MyBatis 缓存避免陷阱：分布式环境中的MyBatis一级缓存、二级缓存实施分析和数据一致性问题
最编程
2024-07-06 08:05:29
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简介
高并发环境下，合理使用缓存能够减少IO，显著提升系统性能。所以MyBatis也提供了缓存 ：一级缓存和二级缓存。
MyBatis提供的缓存默认是本地缓存，分布式环境下可能会带来数据一致性问题，当然可以扩展为分布式缓存解决。
MyBatis的一级缓存分析：默认开启而且不能关闭
MyBatis的一级缓存是基于SqlSession实现的，实现逻辑是在BaseExecutor类中完成，每创建一个SqlSession就会创建新的BaseExecutor，即SqlSession对象创建的时候会创建关联的一级缓存。SqlSession是非线程安全的，一般基于ThreadLocal实现线程安全使用。MyBatis的一级缓存是默认开启而且不能关闭。
创建SqlSession源码：
org.apache.ibatis.session.defaults.DefaultSqlSessionFactory
#openSessionFromDataSource
由源码可知，每创建一个SqlSession就会创建新的Executor，除了CachingExecutor，其它都继承自BaseExecutor，一级缓存的实现主要在BaseExecutor体现：
其中，localCache属性用于缓存MyBatis查询结果，localOutputParameterCache属性用于缓存存储过程调用结果，从构造函数的实现说明，BaseExecutor每次实例化，都会创建新的一级缓存对象：localCache及localOutputParameterCache。
分析一下缓存key的生成：
org.apache.ibatis.executor.BaseExecutor#query
(org.apache.ibatis.mapping.MappedStatement, java.lang.Object, org.apache.ibatis.session.RowBounds, org.apache.ibatis.session.ResultHandler)
从上面的代码可以看出，缓存的Key与下面这些因素有关：
（1）Mapper的Id，即Mapper命名空间与<select|update|insert|delete>标签的Id组成的全局限定名。
（2）查询结果的偏移量及查询的条数。
（3）具体的SQL语句及SQL语句中需要传递的所有参数。
（4）MyBatis主配置文件中，通过<environment>标签配置的环境信息对应的Id属性值。
从缓存中获取数据时：
org.apache.ibatis.executor.BaseExecutor#query(
org.apache.ibatis.mapping.MappedStatement,
java.lang.Object, org.apache.ibatis.session.RowBounds,
org.apache.ibatis.session.ResultHandler,
org.apache.ibatis.cache.CacheKey,
org.apache.ibatis.mapping.BoundSql)
先从一级缓存中查询查询，如果查询不到再从数据库中查询。
查询开始前和查询后都有清理一级缓存的判断，如图所示：
默认情况下：其中配置：ms.isFlushCacheRequired() 为fasle，配置见：
flushCache Setting this to true will cause the local and 2nd level caches to be flushed whenever this statement is called. Default: false for select statements. https://mybatis.org/mybatis-3/sqlmap-xml.html#select
其中：onfiguration.getLocalCacheScope() 为LocalCacheScope.SESSION，见配置：
https://mybatis.org/mybatis-3/configuration.html#settings
即：默认情况下查询前和后都不会清空一级缓存，缓存对整个SqlSession有效，只有执行DML语句（更新语句）时，缓存才会被清除。
一级缓存默认开启而且不能关闭，原因见：
Local cache is used by some basic functionality (association/collection mapping, circular references). Besides, the current result mapping code heavily relies on CacheKey, so it may be quite difficult (if possible) to add such option https://github.com/mybatis/mybatis-3/issues/1278
在分布式环境下，一定要将MyBatis的localCacheScope属性设置为STATEMENT，查询时清空一级缓存，避免其他应用节点执行SQL更新语句后，本节点缓存得不到刷新而导致的数据一致性问题。
MyBatis的二级缓存分析：全局缓存，基于Mapper实现，默认关闭
MyBatis的二级缓存属于全局缓存，所有的SqlSession都可以使用。缓存实现维护在全局的Configuration对象中，通过缓存执行器（CacheExecutor）实现，需要我们手动开启。
开启二级缓存配置：
1、settings中配置：cacheEnabled 为true（默认true），为二级缓存第一层全局开关
https://mybatis.org/mybatis-3/configuration.html#settings
org.apache.ibatis.session.Configuration
只有开启全局配置开关cacheEnabled为true时，CachingExecutor才会生效。
2、Mapper配置文件中配置：<cache/>，为二级缓存第二层开关
https://mybatis.org/mybatis-3/sqlmap-xml.html#cache
<cache
eviction="FIFO"
flushInterval="60000"
size="512"
readOnly="true"/>只有配置 了<cache .../> 才会为Mapper生成缓存对象：
org.apache.ibatis.builder.xml.XMLMapperBuilder
#configurationElement
从二级缓存查询数据：
org.apache.ibatis.executor.CachingExecutor#query(org.apache.ibatis.mapping.MappedStatement, java.lang.Object, org.apache.ibatis.session.RowBounds, org.apache.ibatis.session.ResultHandler)
二级缓存的key和一级缓存的key是一样的。
在全局二级缓存开启的状况下，select语句的flushCache和useCache属性如果不设置，那么默认是启用二级缓存的。在执行insert、update、delete语句时，flushCache默认为true，表示任何时候语句被调用，都会导致本地缓存和二级缓存被清空。
MyBatis的一、二级缓存查询关系
一级缓存是SqlSession级别，默认开启。二级缓存是Mapper级别，通过配置开启。在开启二级缓存的状况下，查询数据的顺序为二级缓存→一级缓存→数据库。
Spring + Mybatis 对一级缓存的影响
1、非事务环境下每次都开启新的SqlSession，一级缓存失效；
2、事务环境下，SqlSession引用计数申请与释放，缓存与事务的隔离级别配合，可能导致缓存一致性问题；
其实现可以参考源码：
org.mybatis.spring.SqlSessionTemplate.
