Mybatis源码分析之Cache一级缓存原理（四）

之前的文章我已经基本讲解到了SqlSessionFactory、SqlSession、Excutor以及Mpper执行SQL过程，下面我来了解下myabtis的缓存，

它的缓存分为一级缓存和二级缓存，本文我们主要分析下一级缓存。

先看一个例子，代码还是之前（第一篇）的的demo

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        SqlSessionFactory sessionFactory = null;
        String resource = "configuration.xml";
        sessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(Resources.getResourceAsReader(resource));
        SqlSession sqlSession = sessionFactory.openSession();
        UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
        System.out.println(userMapper.findUserById(1));
        System.out.println(userMapper.findUserById(1));
    }

上面代码我们执行了两次userMapper.findUserById(1)，结果如下图

从执行结果看，DB的查询只有1次，那么第二次的查询结果是在怎么来的呢？

一：什么是一级缓存

每当我们使用MyBatis开启一次和数据库的会话，MyBatis会创建出一个SqlSession对象表示一次数据库会话。 在对数据库的一次会话中，我们有可能会反复地执行完全相同的查询语句，如果不采取一些措施的话，每一次查询都会查询一次数据库,而我们在极短的时间内做了完全相同的查询，那么它们的结果极有可能完全相同，由于查询一次数据库的代价很大，这有可能造成很大的资源浪费。

为了解决这一问题，减少资源的浪费，MyBatis会在表示会话的SqlSession对象中建立一个简单的缓存，将每次查询到的结果结果缓存起来，当下次查询的时候，如果判断先前有个完全一样的查询，会直接从缓存中直接将结果取出，返回给用户，不需要再进行一次数据库查询了。

基本的流程示意图如下：

对于会话（Session）级别的数据缓存，我们称之为一级数据缓存，简称一级缓存。

二：如何执行缓存

我们知道mybatis的SQL执行最后是交给了Executor执行器来完成的，我们看下BaseExecutor类的源码

 @Override
     public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
       BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameter);
       CacheKey key = createCacheKey(ms, parameter, rowBounds, boundSql);
       return query(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
    }
    
    
    
    
     @SuppressWarnings("unchecked")
     @Override
     public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException {
       ErrorContext.instance().resource(ms.getResource()).activity("executing a query").object(ms.getId());
       if (closed) {
         throw new ExecutorException("Executor was closed.");
       }
       if (queryStack == 0 && ms.isFlushCacheRequired()) {
         clearLocalCache();
       }
       List<E> list;
       try {
         queryStack++;
         list = resultHandler == null ? (List<E>) localCache.getObject(key) : null;//localCache 本地缓存
         if (list != null) {
           handleLocallyCachedOutputParameters(ms, key, parameter, boundSql);
         } else {
           list = queryFromDatabase(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);  //如果缓存没有就走DB
         }
       } finally {
         queryStack--;
       }
       if (queryStack == 0) {
         for (DeferredLoad deferredLoad : deferredLoads) {
           deferredLoad.load();
         }
         // issue #601
         deferredLoads.clear();
         if (configuration.getLocalCacheScope() == LocalCacheScope.STATEMENT) {
           // issue #482
           clearLocalCache();
         }
       }
       return list;
     }
     
     
     
  private <E> List<E> queryFromDatabase(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException {
    List<E> list;
    localCache.putObject(key, EXECUTION_PLACEHOLDER);
    try {
      list = doQuery(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
    } finally {
      localCache.removeObject(key);//清空现有缓存数据
    }
    localCache.putObject(key, list);//新的结果集存入缓存
    if (ms.getStatementType() == StatementType.CALLABLE) {
      localOutputParameterCache.putObject(key, parameter);
    }
    return list;
  }

通过上面的三个方法我们基本已经看明白了缓存的使用，它的本地缓存使用的是PerpetualCache类，内部其实还是一个HashMap，只是稍微做了封装而已。

我们再看下天的Key是如何生成的

 CacheKey key = createCacheKey(ms, parameter, rowBounds, boundSql);

  @Override
  public CacheKey createCacheKey(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, BoundSql boundSql) {
    if (closed) {
      throw new ExecutorException("Executor was closed.");
    }
    CacheKey cacheKey = new CacheKey();
    cacheKey.update(ms.getId());
    cacheKey.update(Integer.valueOf(rowBounds.getOffset()));
    cacheKey.update(Integer.valueOf(rowBounds.getLimit()));
    cacheKey.update(boundSql.getSql());
    List<ParameterMapping> parameterMappings = boundSql.getParameterMappings();
    TypeHandlerRegistry typeHandlerRegistry = ms.getConfiguration().getTypeHandlerRegistry();
    // mimic DefaultParameterHandler logic
    for (int i = 0; i < parameterMappings.size(); i++) {
      ParameterMapping parameterMapping = parameterMappings.get(i);
      if (parameterMapping.getMode() != ParameterMode.OUT) {
        Object value;
        String propertyName = parameterMapping.getProperty();
        if (boundSql.hasAdditionalParameter(propertyName)) {
          value = boundSql.getAdditionalParameter(propertyName);
        } else if (parameterObject == null) {
          value = null;
        } else if (typeHandlerRegistry.hasTypeHandler(parameterObject.getClass())) {
          value = parameterObject;
        } else {
          MetaObject metaObject = configuration.newMetaObject(parameterObject);
          value = metaObject.getValue(propertyName);
        }
        cacheKey.update(value);
      }
    }
    if (configuration.getEnvironment() != null) {
      // issue #176
      cacheKey.update(configuration.getEnvironment().getId());
    }
    return cacheKey;
  }

它是通过statementId,params,rowBounds，BoundSql来构建一个key值，根据这个key值去缓存Cache中取出对应的key值存储的缓存结果。

我们用一张图来看清楚一级缓存的基本流程（本图网上早来的，自己懒得画了）

三：一级缓存生命周期

1. MyBatis在开启一个数据库会话时，会创建一个新的SqlSession对象，SqlSession对象中会有一个新的Executor对象，

Executor对象中持有一个新的PerpetualCache对象；当会话结束时，SqlSession对象及其内部的Executor对象还有PerpetualCache对象也一并释放掉。

2. 如果SqlSession调用了close()方法，会释放掉一级缓存PerpetualCache对象，一级缓存将不可用。

3. 如果SqlSession调用了clearCache()，会清空PerpetualCache对象中的数据，但是该对象仍可使用。

4.SqlSession中执行了任何一个update操作(update()、delete()、insert()) ，都会清空PerpetualCache对象的数据，但是该对象可以继续使用。

来源： http://www.ccblog.cn/89.htm

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