MyBatis的事物管理和缓存

MyBatis的事物

事物的概念

在Java语言数据库框架中，数据库的事务管理都是非常重要的。

每个业务逻辑都是由一系列数据库访问完成的，这些访问可能修改多条数据记录，这一系列修改应该是一个整体，绝对不能只修改其中的某几条数据记录。

多个数据库原子访问应该被绑定成一个整体，这就是事物。事务是一步或几步操作组成的逻辑执行单元，这些基本操作作为一个整体执行单元，它们要么全部执行，要么全部取消执行，绝对不能仅仅执行一部分。

一个用户请求对应一个业务逻辑方法，一个逻辑方法往往具有逻辑上的原子性，此时应使用事物。

例如：一个转账操作，对应修改两个账户余额，这两个账户的修改要么同时生效，要么同时取消，同时生效是转账成功，同时取消是转账失败；但不可只修改其中一个账户，那将破坏数据库的完整性。

事物的四个特性

1.原子性：事物是应用中最小的执行单位，就如原子是自然界最小颗粒而不可以再分一样，事物是应用中不可再分的最小逻辑执行体。

2.一致性：事物的执行结果，必须使数据库从一种一致性状态，变为另一种一致性状态。当数据库只包含事物成功提交的结果时，数据库处于一致性状态。当系统运行发生中断，某个事物尚未完成而被迫中断，而该未完成的事物对数据库所做的修改已被写入数据库，此时，数据库处于不正确的状态。一致性是通过原子性来保证的。

3.隔离性：各个事物的执行互不干扰，任意一个事物的内部操作对其他并发的事物，都是隔离的。

4.持续性：持续性也被称为持久性，指事物一旦提交，对数据所做的任何改变都要记录到用就存储器中，通常是保存到物理数据库。

Transaction接口

对数据库事物而言，应具有：创建、提交、回滚、关闭几个动作，MyBatis的事物设计重点是org.apache.ibatis.transaction.Transaction接口，该接口源码如下：

  1 public interface Transaction {
  2     Connection getConnection() throws SQLException;
  3
  4     void commit() throws SQLException;
  5
  6     void rollback() throws SQLException;
  7
  8     void close() throws SQLException;
  9
 10     Integer getTimeout() throws SQLException;
 11 }
 12 

Transaction接口有两个实现类：org.apache.ibatis.transaction.jdbc.JdbcTransaction和org.apache.ibatis.transaction.managed.ManagedTransaction。

所以MyBatis的事务管理有两种形式：

1.使用JDBC的事物管理机制，利用java.sql.Connection对象完成对事物的提交、回滚、关闭等操作。

2.使用MANAGED的事物管理机制，MyBatis自身不会去实现事务管理，而是让容器如WebLogic、JBOSS等来实现对事物的管理。

## 事物的创建和使用

在使用MyBatis的时候，会在MyBatis的配置文件mybatis-config.xml中定义，此处使用前文（https://www.jianshu.com/p/063a5ca8874c）配置信息：

  1 <environment id="mysql">
  2     <!--指定事务管理的类型，这里简单使用Java的JDBC的提交和回滚设置-->
  3     <transactionManager type="JDBC"></transactionManager>
  4     <!--dataSource 指连接源配置，POOLED是JDBC连接对象的数据源连接池的实现-->
  5     <dataSource type="POOLED">
  6         <property name="driver" value="com.mysql.jdbc.Driver"></property>
  7         <property name="url" value="jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mybatis?useUnicode=true&amp;characterEncoding=UTF-8"></property>
  8         <property name="username" value="root"></property>
  9         <property name="password" value="****"></property>
 10     </dataSource>
 11 </environment>

<environment>元素定义了连接数据库的信息，<transactionManager>子元素的type决定了使用什么类型的事物管理机制。

MyBatis的缓存

缓存的概述

在实际项目开发中，通常对数据库查询的性能要求很高，MyBatis提供了查询缓存来进行数据的缓存，以达到提高查询性能的要求。

MyBatis的查询缓存分为一级缓存和二级缓存：

1.一级缓存是SqlSession级别的缓存。

2.二级缓存是mapper级别的缓存，二级缓存是多个SqlSession共享的。

MyBatis通过缓存机制减轻数据压力，提高数据库性能。

一级缓存

在操作数据库时需要构造SqlSession对象，在对象中有一个HashMap用户缓存数据。不同的SqlSession之间的缓存数据区域（HashMap）是互相不影响的。

