二级缓存的简单配置教程详解 浅谈二级缓存之功效

本文主要是关于二级缓存的介绍，并着重描述了二级缓存的简单配置全过程，希望通过本文能让你对二级缓存有更深的了解。

二级缓存

CPU缓存(Cache Memory)位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小但交换速度快。在缓存中的数据是内存中的一小部分，但这一小部分是短时间内CPU即将访问的，当CPU调用大量数据时，就可避开内存直接从缓存中调用，从而加快读取速度。最初缓存只有一级，二级缓存(L2 CACHE)出现是为了协调一级缓存与内存之间的速度。二级缓存比一级缓存速度更慢，容量更大，主要就是做一级缓存和内存之间数据临时交换的地方用。实际上，现在Intel和AMD处理器在一级缓存的逻辑结构设计上有所不同，所以二级缓存对CPU性能的影响也不尽相同。

缓存是指可以进行高速数据交换的存储器，它先于内存与CPU交换数据，因此速度很快。L1Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般L1缓存的容量通常在32—256KB。L2Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存，分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同，而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能，原则是越大越好，现在普通台式机CPU的L2缓存一般为128KB到2MB或者更高，笔记本、服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存最高可达1MB-3MB。

二级缓存的简单配置教程详解

本教程以MyBatis二级缓存设置为例。

一、创建Cache的完整过程

我们从SqlSessionFactoryBuilder解析mybaTIs-config.xml配置文件开始：

Reader reader = Resources.getResourceAsReader(“mybaTIs-config.xml”);

SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(reader);

然后是：

XMLConfigBuilder parser = new XMLConfigBuilder(inputStream， environment， properTIes);

return build(parser.parse());

看parser.parse()方法：

parseConfiguraTIon(parser.evalNode(“/configuration”));

看处理Mapper.xml文件的位置：

mapperElement(root.evalNode(“mappers”));

看处理Mapper.xml的XMLMapperBuilder：

XMLMapperBuilder mapperParser = new XMLMapperBuilder(inputStream， configuration，

resource， configuration.getSqlFragments());

mapperParser.parse();

继续看parse方法：

configurationElement(parser.evalNode(“/mapper”));

到这里：

String namespace = context.getStringAttribute(“namespace”);

if (namespace.equals(“”)) {

throw new BuilderException(“Mapper‘s namespace cannot be empty”);

}

builderAssistant.setCurrentNamespace(namespace);

cacheRefElement(context.evalNode(“cache-ref”));

cacheElement(context.evalNode(“cache”));

从这里看到namespace就是xml中《mapper》元素的属性。然后下面是先后处理的cache-ref和cache，后面的cache会覆盖前面的cache-ref，但是如果一开始cache-ref没有找到引用的cache，他就不会被覆盖，会一直到最后处理完成为止，最后如果存在cache，反而会被cache-ref覆盖。这里是不是看着有点晕、有点乱?所以千万别同时配置这两个，实际上也很少有人会这么做。

看看MyBatis如何处理《cache/》：

private void cacheElement(XNode context) throws Exception {

if (context != null) {

String type = context.getStringAttribute(“type”， “PERPETUAL”);

Class《? extends Cache》 typeClass = typeAliasRegistry.resolveAlias(type);

String eviction = context.getStringAttribute(“eviction”， “LRU”);

Class《? extends Cache》 evictionClass = typeAliasRegistry.resolveAlias(eviction);

Long flushInterval = context.getLongAttribute(“flushInterval”);

Integer size = context.getIntAttribute(“size”);

boolean readWrite = !context.getBooleanAttribute(“readOnly”， false);

boolean blocking = context.getBooleanAttribute(“blocking”， false);

Properties props = context.getChildrenAsProperties();

builderAssistant.useNewCache(typeClass， evictionClass，

flushInterval， size， readWrite， blocking， props);

}

}

从源码可以看到MyBatis读取了那些属性，而且很容易可以到这些属性的默认值。

创建Java的cache对象方法为builderAssistant.useNewCache，我们看看这段代码：

public Cache useNewCache(Class《? extends Cache》 typeClass，

Class《? extends Cache》 evictionClass，

Long flushInterval，

Integer size，

boolean readWrite，

boolean blocking，

Properties props) {

typeClass = valueOrDefault(typeClass， PerpetualCache.class);

evictionClass = valueOrDefault(evictionClass， LruCache.class);

Cache cache = new CacheBuilder(currentNamespace)

.implementation(typeClass)

.addDecorator(evictionClass)

.clearInterval(flushInterval)

.size(size)

.readWrite(readWrite)

.blocking(blocking)

.properties(props)

.build();

configuration.addCache(cache);

currentCache = cache;

return cache;

}

从调用该方法的地方，我们可以看到并没有使用返回值cache，在后面的过程中创建MappedStatement的时候使用了currentCache。

二、使用Cache过程

在系统中，使用Cache的地方在CachingExecutor中：

@Override

public 《E》 List《E》 query(

MappedStatement ms， Object parameterObject，

RowBounds rowBounds， ResultHandler resultHandler，

CacheKey key， BoundSql boundSql) throws SQLException {

Cache cache = ms.getCache();

