MyBatis体系结构

MyBatis体系结构

MyBatis的工作流程

MyBatis的主要工作流程

解析配置文件

首先在MyBatis启动的时候我们要去解析配置文件，包括全局配置文件和映射器配置文件，这里面包含了怎么控制MyBatis的行为，和要对数据库下达的指令，也就是SQL信息，mybatis会把它们解析成一个Configuration对象。

提供操作接口

接下来就是操作数据库的接口，它在应用程序和数据库中间，代表我们跟数据库之间的一次连接，这个就是SqlSession对象，要获得一个会话，必须有一个会话工厂SqlSessionFactory。SqlSessionFactory里面又必须包含我们的所有的配置信息，所以我们会通过一个Builder来创建工厂类。

MyBatis是对JDBC的封装，也就是意味着底层一定会出现JDBC的一些核心对象，比如执行SQL的Statement，结果集ResultSet。在Mybatis里面，SqlSession只是提供给应用的一个接口，还不是SQL的真正的执行对象。

执行SQL操作

SqlSession持有了一个Executor对象，用来封装对数据库的操作。

在执行器Executor执行query或者update操作的时候mybatis创建一系列的对象，来处理参数、执行SQL、处理结果集，这里mybatis把它简化成一个对象：StatementHandler，可以把它理解为对Statement的封装。

下面就是MyBatis主要的工作流程，如图

MyBatis架构分层与模块划分

在MyBatis的主要工作流程里面，不同的功能是由很多不同的类协作完成的，它们分布在MyBatis jar包的不同的package里面。

按照功能职责的不同，所有的package可以分成不同的工作层次。

接口层

首先接口层是我们打交道最多的。核心对象是SqlSession，它是上层应用和MyBatis打交道的桥梁，SqlSession上定义了非常多的对数据库的操作方法。接口层在接收到调用请求的时候，会调用核心处理层的相应模块来完成具体的数据库操作。

核心处理层

接下来是核心处理层。既然叫核心处理层，也就是跟数据库操作相关的动作都是在这一层完成的。

核心处理层主要做了这几件事：

1、把接口中传入的参数解析并且映射成JDBC类型；

2解析xml文件中的SQL语句，包括插入参数，和动态SQL的生成；

3执行SQL语句；

4、处理结果集，并映射成Java对象。

插件也属于核心层，这是由它的工作方式和拦截的对象决定的。

基础支持层

最后一个就是基础支持层。基础支持层主要是一些抽取出来的通用的功能（实现复用），用来支持核心处理层的功能。比如数据源、缓存、日志、xml解析、反射、I0、事务等等这些功能。

MyBatis缓存详解

缓存是一般的ORM框架都会提供的功能，目的就是提升查询的效率和减少数据库的压力。跟Hibernate一样，MyBatis也有一级缓存和二级缓存，并且预留了集成第三方缓存的接口。

缓存体系结构

MyBatis跟缓存相关的类都在cache包里面，其中有一个Cache接口，只有一个默认的实现类PerpetualCache，它是用HashMap实现的。

PerpetualCache这个对象一定会创建，所以这个叫做基础缓存。但是缓存又可以有很多额外的功能，比如回收策略、日志记录、定时刷新等等，如果需要的话，就可以给基础缓存加上这些功能，如果不需要，就不加。

除了基础缓存之外，MyBatis也定义了很多的装饰器，同样实现了Cache接口，通过这些装饰器可以额外实现很多的功能。

一级缓存

一级缓存也叫本地缓存（LocalCache），MyBatis的一级缓存是在会话（SqlSession）层面进行缓存的。MyBatis的一级缓存是默认开启的，不需要任何的配置（localCacheScope设置为STATEMENT关闭一级缓存）。

首先我们必须去弄清楚一个问题，在MyBatis执行的流程里面，涉及到这么多的对象，那么缓存PerpetualCache应该放在哪个对象里面去维护？

如果要在同一个会话里面共享一级缓存，最好的办法是在SqlSession里面创建的，作为SqlSession的一个属性，跟SqlSession共存亡，这样就不需要为SqISession编号、再根据SqlSession的编号去查找对应的缓存了。