SqlSessionInterceptor
小结
在分布式环境下建议禁用MyBatis的一级、二级缓存，否则可能出现数据一致性问题。二级缓存虽然默认关闭，建议设置settings中配置：cacheEnabled 为false，全局关闭此。一级缓存默认开启而且不能关闭，可以设置localCacheScope属性设置为STATEMENT，查询时清空一级缓存。
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} } <beans> <bean id="transferService" class="com.kk.TransferServiceImpl"/> </beans> @Bean public OneService getService(status) { case (status) { when 1: return new serviceImpl1; when 2: return new serviceImpl2; when 3: return new serviceImpl3; } } 将一个类声明为Spring的bean的注解有哪些？ 声明bean的注解： @Component 组件，没有明确的角色 @Service 在业务逻辑层使用（service层） @Repository 在数据访问层使用（dao层） @Controller 在展现层使用，控制器的声明 注入bean的注解： @Autowired：由Spring提供 @Inject：由JSR-330提供 @Resource：由JSR-250提供 *扩：JSR 是 java 规范标准 Spring事务管理的方式有几种？ 1.编程式事务：在代码中硬编码（不推荐使用）。 2.声明式事务：在配置文件中配置（推荐使用），分为基于XML的声明式事务和基于注解的声明式事务。 Spring事务中的隔离级别有哪几种？ 在TransactionDefinition接口中定义了五个表示隔离级别的常量：ISOLATION_DEFAULT：使用后端数据库默认的隔离级别，Mysql默认采用的REPEATABLE_READ隔离级别；Oracle默认采用的READ_COMMITTED隔离级别。ISOLATION_READ_UNCOMMITTED：最低的隔离级别，允许读取尚未提交的数据变更，可能会导致脏读、幻读或不可重复读。ISOLATION_READ_COMMITTED：允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读，但是幻读或不可重复读仍有可能发生ISOLATION_REPEATABLE_READ：对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生。ISOLATION_SERIALIZABLE：最高的隔离级别，完全服从ACID的隔离级别。所有的事务依次逐个执行，这样事务之间就完全不可能产生干扰，也就是说，该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。但是这将严重影响程序的性能。通常情况下也不会用到该级别。 Spring事务中有哪几种事务传播行为？ 在TransactionDefinition接口中定义了八个表示事务传播行为的常量。 支持当前事务的情况：PROPAGATION_REQUIRED：如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则创建一个新的事务。PROPAGATION_SUPPORTS： 如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则以非事务的方式继续运行。PROPAGATION_MANDATORY： 如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则抛出异常。（mandatory：强制性）。 不支持当前事务的情况：PROPAGATION_REQUIRES_NEW： 创建一个新的事务，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。PROPAGATION_NOT_SUPPORTED： 以非事务方式运行，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。PROPAGATION_NEVER： 以非事务方式运行，如果当前存在事务，则抛出异常。 其他情况：PROPAGATION_NESTED： 如果当前存在事务，则创建一个事务作为当前事务的嵌套事务来运行；如果当前没有事务，则该取值等价于PROPAGATION_REQUIRED。 二、SpringMVC篇 什么是Spring MVC ？简单介绍下你对springMVC的理解? Spring MVC是一个基于Java的实现了MVC设计模式的请求驱动类型的轻量级Web框架，通过把Model，View，Controller分离，将web层进行职责解耦，把复杂的web应用分成逻辑清晰的几部分，简化开发，减少出错，方便组内开发人员之间的配合。 Spring MVC的工作原理了解嘛？ image.png Springmvc的优点: （1）可以支持各种视图技术,而不仅仅局限于JSP； （2）与Spring框架集成（如IoC容器、AOP等）； （3）清晰的角色分配：前端控制器(dispatcherServlet) , 请求到处理器映射（handlerMapping), 处理器适配器（HandlerAdapter), 视图解析器（ViewResolver）。 （4） 支持各种请求资源的映射策略。 Spring MVC的主要组件？ （1）前端控制器 DispatcherServlet（不需要程序员开发） 作用：接收请求、响应结果，相当于转发器，有了DispatcherServlet 就减少了其它组件之间的耦合度。 （2）处理器映射器HandlerMapping（不需要程序员开发） 作用：根据请求的URL来查找Handler （3）处理器适配器HandlerAdapter 注意：在编写Handler的时候要按照HandlerAdapter要求的规则去编写，这样适配器HandlerAdapter才可以正确的去执行Handler。 （4）处理器Handler（需要程序员开发） （5）视图解析器 ViewResolver（不需要程序员开发） 作用：进行视图的解析，根据视图逻辑名解析成真正的视图（view） （6）视图View（需要程序员开发jsp） View是一个接口， 它的实现类支持不同的视图类型（jsp，freemarker，pdf等等） springMVC和struts2的区别有哪些? （1）springmvc的入口是一个servlet即前端控制器（DispatchServlet），而struts2入口是一个filter过虑器（StrutsPrepareAndExecuteFilter）。 （2）springmvc是基于方法开发(一个url对应一个方法)，请求参数传递到方法的形参，可以设计为单例或多例(建议单例)，struts2是基于类开发，传递参数是通过类的属性，只能设计为多例。 （3）Struts采用值栈存储请求和响应的数据，通过OGNL存取数据，springmvc通过参数解析器是将request请求内容解析，并给方法形参赋值，将数据和视图封装成ModelAndView对象，最后又将ModelAndView中的模型数据通过reques域传输到页面。Jsp视图解析器默认使用jstl。 SpringMVC怎么样设定重定向和转发的？ （1）转发：在返回值前面加"forward:"，譬如"forward:user.do?name=method4" （2）重定向：在返回值前面加"redirect:"，譬如"redirect:http://www.baidu.com" SpringMvc怎么和AJAX相互调用的？ 通过Jackson框架就可以把Java里面的对象直接转化成Js可以识别的Json对象。具体步骤如下 ： （1）加入Jackson.jar （2）在配置文件中配置json的映射 （3）在接受Ajax方法里面可以直接返回Object,List等,但方法前面要加上@ResponseBody注解。 如何解决POST请求中文乱码问题，GET的又如何处理呢？ （1）解决post请求乱码问题： 在web.xml中配置一个CharacterEncodingFilter过滤器，设置成utf-8； <filter> <filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name> <filter-class>org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter</filter-class> <init-param> <param-name>encoding</param-name> <param-value>utf-8</param-value> </init-param> </filter> <filter-mapping> <filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name> <url-pattern>/*</url-pattern> </filter-mapping> （2）get请求中文参数出现乱码解决方法有两个： ①修改tomcat配置文件添加编码与工程编码一致，如下： <ConnectorURIEncoding="utf-8" connectionTimeout="20000" port="8080" protocol="HTTP/1.1" redirectPort="8443"/> ②另外一种方法对参数进行重新编码： String userName = new String(request.getParamter("userName").getBytes("ISO8859-1"),"utf-8") ISO8859-1是tomcat默认编码，需要将tomcat编码后的内容按utf-8编码。 Spring MVC的异常处理 ？ 统一异常处理： Spring MVC处理异常有3种方式： （1）使用Spring MVC提供的简单异常处理器SimpleMappingExceptionResolver； （2）实现Spring的异常处理接口HandlerExceptionResolver 自定义自己的异常处理器； （3）使用@ExceptionHandler注解实现异常处理； 统一异常处理的博客：https://blog.csdn.net/ctwy291314/article/details/81983103 SpringMVC的控制器是不是单例模式,如果是,有什么问题,怎么解决？ 是单例模式,所以在多线程访问的时候有线程安全问题,不要用同步,会影响性能的,解决方案是在控制器里面不能写成员变量。（此题目类似于上面Spring 中 第5题 有两种解决方案） SpringMVC常用的注解有哪些？ @RequestMapping：用于处理请求 url 映射的注解，可用于类或方法上。用于类上，则表示类中的所有响应请求的方法都是以该地址作为父路径。 @RequestBody：注解实现接收http请求的json数据，将json转换为java对象。 @ResponseBody：注解实现将conreoller方法返回对象转化为json对象响应给客户。 SpingMvc中的控制器的注解一般用那个,有没有别的注解可以替代？ 