获取cache后，先判断是否有二级缓存。

只有通过《cache/》，《cache-ref/》或@CacheNamespace，@CacheNamespaceRef标记使用缓存的Mapper.xml或Mapper接口(同一个namespace，不能同时使用)才会有二级缓存。

if (cache != null) {

如果cache存在，那么会根据sql配置(《insert》，《select》，《update》，《delete》的flushCache属性来确定是否清空缓存。

flushCacheIfRequired(ms);

然后根据xml配置的属性useCache来判断是否使用缓存(resultHandler一般使用的默认值，很少会null)。

if (ms.isUseCache() && resultHandler == null) {

确保方法没有Out类型的参数，mybatis不支持存储过程的缓存，所以如果是存储过程，这里就会报错。

ensureNoOutParams(ms， parameterObject， boundSql);

没有问题后，就会从cache中根据key来取值：

@SuppressWarnings(“unchecked”)

List《E》 list = (List《E》) tcm.getObject(cache， key);

如果没有缓存，就会执行查询，并且将查询结果放到缓存中。

if (list == null) {

list = delegate.《E》query(ms， parameterObject，

rowBounds， resultHandler， key， boundSql);

tcm.putObject(cache， key， list); // issue #578 and #116

}

返回结果

return list;

}

}

没有缓存时，直接执行查询

return delegate.《E》query(ms， parameterObject， rowBounds， resultHandler， key， boundSql);

}

在上面的代码中tcm.putObject(cache， key， list);这句代码是缓存了结果。但是实际上直到sqlsession关闭，MyBatis才以序列化的形式保存到了一个Map(默认的缓存配置)中。

三、Cache使用时的注意事项

1. 只能在【只有单表操作】的表上使用缓存

不只是要保证这个表在整个系统中只有单表操作，而且和该表有关的全部操作必须全部在一个namespace下。

2. 在可以保证查询远远大于insert，update，delete操作的情况下使用缓存

这一点不需要多说，所有人都应该清楚。记住，这一点需要保证在1的前提下才可以!

四、避免使用二级缓存

可能会有很多人不理解这里，二级缓存带来的好处远远比不上他所隐藏的危害。

缓存是以namespace为单位的，不同namespace下的操作互不影响。

insert，update，delete操作会清空所在namespace下的全部缓存。

通常使用MyBatis Generator生成的代码中，都是各个表独立的，每个表都有自己的namespace。

为什么避免使用二级缓存

在符合【Cache使用时的注意事项】的要求时，并没有什么危害。

其他情况就会有很多危害了。

针对一个表的某些操作不在他独立的namespace下进行。

例如在UserMapper.xml中有大多数针对user表的操作。但是在一个XXXMapper.xml中，还有针对user单表的操作。

这会导致user在两个命名空间下的数据不一致。如果在UserMapper.xml中做了刷新缓存的操作，在XXXMapper.xml中缓存仍然有效，如果有针对user的单表查询，使用缓存的结果可能会不正确。

更危险的情况是在XXXMapper.xml做了insert，update，delete操作时，会导致UserMapper.xml中的各种操作充满未知和风险。

有关这样单表的操作可能不常见。但是你也许想到了一种常见的情况。

多表操作一定不能使用缓存

为什么不能?

首先不管多表操作写到那个namespace下，都会存在某个表不在这个namespace下的情况。

例如两个表：role和user_role，如果我想查询出某个用户的全部角色role，就一定会涉及到多表的操作。

《select id=“selectUserRoles” resultType=“UserRoleVO”》

select * from user_role a，role b where a.roleid = b.roleid and a.userid = #{userid}

《/select》

像上面这个查询，你会写到那个xml中呢??

不管是写到RoleMapper.xml还是UserRoleMapper.xml，或者是一个独立的XxxMapper.xml中。如果使用了二级缓存，都会导致上面这个查询结果可能不正确。

如果你正好修改了这个用户的角色，上面这个查询使用缓存的时候结果就是错的。

这点应该很容易理解。

在我看来，就以MyBatis目前的缓存方式来看是无解的。多表操作根本不能缓存。

如果你让他们都使用同一个namespace(通过《cache-ref》)来避免脏数据，那就失去了缓存的意义。

看到这里，实际上就是说，二级缓存不能用。整篇文章介绍这么多也没什么用了。

五、挽救二级缓存?

想更高效率的使用二级缓存是解决不了了。

但是解决多表操作避免脏数据还是有法解决的。解决思路就是通过拦截器判断执行的sql涉及到那些表(可以用jsqlparser解析)，然后把相关表的缓存自动清空。但是这种方式对缓存的使用效率是很低的。

设计这样一个插件是相当复杂的，既然我没想着去实现，就不废话了。

结语

关于二级缓存的介绍就到这了，希望本文能让你对二级缓存有更深的理解，如有不足之处欢迎指正。