DefaultSqlSession里面只有两个对象属性：Configuration和Executor。

Configuration是全局的，不属于SqlSession，所以缓存只可能放在Executor里面维护实际上它是在基本执行器SimpleExecutor/ReuseExecutor/BatchExecutor的父类BaseExecutor的构造函数中持有了PerpetualCache。

在同一个会话里面，多次执行相同的SQL语句，会直接从内存取到缓存的结果，不会再发送SQL到数据库。但是不同的会话里面，即使执行的SQL一模一样（通过Mapper的同一个方法的相同参数调用），也不能使用到一级缓存。

一级缓存什么时候会被清空呢？

同一个会话中，update（包括delete）会导致一级缓存被清空。

只有更新会清空缓存吗？查询会清空缓存吗？如果要清空呢？

一级缓存是在BaseExecutor中的update() 方法中调用clearLocalCache() 清空的（无条件）

如果是query会判断（只有select标签的fushCache=true才清空）

一级缓存的工作范围是一个会话。如果跨会话，会出现什么问题？

其他会话更新了数据，导致当前会话读取到的是过时的数据（一级缓存不能跨会话共享）

一级缓存的不足

使用一级缓存的时候，因为缓存不能跨会话共享，不同的会话之间对于相同的数据可能有不一样的缓存。在有多个会话或者分布式环境下，会存在查到过时数据的问题。如果要解决这个问题，就要用到工作范围更广的二级缓存。

二级缓存

二级缓存是用来解决一级缓存不能跨会话共享的问题的，范围是namespace级别的，可以被多个SqlSession共享（只要是同一个接口里面的相同方法，都可以共享）生命周期和应用同步。

思考一个问题：如果开启了二级缓存，二级缓存应该是工作在一级缓存之前，还是在一级缓存之后呢？二级缓存是在哪里维护的呢？

作为一个作用范围更广的缓存，它肯定是在SqlSession的外层，否则不可能被多个SqlSession共享。

而一级缓存是在SqlSession内部的，所以第一个问题，肯定是工作在一级缓存之前，也就是只有取不到二级缓存的情况下才到一个会话中去取一级缓存。

第二个问题，二级缓存放在哪个对象中维护呢？要跨会话共享的话，SqlSession本身和它里面的BaseExecutor已经满足不了需求了，那我们应该在BaseExecutor之外创建一个对象。

但是，二级缓存是不一定开启的。也就是说，开启了二级缓存，就启用这个对象，如果没有开启，就不用这个对象，我们应该怎么做呢？

实际上MyBatis用了一个装饰器的类来维护，就是CachingExecutor。如果启用了二级缓存，MyBatis在创建Executor对象的时候会对Executor进行装饰。

CachingExecutor对于查询请求，会判断二级缓存是否有缓存结果，如果有就直接返回，如果没有委派交给真正的查询器Executor实现类，比如SimpleExecutor来执行查询，再走到一级缓存的流程。最后会把结果缓存起来，并且返回给用户。

开启二级缓存的方法

第一步：在mybatis-config.xml中配置了（可以不配置，默认是true）：

<setting name="cacheEnabled" value="true"/>

只要没有显式地设置cacheEnabled=false，都会用CachingExecutor装饰基本的执行器（SIMPLE、REUSE、BATCH）。

二级缓存的总开关是默认开启的。但是每个Mapper的二级缓存开关是默认关闭的,一个Mapper要用到二级缓存，还要单独打开它自己的开关。

第二步：在Mapper.xml中配置<cache>标签

<cache type="org.apache.ibatis.cache.impl.PerpetualCache"
size="1024"  <!-- 最多缓存对象个数，默认1024 -->
eviction="LRU" <!-- 回收策 -->
flushInterval="120000" <!-- 自动刷新时间ms，未配置时只有调用时刷新 -->
readOnly="false" /> <!-- 默认是false（安全），改为true可读写时，对象必须支持序列化 -->