一级缓存的作用是SqlSession范围的，当同一个SqlSession中执行两次相同的sql语句时，第一次执行完毕会将数据库中查询的数据写到缓存（内存），第二次查询时会从缓存中获取数据，不再去底层数据库查询，提高查询效率。

注意：

若SqlSession执行了DML操作（insert、update和delete），并提交到数据库，MyBatis则会清空SqlSession中的一级缓存，目的是为了保证缓存中存储的是最新的数据，避免脏读现象。

当一个SqlSession结束后，该SqlSession中的一级缓存也就不存在了。

MyBatis默认开启一级缓存，不需要进行任何配置。

一级缓存测试

项目代码使用前文项目（https://www.jianshu.com/p/063a5ca8874c）

现在数据库的tb_user表中插入几条数据：



然后在项目的UserMapper.xml文件中添加查询和删除程序，完整程序如下：

  1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  2 <!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
  3         "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
  4 <mapper namespace="com.snow.dcl.mapper.UserMapper">
  5     <!--插入用户数据-->
  6     <insert id="saveUser" parameterType="com.snow.dcl.domain.User" useGeneratedKeys="true">
  7         insert into tb_user(name,sex,age) values (#{name},#{sex},#{age});
  8     </insert>
  9     <!--根据id查询用户-->
 10     <select id="selectUserById" parameterType="int" resultType="com.snow.dcl.domain.User">
 11         select * from tb_user where id=#{id};
 12     </select>
 13     <!--查询所有用户-->
 14     <select id="selectAllUser" resultType="com.snow.dcl.domain.User">
 15         select * from tb_user;
 16     </select>
 17     <!--根据id删除用户-->
 18     <delete id="deleteUserById" parameterType="int">
 19         delete from tb_user where id=#{id};
 20     </delete>
 21 </mapper>

在项目的java目录右键，创建com.snow.dcl.mapper包，在该包中创建UserMapper.java接口类：



编写如下程序：

  1 public interface UserMapper {
  2     //根据id查询用户
  3     User selectUserById(Integer id);
  4     //查询所有用户
  5     List<User> selectAllUser();
  6     //根据id删除用户
  7     void deleteUserById(Integer id);
  8 }

获取mybatis-config.xml配置文件，根据配置文件创建SqlSessionFactory，获取SqlSession对象这一系列操作，每次都要使用，所以将其封装在一个类文件中，在项目java目录右键，创建com.snow.dcl.utils包，在该包下创建FactoryUtil.java类文件：



添加如下程序：

  1 public class FactoryUtil {
  2     private static SqlSessionFactory sqlSessionFactory = null;
  3
  4     static {
  5         try {
  6             InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("mybatis-config.xml");
  7             sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
  8         } catch (IOException e) {
  9             e.printStackTrace();
 10         }
 11     }
 12
 13     public static SqlSession getSqlSession(){
 14         return sqlSessionFactory.openSession();
 15     }
 16 }
 17 

在项目的test目录下的java目录下创建OneLevelCacheTest.java测试类文件：



编写如下程序：

  1 public class OneLevelCacheTest {
  2     public static void main(String[] args) {
  3         OneLevelCacheTest oneLevelCacheTest = new OneLevelCacheTest();
  4         oneLevelCacheTest.cacheOneTest();
  5     }
  6
  7     public void cacheOneTest(){
  8         SqlSession sqlSession = FactoryUtil.getSqlSession();
  9         UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
 10         User user = userMapper.selectUserById(1);
 11         System.out.println(user);
 12         User anotherUser = userMapper.selectUserById(1);
 13         System.out.println(anotherUser);
 14         sqlSession.close();
 15     }
 16 }
 17 

执行测试程序OneLevelCacheTest1.java，可以在控制台看到打印结果：



可以看到在第一次执行查询id为1的User对象时，执行了一条select语句，第二次执行查询id为1的User对象时，没有执行select语句，因为此时一级缓存中已经缓存了id为1的User对象，MyBatis直接从缓存中将User对象取出来，并没有再次去数据库中查询。

DML操作清空缓存

在项目的test目录下的java目录创建OneLevelCacheTest2测试类文件，编写如下代码：

  1 public class OneLevelCacheTest2 {
  2     public static void main(String[] args) {
  3         OneLevelCacheTest2 oneLevelCacheTest = new OneLevelCacheTest2();
  4         oneLevelCacheTest.cacheOneTest();
  5     }
  6
  7     public void cacheOneTest(){
  8         SqlSession sqlSession = FactoryUtil.getSqlSession();
  9         UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
 10         User user = userMapper.selectUserById(1);
 11         System.out.println(user);
 12         userMapper.deleteUserById(7);
 13         sqlSession.commit();
 14         User anotherUser = userMapper.selectUserById(1);
 15         System.out.println(anotherUser);
 16         sqlSession.close();
 17     }
 18 }
 19 

