1、缓存

1.1 简介

1、什么是缓存 [ Cache ]？

• 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。

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。

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。

1.2、MyBatis缓存

• MyBatis包含一个非常强大的查询缓存特性，它可以非常方便地定制和配置缓存。缓存可以极大的提升查询效率。

• MyBatis系统中默认定义了两级缓存：一级缓存和二级缓存

• 默认情况下，只有一级缓存开启。（SqlSession级别的缓存，也称为本地缓存）

  • 二级缓存需要手动开启和配置，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

1.3、一级缓存

一级缓存也叫本地缓存：

• 与数据库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，没必须再去查询数据库；

1.3.1、测试步骤

1、在mybatis中加入日志，方便测试结果

2、编写实体类

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class User {
    private Integer id;
    private String name;
    private String pwd;
}

3、编写mapper接口

public interface UserMapper {

    // 通过id查询用户
    User selectUserById(int id);
    
}

4、配置对应映射文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="org.com.mapper.UserMapper">
    <resultMap id="UserMap" type="User">
        <result property="password" column="pwd"/>
    </resultMap>


    <select id="selectUserById" resultType="user">
        select * from user where id = #{id}
    </select>


</mapper>

4、注册mapper

<mappers>
    <mapper class="org.com.mapper.UserMapper"/>
</mappers>

5、测试

@Test
public void test1(){
    SqlSession sqlSession = MyBatisUtils.getSqlSession();
    UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
    User user1 = userMapper.selectUserById(1);
    System.out.println(user1);
    User user2 = userMapper.selectUserById(1);
    System.out.println(user2);
    System.out.println(user1 == user2);
    MyBatisUtils.closeSqlSession();
}

6、结果分析

1.3.2、一级缓存失效的四种情况

一级缓存是SqlSession级别的缓存，是一直开启的，我们关闭不了它；

一级缓存失效情况：没有使用到当前的一级缓存，效果就是，还需要再向数据库中发起一次查询请求！

MyBatisUtils增加一个方法：

public static SqlSessionFactory getSqlSessionFactory(){
    return sqlSessionFactory;
}

1、SqlSession不同

@Test
public void test1(){
    SqlSession sqlSession1 = MyBatisUtils.getSqlSessionFactory().openSession();
    UserMapper userMapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper.class);
    User user1 = userMapper1.selectUserById(1);
    System.out.println(user1);

    SqlSession sqlSession2 = MyBatisUtils.getSqlSessionFactory().openSession();
    UserMapper userMapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);
    User user2 = userMapper2.selectUserById(1);
    System.out.println(user2);

    System.out.println(user1 == user2);
    sqlSession1.close();
    sqlSession2.close();
}

观察结果：发现发送了两条SQL语句！

结论：每个sqlSession中的缓存相互独立

2、SqlSession相同，查询条件不同

@Test
public void test2(){
    SqlSession sqlSession = MyBatisUtils.getSqlSession();
    UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
    User user1 = userMapper.selectUserById(1);
    System.out.println(user1);
    
    User user2 = userMapper.selectUserById(2);
    System.out.println(user2);
    System.out.println(user1 == user2);
    MyBatisUtils.closeSqlSession();
}

观察结果：发现发送了两条SQL语句！

结论：当前缓存中，不存在这个数据

3、SqlSession相同，两次查询之间执行了增删改操作！

增加mapper接口方法

int addUser(User user);

编写SQL语句

<insert id="addUser" parameterType="user">
    insert into user (id,name,pwd) values(#{id},#{name},#{pwd})
</insert>

测试

@Test
public void test3(){
    SqlSession sqlSession = MyBatisUtils.getSqlSession();
    UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
    User user1 = userMapper.selectUserById(1);
    System.out.println(user1);
    
    userMapper.addUser(new User(5, "tim", "456789"));
    
    User user2 = userMapper.selectUserById(1);
    System.out.println(user2);
    System.out.println(user1 == user2);
    MyBatisUtils.closeSqlSession();
}