cache属性详解：

属性	含义	取值
type	缓存实现类	需要实现Cache接口，默认是PerpetualCache，可以使用第三方缓存
size	最多缓存对象个数	默认1024
eviction	回收策略（缓存淘汰算法）	LRU-最近最少使用的：移除最长时间不被使用的对象（默认）； FIF0-先进先出：按对象进入缓存的顺序来移除它们； SOFT-软引用：移除基于垃圾回收器状态和软引用规则的对象； WEAK-弱引用：更积极的移除基于垃圾回收器状态和软引用规则的对象。
readOnly	是否只读	true：只读缓存；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。这提供了很重要的性能优势。 false：读写缓存；会返回缓存对象的拷贝（通过序列化），不会共享。这会慢一些，但是安全，因此默认是false。 改为false可读写时，对象必须支持序列化。
blocking	启用阻塞缓存	通过在get/put方式中加锁，保证只有一个线程操作缓存，基于Java重入锁实现

Mapper.xml配置了<cache>之后，select()会被缓存，update()、delete()、insert()会刷新缓存。

如果二级缓存拿到结果了，就直接返回（最外层的判断），否则再到一级缓存，最后到数据库。

如果cacheEnabled=true，Mapper.xml没有配置<cache>标签，还有二级缓存吗？还会出现CachingExecutor包装对象吗？

只要cacheEnabled=true基本执行器就会被装饰。有没有配置<cache>，决定了在启动的时候会不会创建这个mapper的Cache对象，最终会影响到CachingExecutor query方法里面的判断，也就是说，此时会装饰，但是没有cache对象，依然不会走二级缓存流程。

如果一个Mapper需要开启二级缓存，但是这个里面的某些查询方法对数据的实时性要求很高，不需要二级缓存，怎么办？

我们可以在单个Statement ID上显式关闭二级缓存（默认是true）

<select id="selectBlog" resultMap="BaseResultMap" useCache="false">

事务不提交，二级缓存是不生效的

因为二级缓存使用TransactionalCacheManager （TCM）来管理，最后又调用了 TransactionalCache的get0bject()、putObject()和commit()方法，TransactionalCache 里面又持有了真正的Cache对象，比如是经过层层装饰的PerpetualCache。

在putObject的时候，只是添加到了entriesToAddOnCommit里面，只有它的commit() 方法被调用的时候才会调用flushPendingEntries() 真正写入缓存。它就是在DefaultSqISession调用commit() 的时候被调用的。

什么时候开启二级缓存？

一级缓存默认是打开的，二级缓存需要配置才可以开启。那么我们必须思考一个问题，在什么情况下才有必要去开启二级缓存？

1、因为所有的增删改都会刷新二级缓存，导致二级缓存失效，所以适合在查询为主的应用中使用，比如历史交易、历史订单的查询，否则缓存就失去了意义。

2、如果多个namespace中有针对于同一个表的操作，比如Blog表，如果在namespace中刷新了缓存，另一个namespace中没有刷新，就会出现读到脏数据的情况。

所以，推荐在一个Mapper里面只操作单表的情况使用。

如果要让多个namespace共享一个三级缓存，应该怎么做？

跨namespace的缓存共享的问题，可以使用<cache-ref>来解决

<cache-ref namespace="com.crud.dao.DepartmentMapper"/>

cache-ref代表引用别的命名空间的Cache配置，两个命名空间的操作使用的是同个Cache。在关联的表比较少，或者按照业务可以对表进行分组的时候可以使用。

注意：在这种情况下，多个Mapper的操作都会引起缓存刷新，缓存的意义已经不大了。

第三方缓存做二级缓存

MyBatis自带的二级缓存之外，我们也可以通过实现Cache接口来自定义二级缓存。

MyBatis官方提供了一些第三方缓存集成方式，比如ehcache和redis：

https://github.com/mybatis/redis-cache

pom文件引入依赖：

<dependency>X
  <groupld>org.mybatis.caches</groupId> 
  <artifactld>mybatis-redis</artifactld>
  <version>1.0.0-beta2</version> 
</dependency>

Mapper.xml配置，type使用RedisCache：

<cache type="org.mybatis.caches.redis.RedisCache"
eviction="FIFO" flushInterval="60000" size="512" readOnly="true"/>

redis.properties配置

host=localhost
port=6379
connectionTimeout=5000
soTimeout=5000
database=0

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