mybatis缓存深入解析

迷南。 2022-03-21 06:39 343阅读 0赞

# mybatis缓存深入解析 #

### 文章目录 ###

*  mybatis缓存深入解析
 *   *  前言
     *  一、mybatis一级缓存深入分析
     *   *  1.1、获取SqlSession
         *  1.2、获取mapper代理对象
         *  1.3、通过动态代理调用方法
     *  二、mybatis二级缓存深入分析
     *   *  2.1搞清楚cache的生成
         *  2.2搞清楚方法执行时的细节

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## 前言 ##

关于mybatis的一二级缓存，一级缓存，默认开启的，二级缓存需要配置，使用比较简单，不清楚的可以看我之前的博文[mybatis一级二级缓存 ][mybatis_]

前面我们就提到了mybatis的一级缓存是相对于SqlSession定义，二级缓存相对于mapper来定义的。  
这里我们一步一步的来剖析

## 一、mybatis一级缓存深入分析 ##

一般mybatis调用数据库代码，大致如下，但是现在很多框架已经做好了封装，比如mybatis-plus直接封装好了，不需要我们操作SqlSession。

这里我只依赖了mybatis和mybatis-spring，不使用其他框架。

mSession = SqlSessionUtils.getSqlSession(sqlSessionFactory);
    ImsUserMapper mapper = mSession.getMapper(ImsUserMapper.class);
    imsUser = mapper.findById("1");
    imsUser2 = mapper.findById("1");
    mSession.commit();

### 1.1、获取SqlSession ###

我们先从**SqlSessionUtils**的getSqlSession看起，它需要传递sqlSessionFactory，这个sqlSessionFactory是通过spring注解

@Autowired
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory;

获取的。  
getSqlSession代码如下：

public static SqlSession getSqlSession(SqlSessionFactory sessionFactory) {
        ExecutorType executorType = sessionFactory.getConfiguration().getDefaultExecutorType();
        return getSqlSession(sessionFactory, executorType, null);
      }

这里调用了**DefaultSqlSessionFactory**的getConfiguration先获取了Configuration对象，DefaultSqlSessionFactory为SqlSessionFactory 的实现类；然后获取了ExecutorType，这里Configuration其实保存了很多数据，调试一下即可看到。  
我们继续跟进getSqlSession方法，看看怎么获取的SqlSession

public static SqlSession getSqlSession(SqlSessionFactory sessionFactory, ExecutorType executorType, PersistenceExceptionTranslator exceptionTranslator) {
    
        notNull(sessionFactory, NO_SQL_SESSION_FACTORY_SPECIFIED);
        notNull(executorType, NO_EXECUTOR_TYPE_SPECIFIED);
    
        SqlSessionHolder holder = (SqlSessionHolder) TransactionSynchronizationManager.getResource(sessionFactory);
    
        SqlSession session = sessionHolder(executorType, holder);
        if (session != null) {
          return session;
        }
    
        if (LOGGER.isDebugEnabled()) {
          LOGGER.debug("Creating a new SqlSession");
        }
    //在这里通过sessionFactory工厂得到了session 
        session = sessionFactory.openSession(executorType);
    
        registerSessionHolder(sessionFactory, executorType, exceptionTranslator, session);
    
        return session;
      }

openSession里面又干了什么？我们继续跟

@Override
      public SqlSession openSession(ExecutorType execType) {
        return openSessionFromDataSource(execType, null, false);
      }

再跟进

private SqlSession openSessionFromDataSource(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level, boolean autoCommit) {
        Transaction tx = null;
        try {
          final Environment environment = configuration.getEnvironment();
          final TransactionFactory transactionFactory = getTransactionFactoryFromEnvironment(environment);
          tx = transactionFactory.newTransaction(environment.getDataSource(), level, autoCommit);
          final Executor executor = configuration.newExecutor(tx, execType);
          
