExecutor，这时SqlSession使用CachingExecutor对象来完成操作请求。CachingExecutor对于查询请求，会先判断该查询请求在Application级别的二级缓存中是否有缓存结果，如果有查询结果，则直接返回缓存结果；如果缓存中没有，再交给真正的Executor对象来完成查询操作，之后CachingExecutor会将真正Executor返回的查询结果放置到缓存中，然后在返回给用户。

MyBatis的二级缓存设计得比较灵活，你可以使用MyBatis自己定义的二级缓存实现；你也可以通过实现org.apache.ibatis.cache.Cache接口自定义缓存；也可以使用第三方内存缓存库，如Memcached等，这个我们会在后续的文章中详细讨论。

二级缓存存在的问题

1.一个关于MyBatis的二级缓存的实际问题

现有AMapper.xml中定义了对数据库表 ATable 的CRUD操作，BMapper定义了对数据库表BTable的CRUD操作；
假设 MyBatis 的二级缓存开启，并且 AMapper 中使用了二级缓存，AMapper对应的二级缓存为ACache；
除此之外，AMapper 中还定义了一个跟BTable有关的查询语句，类似如下所述：

<select id="selectATableWithJoin" resultMap="BaseResultMap" useCache="true">
      select * from ATable left join BTable on ....
</select>

执行以下操作：

• 1. 执行AMapper中的"selectATableWithJoin" 操作，此时会将查询到的结果放置到AMapper对应的二级缓存ACache中；
• 2. 执行BMapper中对BTable的更新操作(update、delete、insert)后，BTable的数据更新；
• 3. 再执行1完全相同的查询，这时候会直接从AMapper二级缓存ACache中取值，将ACache中的值直接返回；

好，问题就出现在第3步上：

由于AMapper的“selectATableWithJoin” 对应的SQL语句需要和BTable进行join查找，而在第 2 步BTable的数据已经更新了，但是第 3 步查询的值是第 1 步的缓存值，已经极有可能跟真实数据库结果不一样，即ACache中缓存数据过期了！

总结来看，就是：

对于某些使用了 join连接的查询，如果其关联的表数据发生了更新，join连接的查询由于先前缓存的原因，导致查询结果和真实数据不同步；

从MyBatis的角度来看，这个问题可以这样表述：

对于某些表执行了更新(update、delete、insert)操作后，如何去清空跟这些表有关联的查询语句所造成的缓存；

当前的MyBatis的缓存机制不能很好地处理这一问题，下面我们将从当前的MyBatis的缓存机制入手，分析这一问题：

2. 当前MyBatis二级缓存的工作机制：

MyBatis二级缓存的一个重要特点：即松散的Cache缓存管理和维护。

一个Mapper中定义的增删改查操作只能影响到自己关联的Cache对象。如上图所示的Mapper namespace1中定义的若干CRUD语句，产生的缓存只会被放置到相应关联的Cache1中，即Mapper namespace2,namespace3,namespace4 中的CRUD的语句不会影响到Cache1。

可以看出，Mapper之间的缓存关系比较松散，相互关联的程度比较弱。

现在再回到上面描述的问题，如果我们将AMapper和BMapper共用一个Cache对象，那么，当BMapper执行更新操作时，可以清空对应Cache中的所有的缓存数据，这样的话，数据不是也可以保持最新吗？

确实这个也是一种解决方案，不过，它会使缓存的使用效率变的很低！AMapper和BMapper的任意的更新操作都会将共用的Cache清空，会频繁地清空Cache，导致Cache实际的命中率和使用率就变得很低了，所以这种策略实际情况下是不可取的。

最理想的解决方案就是：

　　对于某些表执行了更新(update、delete、insert)操作后，如何去清空跟这些表有关联的查询语句所造成的缓存；

　　这样，就是以很细的粒度管理MyBatis内部的缓存，使得缓存的使用率和准确率都能大大地提升。