执行测试程序OneLevelCacheTest2.java，可以在控制台看到打印结果：



可以看到在第一次执行查询id为1的User对象时，执行了一条select语句，接下来执行了一个delete操作，MyBatis为了保证缓存中存储的是最新的数据，清空了一级缓存，所以第二次执行查询id为1的User对象时，又执行了select语句。

不同Session对象对一级缓存的影响

在项目的test目录下的java目录创建OneLevelCacheTest3测试类文件，编写如下代码：

  1 public class OneLevelCacheTest3 {
  2     public static void main(String[] args) {
  3         OneLevelCacheTest3 oneLevelCacheTest = new OneLevelCacheTest3();
  4         oneLevelCacheTest.cacheOneTest();
  5     }
  6
  7     public void cacheOneTest(){
  8         SqlSession sqlSession = FactoryUtil.getSqlSession();
  9         UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
 10         User user = userMapper.selectUserById(1);
 11         System.out.println(user);
 12         sqlSession.close();
 13         sqlSession = FactoryUtil.getSqlSession();
 14         userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
 15         User anotherUser = userMapper.selectUserById(1);
 16         System.out.println(anotherUser);
 17         sqlSession.close();
 18     }
 19 }
 20 

执行测试程序OneLevelCacheTest2.java，可以在控制台看到打印结果：



可以看到在第一次执行查询id为1的User对象时，执行了一条select语句，接下来调用了sqlSession.close()关闭了一级缓存，第二次执行查询id为1的User对象时，一级缓存是一个新的对象，缓存中没有缓存任何数据，所以再次执行了select语句。

二级缓存

使用二级缓存时，多个SqlSession使用同一个Mapper的sql语句去操作数据库，得到的数据会存在二级缓存区域，它同样是使用HashMap进行数据存储。相比一级缓存SqlSession，二级缓存的范围更大，多个SqlSession可以共用二级缓存，二级缓存是跨SqlSession的。

二级缓存是多个SqlSession共享的，其作用域是mapper的同一个namespace。不同的SqlSession两次执行相同namespace下的sql语句，且向sql中传递的参数也相同，即最终执行相同的sql语句，则第一次执行完毕会将数据库中查询的数据写入缓存，第二次查询时会从缓存中获取数据，不再去底层数据库查询，提高效率。

MyBatis默认没有开启二级缓存，需要在setting全局参数中进行配置，开启二级缓存。

二级缓存测试

在mubatis-config.xml配置文件中开启二级缓存，完整配置文件如下：

  1 <configuration>
  2     <!-- 指定Mybatis所用日志的具体实现 -->
  3     <settings>
  4         <!--开启二级缓存-->
  5         <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
  6         <!--开启日志-->
  7         <setting name="logImpl" value="Log4J"/>
  8     </settings>
  9     <!--环境配置，连接的数据库-->
 10     <environments default="mysql">
 11         <environment id="mysql">
 12             <!--指定事务管理的类型，这里简单使用Java的JDBC的提交和回滚设置-->
 13             <transactionManager type="JDBC"></transactionManager>
 14             <!--dataSource 指连接源配置，POOLED是JDBC连接对象的数据源连接池的实现-->
 15             <dataSource type="POOLED">
 16                 <property name="driver" value="com.mysql.jdbc.Driver"></property>
 17                 <property name="url" value="jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mybatis?useUnicode=true&amp;characterEncoding=UTF-8"></property>
 18                 <property name="username" value="root"></property>
 19                 <property name="password" value="Password@123"></property>
 20             </dataSource>
 21         </environment>
 22     </environments>
 23     <mappers>
 24         <!--告诉Mybatis持久化类的映射文件路径-->
 25         <mapper resource="mapping/UserMapper.xml"></mapper>
 26     </mappers>
 27 </configuration>

cacheEnabled默认为false，设置为true表示开启二级缓存。

在UserMapper.sml文件配置缓存相关参数，完整配置文件如下：

  1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  2 <!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
  3         "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
  4 <mapper namespace="com.snow.dcl.mapper.UserMapper">
  5     <!--开启当前mapper的namespace下的二级缓存-->
  6     <cache eviction="LRU" flushInterval="20000" size="512" readOnly="true"/>
  7     <!--插入用户数据-->
  8     <insert id="saveUser" parameterType="com.snow.dcl.domain.User" useGeneratedKeys="true">
  9         insert into tb_user(name,sex,age) values (#{name},#{sex},#{age});
 10     </insert>
 11     <!--根据id查询用户-->
 12     <select id="selectUserById" parameterType="int" resultType="com.snow.dcl.domain.User">
 13         select * from tb_user where id=#{id};
 14     </select>
 15     <!--查询所有用户-->
 16     <select id="selectAllUser" resultType="com.snow.dcl.domain.User">
 17        select * from tb_user;
 18     </select>
 19     <!--根据id删除用户-->
 20     <delete id="deleteUserById" parameterType="int">
 21         delete from tb_user where id=#{id};
 22     </delete>
 23 </mapper>