          //原来是在这里new的一个DefaultSqlSession
          return new DefaultSqlSession(configuration, executor, autoCommit);
        } catch (Exception e) {
          closeTransaction(tx); // may have fetched a connection so lets call close()
          throw ExceptionFactory.wrapException("Error opening session.  Cause: " + e, e);
        } finally {
          ErrorContext.instance().reset();
        }
      }

我们可以看到new DefaultSqlSession时传递了configuration，这里就得到了SqlSession

### 1.2、获取mapper代理对象 ###

获取mapper利于的是SqlSession的getMapper方法看起，从上面可以看到是DefaultSqlSession实现了SqlSession接口，我们打开DefaultSqlSession的getMapper方法

@Override
      public <T> T getMapper(Class<T> type) {
        return configuration.<T>getMapper(type, this);
      }

这里可以看到从configuration的getMapper获取的，继续跟进

public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {
        return mapperRegistry.getMapper(type, sqlSession);
      }

调用了mapperRegistry.getMapper，mapperRegistry是configuration的一个对象。继续跟进

public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {
        final MapperProxyFactory<T> mapperProxyFactory = (MapperProxyFactory<T>) knownMappers.get(type);
        if (mapperProxyFactory == null) {
          throw new BindingException("Type " + type + " is not known to the MapperRegistry.");
        }
        try {
          return mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession);
        } catch (Exception e) {
          throw new BindingException("Error getting mapper instance. Cause: " + e, e);
        }
      }

从这里可以看到：  
（1）先从knownMappers的map集合中获取MapperProxyFactory对象，knownMappers怎么有MapperProxyFactory对象呢？这个是从启动时，扫描出来的，有兴趣的可以看看启动时，扫描mapper。  
（2）通过mapperProxyFactory.newInstance(sqlSession)；利用了jdk动态代理生成了mapper的代理类MapperProxy

public T newInstance(SqlSession sqlSession) {
        final MapperProxy<T> mapperProxy = new MapperProxy<T>(sqlSession, mapperInterface, methodCache);
        return newInstance(mapperProxy);
      }

至此我们获得了mapper的代理类MapperProxy，如果有对jdk动态代理不熟悉的，建议先看一下我之前的博客[浅谈java动态代理][java]

### 1.3、通过动态代理调用方法 ###

我这里是一个findById的方法，我们知道jdk动态代理，执行方法时会调用它的invoke方法来调用，这里我们打开MapperProxy的invoke方法

@Override
      public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        try {
          if (Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
            return method.invoke(this, args);
          } else if (isDefaultMethod(method)) {
            return invokeDefaultMethod(proxy, method, args);
          }
        } catch (Throwable t) {
          throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
        }
        final MapperMethod mapperMethod = cachedMapperMethod(method);
        return mapperMethod.execute(sqlSession, args);
      }

从这里我们可以看到执行了cachedMapperMethod方法

private MapperMethod cachedMapperMethod(Method method) {
        MapperMethod mapperMethod = methodCache.get(method);
        if (mapperMethod == null) {
          mapperMethod = new MapperMethod(mapperInterface, method, sqlSession.getConfiguration());
          methodCache.put(method, mapperMethod);
        }
        return mapperMethod;
      }

（1）从这里我们会看到，先从methodCache中获取mapperMethod ，如果缓存为null，则new一个MapperMethod，然后放入methodCache缓存。  
（2）存储时的MapperMethod的持有sqlSession.getConfiguration()的Configuration对象，只要sqlSession不被close，或者销毁，获取时，就可以得到缓存的mapperMethod，具体细节如果想深究的，可继续跟进查看。  
（3）当我们第二次调用这个方法，就获取了缓存里面的数据

好了，到这里我们就大概知道缓存是怎么放进去的，然后怎么获取的。

## 二、mybatis二级缓存深入分析 ##

想要了解二级缓存，我们得先了解mybatis怎么解析mapper的xml文件，从源码可以看到，mybatis使用了XMLMapperBuilder来解析mapper.xml。