观察结果：查询在中间执行了增删改操作后，重新执行了

结论：因为增删改操作可能会对当前数据产生影响

4、SqlSession相同，手动清除一级缓存

测试：

@Test
public void test4(){
    SqlSession sqlSession = MyBatisUtils.getSqlSession();
    UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
    User user1 = userMapper.selectUserById(1);
    System.out.println(user1);
    sqlSession.clearCache(); // 手动清除缓存
    User user2 = userMapper.selectUserById(1);
    System.out.println(user2);
    System.out.println(user1 == user2);
    MyBatisUtils.closeSqlSession();
}

小结：一级缓存就是一个map

1.4、二级缓存

• 二级缓存也叫全局缓存，一级缓存作用域太低了，所以诞生了二级缓存

• 基于namespace级别的缓存，一个名称空间，对应一个二级缓存；

• 工作机制

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

1.4.1、使用步骤

1、开启全局缓存 【mybatis-config.xml】

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

2、在每个mapper.xml中配置使用二级缓存，这个配置非常简单；【xxMapper.xml】

<cache/>
<!--
这个简单语句的效果如下:

- 映射语句文件中的所有 select 语句的结果将会被缓存。
- 映射语句文件中的所有 insert、update 和 delete 语句会刷新缓存。
- 缓存会使用最近最少使用算法（LRU, Least Recently Used）算法来清除不需要的缓存。
- 缓存不会定时进行刷新（也就是说，没有刷新间隔）。
- 缓存会保存列表或对象（无论查询方法返回哪种）的 1024 个引用。
- 缓存会被视为读/写缓存，这意味着获取到的对象并不是共享的，可以安全地被调用者修改，而不干扰其他调用者或线程所做的潜在修改。
-->

<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。

提示 二级缓存是事务性的。这意味着，当 SqlSession 完成并提交时，或是完成并回滚，但没有执行 flushCache=true 的 insert/delete/update 语句时，缓存会获得更新。

3、测试

• 所有的实体类先实现序列化接口
• 测试代码

@Test
public void test1(){
    SqlSession sqlSession1 = MyBatisUtils.getSqlSessionFactory().openSession();
    UserMapper userMapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper.class);
    User user1 = userMapper1.selectUserById(1);
    System.out.println(user1);
    sqlSession1.close();

    SqlSession sqlSession2 = MyBatisUtils.getSqlSessionFactory().openSession();
    UserMapper userMapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);
    User user2 = userMapper2.selectUserById(1);
    System.out.println(user2);
    System.out.println(user1 == user2);
    sqlSession2.close();

    }

1.4.2、结论

• 只要开启了二级缓存，我们在同一个Mapper中的查询，可以在二级缓存中拿到数据
• 查出的数据都会被默认先放在一级缓存中
• 只有会话提交或者关闭以后，一级缓存中的数据才会转到二级缓存中

1.4.3、缓存原理图

1.4.4、EhCache

第三方缓存实现--EhCache:

• EhCache 是一个纯Java的进程内缓存框架，具有快速、精干等特点，是Hibernate中默认的CacheProvider
• Ehcache是一种广泛使用的开源Java分布式缓存
• 多种缓存策略
• 缓存数据有两级：内存和磁盘，因此无需担心容量问题

使用步骤：

1、引入依赖的jar包

<dependency>
    <groupId>org.mybatis.caches</groupId>
    <artifactId>mybatis-ehcache</artifactId>
    <version>1.2.1</version>
</dependency>

2、在mapper.xml中使用对应的缓存

<mapper namespace = “org.acme.FooMapper” > 
   <cache type = “org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache” /> 
</mapper>

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>

1.4.5、cache-ref

回想一下，对某一命名空间的语句，只会使用该命名空间的缓存进行缓存或刷新。 但你可能会想要在多个命名空间*享相同的缓存配置和实例。要实现这种需求，你可以使用 cache-ref 元素来引用另一个缓存。