参数解释：

1.eviction：回收策略，默认为LRU，此外还有FIFO、SOFT、WEAK。

LRU：最近最少使用策略，移除最长时间不被使用的对象。

FIFO：先进先出策略，按对象进入缓存的顺序来移除。

SOFT：软引用策略，移除基于垃圾回收器状态和软引用规则的对象。

WEAK：弱引用策略，更积极地移除基于垃圾收集器状态和弱引用规则的对象。

2.flushInterval：刷新间隔时间，任意正整数，单位毫秒，默认情况下是没有刷新间隔，缓存仅在调用语句时刷新。

3.size：缓存数目，任意正整数，要记住缓存的对象数目与运行环境的可用内存资源数目，默认1024。

4.readOnly：只读，属性为true或false。true缓存会给所有调用者返回缓存对象的相同实例，对象不能修改，性能高。false缓存会返回缓存对象的拷贝（通过序列化），性能低，但是安全。默认为false。

注意：

使用二级缓存时，与查询结果映射的Java对象必须实现java.io.Serializable接口的序列化和反序列化操作，若存在父类，其成员都要实现序列化接口。实现该接口的原因是为了对缓存数据进行序列化和反序列化操作，因为二级缓存数据存储介质多种多样，不一定在内存，可能是硬盘或者远程服务器。

在项目的test目录下的java目录下创建TwoLevelCacheTest1.java测试类文件，编写如下代码：

  1 public class TwoLevelCacheTest1 {
  2     public static void main(String[] args) {
  3         TwoLevelCacheTest1 twoLevelCacheTest = new TwoLevelCacheTest1();
  4         twoLevelCacheTest.cacheTwoTest();
  5     }
  6
  7     public void cacheTwoTest(){
  8         SqlSession sqlSession = FactoryUtil.getSqlSession();
  9         UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
 10         User user = userMapper.selectUserById(1);
 11         System.out.println(user);
 12         sqlSession.close();
 13         sqlSession = FactoryUtil.getSqlSession();
 14         userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
 15         User anotherUser = userMapper.selectUserById(1);
 16         System.out.println(anotherUser);
 17         sqlSession.close();
 18     }
 19 }
 20 

执行测试程序TwoLevelCacheTest.java，可以在控制台看到打印结果：



可以看到在第一次执行查询id为1的User对象时，执行了一条select语句，接下来调用了sqlSession.close()关闭了一级缓存，第二次执行查询id为1的User对象时，一级缓存没有任何对象，但因为启用了二级缓存，第一次查询的数据会缓存在二级缓存中，所以显示命中二级缓存数据，不需要在执行select语句。

注意：

在UserMapper.xml文件的select语句中设置useCache='false'，可以禁用当前select语句的二级缓存，即每次都会查询数据库，默认为true，配置内容如下：

  1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  2 <!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
  3         "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
  4 <mapper namespace="com.snow.dcl.mapper.UserMapper">
  5     <!--开启当前mapper的namespace下的二级缓存-->
  6     <cache eviction="LRU" flushInterval="20000" size="512" readOnly="true"/>
  7     <!--插入用户数据-->
  8     <insert id="saveUser" parameterType="com.snow.dcl.domain.User" useGeneratedKeys="true">
  9         insert into tb_user(name,sex,age) values (#{name},#{sex},#{age});
 10     </insert>
 11     <!--根据id查询用户-->
 12     <select id="selectUserById" parameterType="int" resultType="com.snow.dcl.domain.User" useCache="false">
 13         select * from tb_user where id=#{id};
 14     </select>
 15     <!--查询所有用户-->
 16     <select id="selectAllUser" resultType="com.snow.dcl.domain.User">
 17         select * from tb_user;
 18     </select>
 19     <!--根据id删除用户-->
 20     <delete id="deleteUserById" parameterType="int">
 21         delete from tb_user where id=#{id};
 22     </delete>
 23 </mapper>