### 2.1搞清楚cache的生成 ###

我们知道要想使用二级缓存，  
（1）setting文件里要设置全局的cacheEnabled为true，新版本默认是true  
（2）在mapper.xml里添加标签。

这个cache节点的生成就在XMLMapperBuilder里面，我们看一下源码

private void configurationElement(XNode context) {
        try {
          String namespace = context.getStringAttribute("namespace");
          if (namespace == null || namespace.equals("")) {
            throw new BuilderException("Mapper's namespace cannot be empty");
          }
          builderAssistant.setCurrentNamespace(namespace);
          cacheRefElement(context.evalNode("cache-ref"));
          //这里解析cache节点
          cacheElement(context.evalNode("cache"));
          parameterMapElement(context.evalNodes("/mapper/parameterMap"));
          resultMapElements(context.evalNodes("/mapper/resultMap"));
          sqlElement(context.evalNodes("/mapper/sql"));
          buildStatementFromContext(context.evalNodes("select|insert|update|delete"));
        } catch (Exception e) {
          throw new BuilderException("Error parsing Mapper XML. The XML location is '" + resource + "'. Cause: " + e, e);
        }
      }

cacheElement方法源码如下：

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);
        }
      }

我们看到最后调用了一个useNewCache的方法，我们继续跟进这个useNewCache方法。

public Cache useNewCache(Class<? extends Cache> typeClass,
          Class<? extends Cache> evictionClass,
          Long flushInterval,
          Integer size,
          boolean readWrite,
          boolean blocking,
          Properties props) {
          //这里使用了构造者模式生成的
        Cache cache = new CacheBuilder(currentNamespace)
            .implementation(valueOrDefault(typeClass, PerpetualCache.class))
            .addDecorator(valueOrDefault(evictionClass, LruCache.class))
            .clearInterval(flushInterval)
            .size(size)
            .readWrite(readWrite)
            .blocking(blocking)
            .properties(props)
            .build();
           //生成的cache添加到了configuration
        configuration.addCache(cache);
        currentCache = cache;
        return cache;
      }

从这里我们可以看到使用了构造者模式生成了cache,并将cache放到了configuration里了。  
看一下addCache方法

public void addCache(Cache cache) {
        caches.put(cache.getId(), cache);
      }

**cache保存在caches的map集合里，这个后面会使用。**

### 2.2搞清楚方法执行时的细节 ###

这里我们以举例的方法findById开始说起，我们知道方法执行时，使用了jdk动态代理调用了invoke方法。从上文中1.3可以看到invoke方法最后执行了下面这一句

return mapperMethod.execute(sqlSession, args);

我们继续跟进execute方法：

public Object execute(SqlSession sqlSession, Object[] args) {
        Object result;
        switch (command.getType()) {
          case INSERT: {
          Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
            result = rowCountResult(sqlSession.insert(command.getName(), param));
            break;
          }
          case UPDATE: {
            Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
            result = rowCountResult(sqlSession.update(command.getName(), param));
            break;
          }
          case DELETE: {
            Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
            result = rowCountResult(sqlSession.delete(command.getName(), param));
            break;
          }
          case SELECT://我们调用的是select方法
            if (method.returnsVoid() && method.hasResultHandler()) {
              executeWithResultHandler(sqlSession, args);
              result = null;
            } else if (method.returnsMany()) {
              result = executeForMany(sqlSession, args);
            } else if (method.returnsMap()) {
              result = executeForMap(sqlSession, args);
            } else if (method.returnsCursor()) {
              result = executeForCursor(sqlSession, args);
            } else {
              Object param = method.convertArgsToSqlCommandParam(args);
              result = sqlSession.selectOne(command.getName(), param);
            }
            break;
          case FLUSH:
            result = sqlSession.flushStatements();
            break;
          default:
            throw new BindingException("Unknown execution method for: " + command.getName());
        }
        if (result == null && method.getReturnType().isPrimitive() && !method.returnsVoid()) {
          throw new BindingException("Mapper method '" + command.getName() 
              + " attempted to return null from a method with a primitive return type (" + method.getReturnType() + ").");
        }
        return result;
      }

