前言
在计算机的世界中，缓存无处不在，操作系统有操作系统的缓存，数据库也会有数据库的缓存，各种中间件如Redis也是用来充当缓存的作用，编程语言中又可以利用内存来作为缓存。
自然的，作为一款优秀的ORM框架，MyBatis中又岂能少得了缓存，那么本文的目的就是带领大家一起探究一下MyBatis的缓存是如何实现的。给我五分钟，带你彻底掌握MyBatis的缓存工作原理
为什么要缓存
在计算机的世界中，CPU的处理速度可谓是一马当先，远远甩开了其他操作，尤其是I/O操作，除了那种CPU密集型的系统，其余大部分的业务系统性能瓶颈最后或多或少都会出现在I/O操作上，所以为了减少磁盘的I/O次数，那么缓存是必不可少的，通过缓存的使用我们可以大大减少I/O操作次数，从而在一定程度上弥补了I/O操作和CPU处理速度之间的鸿沟。而在我们ORM框架中引入缓存的目的就是为了减少读取数据库的次数，从而提升查询的效率。
MyBatis缓存
MyBatis中的缓存相关类都在cache包下面，而且定义了一个顶级接口Cache，默认只有一个实现类PerpetualCache，PerpetualCache中是内部维护了一个HashMap来实现缓存。
可以看到，最终都是调用了delegate来实现，只是将部分功能做了增强，其本身都需要依赖Cache的唯一实现类PerpetualCache(因为装饰器内需要传入Cache对象，故而只能传入PerpetualCache对象，因为接口是无法直接new出来传进去的)。
在MyBatis中存在两种缓存，即一级缓存和二级缓存。
一级缓存
一级缓存也叫本地缓存，在MyBatis中，一级缓存是在会话(SqlSession)层面实现的，这就说明一级缓存作用范围只能在同一个SqlSession中，跨SqlSession是无效的。
MyBatis中一级缓存是默认开启的，不需要任何配置。 我们先来看一个例子验证一下一级缓存是不是真的存在，作用范围又是不是真的只是对同一个SqlSession有效。
一级缓存真的存在吗
package com.lonelyWolf.mybatis; import com.lonelyWolf.mybatis.mapper.UserAddressMapper; import com.lonelyWolf.mybatis.mapper.UserMapper; import com.lonelyWolf.mybatis.model.LwUser; import org.apache.ibatis.io.Resources; import org.apache.ibatis.session.SqlSession; import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory; import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.util.List; public class TestMyBatisCache { public static void main(String[] args) throws IOException { String resource = "mybatis-config.xml"; //读取mybatis-config配置文件 InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource); //创建SqlSessionFactory对象 SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream); //创建SqlSession对象 SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession(); UserMapper userMapper = session.getMapper(UserMapper.class); List<LwUser> userList = userMapper.selectUserAndJob(); List<LwUser> userList2 = userMapper.selectUserAndJob(); } }
一级缓存什么时候会被清除
一级缓存的清除主要有以下两个地方：
1、就是获取缓存之前会先进行判断用户是否配置了flushCache=true属性（参考一级缓存的创建代码截图），如果配置了则会清除一级缓存。
2、MyBatis全局配置属性localCacheScope配置为Statement时，那么完成一次查询就会清除缓存。
3、在执行commit，rollback，update方法时会清空一级缓存。
PS：利用插件我们也可以自己去将缓存清除，后面我们会介绍插件相关知识。
二级缓存
一级缓存因为只能在同一个SqlSession中共享，所以会存在一个问题，在分布式或者多线程的环境下，不同会话之间对于相同的数据可能会产生不同的结果，因为跨会话修改了数据是不能互相感知的，所以就有可能存在脏数据的问题，正因为一级缓存存在这种不足，所以我们需要一种作用域更大的缓存，这就是二级缓存。
二级缓存的作用范围
一级缓存作用域是SqlSession级别，所以它存储的SqlSession中的BaseExecutor之中，但是二级缓存目的就是要实现作用范围更广，那肯定是要实现跨会话共享的，在MyBatis中二级缓存的作用域是namespace，也就是作用范围是同一个命名空间，所以很显然二级缓存是需要存储在SqlSession之外的，那么二级缓存应该存储在哪里合适呢？
在MyBatis中为了实现二级缓存，专门用了一个装饰器来维护，这就是：CachingExecutor。
如何开启二级缓存
二级缓存相关的配置有三个地方：
1、mybatis-config中有一个全局配置属性，这个不配置也行，因为默认就是true。
上面方法大致经过如下流程：
1、创建一级缓存的CacheKey
2、获取二级缓存
3、如果没有获取到二级缓存则执行被包装的Executor对象中的query方法，此时会走一级缓存中的流程。
4、查询到结果之后将结果进行缓存。
需要注意的是在事务提交之前，并不会真正存储到二级缓存，而是先存储到一个临时属性，等事务提交之后才会真正存储到二级缓存。这么做的目的就是防止脏读。因为假如你在一个事务中修改了数据，然后去查询，这时候直接缓存了，那么假如事务回滚了呢？所以这里会先临时存储一下。
所以我们看一下commit方法：
从上面可以看到，经过了层层包装，从内到外一次经过如下包装：
1、PerpetualCache：第一层缓存，这个是缓存的唯一实现类，肯定需要。
2、LruCache：二级缓存淘汰机制之一。因为我们配置的默认机制，而默认就是LRU算法淘汰机制。淘汰机制总共有4中，我们可以自己进行手动配置。
3、SerializedCache：序列化缓存。这就是为什么开启了默认二级缓存我们的结果集对象需要实现序列化接口。
4、LoggingCache：日志缓存。
5、SynchronizedCache：同步缓存机制。这个是为了保证多线程机制下的线程安全性。
下面就是MyBatis中所有缓存的包装汇总：
二级缓存应该开启吗
既然一级缓存默认是开启的，而二级缓存是需要我们手动开启的，那么我们什么时候应该开启二级缓存呢？
1、因为所有的update操作(insert,delete,uptede)都会触发缓存的刷新，从而导致二级缓存失效，所以二级缓存适合在读多写少的场景中开启。
2、因为二级缓存针对的是同一个namespace，所以建议是在单表操作的Mapper中使用，或者是在相关表的Mapper文件中共享同一个缓存。
自定义缓存
一级缓存可能存在脏读情况，那么二级缓存是否也可能存在呢？
是的，默认的二级缓存毕竟也是存储在本地缓存，所以对于微服务下是可能出现脏读的情况的，所以这时候我们可能会需要自定义缓存，比如利用redis来存储缓存，而不是存储在本地内存当中。
MyBatis官方提供的第三方缓存
MyBatis官方也提供了一些第三方缓存的支持，如：encache和redis。下面我们以redis为例来演示一下： 引入pom文件：
上面自定义的缓存中,我们只需要在对应方法，如putObject方法，我们把缓存存到我们想存的地方就行了，方法全部重写之后，然后配置的时候type配上我们自己的类就可以实现了，在这里我们就不做演示了
总结
本文主要分析了MyBatis的缓存是如何实现的，并且分别演示了一级缓存和二级缓存，并分析了一级缓存和二级缓存所存在的问题，最后也介绍了如何使用第三方缓存和如何自定义我们自己的缓存，通过本文，我想大家应该可以彻底掌握MyBatis的缓存工作原理了。
作者：双子孤狼
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