<cache-ref namespace="com.someone.application.data.SomeMapper"/>

2、逆向工程

Mybatis逆向工程实际上就是想自动生成对应的代码，不用自己写对应的映射文件和接口（又偷懒了）

操作流程：

1、配置Maven pom.xml 文件

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.mybatis.generator</groupId>
            <artifactId>mybatis-generator-maven-plugin</artifactId>
            <version>1.3.7</version>
            <configuration>
                <verbose>true</verbose>
                <overwrite>true</overwrite>
            </configuration>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

2、在src/main/resources 路径下创建generatorConfig.xml和db.properties配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE generatorConfiguration
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD MyBatis Generator Configuration 1.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-generator-config_1_0.dtd">

<generatorConfiguration>

    <properties resource="db.properties" />
    <!-- 驱动路径 -->
    <classPathEntry location="${driverLocation}"/>


    <context id="MySLQ8_Context" targetRuntime="MyBatis3">

        <commentGenerator>
            <!--去除注释-->
            <property name="suppressAllComments" value="false"/>
            <!--注释中去除日期注释-->
            <property name="suppressDate" value="true"/>
            <!--注释中添加数据库字段备注注释-->
            <property name="addRemarkComments" value="true"/>
        </commentGenerator>

        <!--数据库连接的信息：驱动类、连接地址、用户名、密码 -->
        <jdbcConnection driverClass="${driver}"
                        connectionURL="${url}"
                        userId="${username}"
                        password="${password}">
            <!--MySQL 8.x 需要指定服务器的时区-->
            <!-- <property name="serverTimezone" value="UTC"/> -->

            <!--MySQL 不支持 schema 或者 catalog 所以需要添加这个-->
            <property name="nullCatalogMeansCurrent" value="true"/>

            <!-- MySQL8默认启用 SSL ,不关闭会有警告-->
            <!-- <property name="useSSL" value="false"/>-->
        </jdbcConnection>


        <!-- 默认false，把JDBC DECIMAL 和 NUMERIC 类型解析为 Integer，为 true时把JDBC DECIMAL 和
            NUMERIC 类型解析为java.math.BigDecimal -->
        <javaTypeResolver>
            <property name="forceBigDecimals" value="false"/>
        </javaTypeResolver>

        <!-- targetProject:生成PO类的位置 -->
        <javaModelGenerator targetPackage="org.com.pojo"
                            targetProject=".\src\main\java">
            <!-- enableSubPackages:是否让schema作为包的后缀 -->
            <property name="enableSubPackages" value="false"/>
            <!-- 从数据库返回的值被清理前后的空格 -->
            <property name="trimStrings" value="true"/>
        </javaModelGenerator>

        <!-- targetProject:mapper映射文件生成的位置 -->
        <sqlMapGenerator targetPackage="org.com.mapper"
                         targetProject=".\src\main\java">
            <!-- enableSubPackages:是否让schema作为包的后缀 -->
            <property name="enableSubPackages" value="false"/>
            <property name="trimStrings" value="true"/>
        </sqlMapGenerator>

        <!-- targetPackage：mapper接口生成的位置 -->
        <javaClientGenerator type="XMLMAPPER"
                             targetPackage="org.com.mapper"
                             targetProject=".\src\main\java">
            <!-- enableSubPackages:是否让schema作为包的后缀 -->
            <property name="enableSubPackages" value="false"/>
        </javaClientGenerator>

        <!-- 指定数据库表 -->
        <table tableName="user" domainObjectName="User"/>

    </context>
</generatorConfiguration>

driverLocation=D:\\Program\\maven\\m2\\repository\\mysql\\mysql-connector-java\\8.0.23\\mysql-connector-java-8.0.23.jar
driver=com.mysql.cj.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis?useSSL=true&useUnicode=true&characterEncoding=utf8
username=root
password=123456

4、启动插件

5、结果