我们调用的是select方法，找到case下的select，我们实际执行的调用方法的sqlSession的selectOne方法。  
**小插曲：**

> 这里就是我们经常所说的sqlSession发送sql有两种方式，  
> （1）通过通过getMapper先获取mapper，通过mapper发送；  
> （2）通过sqlSession的selectOne发送；  
> 它两一种使用了动态代理，一种未使用，最终都是执行了selectOne

好了，我们返回主题，继续跟进selectOne方法

@Override
      public <T> T selectOne(String statement, Object parameter) {
        // Popular vote was to return null on 0 results and throw exception on too many.
        List<T> list = this.<T>selectList(statement, parameter);
        if (list.size() == 1) {
          return list.get(0);
        } else if (list.size() > 1) {
          throw new TooManyResultsException("Expected one result (or null) to be returned by selectOne(), but found: " + list.size());
        } else {
          return null;
        }
      }

selectOne中执行了selectList获取结果，继续跟进

@Override
      public <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter) {
        return this.selectList(statement, parameter, RowBounds.DEFAULT);
      }
      
        @Override
      public <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds) {
        try {
        //1、先从configuration获取了MappedStatement对象
          MappedStatement ms = configuration.getMappedStatement(statement);
          //2、调用了executor的query方法
          return executor.query(ms, wrapCollection(parameter), rowBounds, Executor.NO_RESULT_HANDLER);
        } catch (Exception e) {
          throw ExceptionFactory.wrapException("Error querying database.  Cause: " + e, e);
        } finally {
          ErrorContext.instance().reset();
        }
      }

selectList又调用了executor的query方法获取结果，继续跟进

@Override
      public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
        BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameterObject);
        CacheKey key = createCacheKey(ms, parameterObject, rowBounds, boundSql);
        return query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
      }
    
      @Override
      public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql)
          throws SQLException {
        Cache cache = ms.getCache();
        //这里进行了cache 是否为null的判断
        if (cache != null) {
          flushCacheIfRequired(ms);
          if (ms.isUseCache() && resultHandler == null) {
            ensureNoOutParams(ms, boundSql);
            @SuppressWarnings("unchecked")
            List<E> list = (List<E>) tcm.getObject(cache, key);//这里获取缓存的结果对象
            if (list == null) {//如果缓存为null，就执行delegate的query方法，去数据库取
              list = delegate.<E> query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
              tcm.putObject(cache, key, list); // issue #578 and #116
            }
            return list;
          }
        }
        return delegate.<E> query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
      }

追踪到这里可以看到query方法，其实是进行了cache 判断，如果cache 存在就进行二级缓存相关的操作。  
（1）tcm.getObjec先获取缓存结果  
（2）如果缓存不存在，就去数据库执行sql获取结果，然后放入cache中。  
（3）如果存在，直接返回缓存结果list

**这里有人就要问了你怎么知道这个cache就是二级缓存的要使用的cache？**  
这个我们就要往前回一点。  
（1）Cache cache = ms.getCache();这个cache 从参数ms获取的  
（2）回到selectList方法中，可知道ms是从configuration获取的。

MappedStatement ms = configuration.getMappedStatement(statement);

（3）打开这个MappedStatement的getCache方法

public Cache getCache(String id) {
        return caches.get(id);
      }

从caches里面通过id的key获取。

**这个caches从哪里来的呢？**  
这个caches就是从**2.1**中put进去的。假如我们没有在mapper.xml里面没有开启 <cache/>标签,这个mapper的cache就不会生成，也不会放在这个集合等待我们调取。

好了就到这里结束了。我个人理解有限，如果发现有误或者有不明白的，可以评论留言我。谢谢。

[mybatis_]: https://blog.csdn.net/u012489412/article/details/86703243
[java]: https://blog.csdn.net/u012489412/article/details/86008120