一般用@Controller注解,也可以使用@RestController,@RestController注解相当于@ResponseBody ＋ @Controller,表示是表现层,除此之外，一般不用别的注解代替。 如果在拦截请求中，我想拦截get方式提交的方法,怎么配置？ 可以在@RequestMapping注解里面加上method=RequestMethod.GET。 怎样在方法里面得到Request,或者Session？ 直接在方法的形参中声明request,SpringMVC就自动把request对象传入。 如果想在拦截的方法里面得到从前台传入的参数,怎么得到？ 直接在形参里面声明这个参数就可以,但必须名字和传过来的参数一样。 如果前台有很多个参数传入,并且这些参数都是一个对象的,那么怎么样快速得到这个对象？ 直接在方法中声明这个对象,SpringMVC就自动会把属性赋值到这个对象里面。 SpringMVC中函数的返回值是什么？ 返回值可以有很多类型,有String, ModelAndView。ModelAndView类把视图和数据都合并的一起的。 SpringMVC用什么对象从后台向前台传递数据的？ 通过ModelMap对象,可以在这个对象里面调用put方法,把对象加到里面,前台就可以拿到数据。 怎么样把ModelMap里面的数据放入Session里面？ 可以在类上面加上@SessionAttributes注解,里面包含的字符串就是要放入session里面的key。 SpringMvc里面拦截器是怎么写的： 有两种写法,一种是实现HandlerInterceptor接口，另外一种是继承适配器类，接着在接口方法当中，实现处理逻辑；然后在SpringMvc的配置文件中配置拦截器即可： <!-- 配置SpringMvc的拦截器 --> <mvc:interceptors> <!-- 配置一个拦截器的Bean就可以了 默认是对所有请求都拦截 --> <bean id="myInterceptor" class="com.zwp.action.MyHandlerInterceptor"></bean> <!-- 只针对部分请求拦截 --> <mvc:interceptor> <mvc:mapping path="/modelMap.do" /> <bean class="com.zwp.action.MyHandlerInterceptorAdapter" /> </mvc:interceptor> </mvc:interceptors> 注解原理： 注解本质是一个继承了Annotation的特殊接口，其具体实现类是Java运行时生成的动态代理类。我们通过反射获取注解时，返回的是Java运行时生成的动态代理对象。通过代理对象调用自定义注解的方法，会最终调用AnnotationInvocationHandler的invoke方法。该方法会从memberValues这个Map中索引出对应的值。而memberValues的来源是Java常量池 三、Mybatis篇 什么是MyBatis？ MyBatis是一个可以自定义SQL、存储过程和高级映射的持久层框架。 讲下MyBatis的缓存 MyBatis的缓存分为一级缓存和二级缓存,一级缓存放在session里面,默认就有, 二级缓存放在它的命名空间里,默认是不打开的,使用二级缓存属性类需要实现Serializable序列化接口, 可在它的映射文件中配置<cache/> Mybatis是如何进行分页的？分页插件的原理是什么？ 1）Mybatis使用RowBounds对象进行分页，也可以直接编写sql实现分页，也可以使用Mybatis的分页插件。 2）分页插件的原理：实现Mybatis提供的接口，实现自定义插件，在插件的拦截方法内拦截待执行的sql，然后重写sql。 举例：select * from student，拦截sql后重写为：select t.* from （select * from student）t limit 0，10 简述Mybatis的插件运行原理，以及如何编写一个插件？ 1）Mybatis仅可以编写针对ParameterHandler、ResultSetHandler、StatementHandler、 Executor这4种接口的插件，Mybatis通过动态代理， 为需要拦截的接口生成代理对象以实现接口方法拦截功能， 每当执行这4种接口对象的方法时，就会进入拦截方法， 具体就是InvocationHandler的invoke方法，当然， 只会拦截那些你指定需要拦截的方法。 2）实现Mybatis的Interceptor接口并复写intercept方法， 然后在给插件编写注解，指定要拦截哪一个接口的哪些方法即可， 记住，别忘了在配置文件中配置你编写的插件。 Mybatis动态sql是做什么的？都有哪些动态sql？能简述一下动态sql的执行原理不？ 1）Mybatis动态sql可以让我们在Xml映射文件内， 以标签的形式编写动态sql，完成逻辑判断和动态拼接sql的功能。 2）Mybatis提供了9种动态sql标签：trim|where|set|foreach|if|choose|when|otherwise|bind。 3）其执行原理为，使用OGNL从sql参数对象中计算表达式的值， 根据表达式的值动态拼接sql，以此来完成动态sql的功能。 #{}和${}的区别是什么？ 1）#{}是预编译处理，${}是字符串替换。 2）Mybatis在处理#{}时，会将sql中的#{}替换为?号，调用PreparedStatement的set方法来赋值(有效的防止SQL注入)； 3）Mybatis在处理${}时，就是把${}替换成变量的值。 为什么说Mybatis是半自动ORM映射工具？它与全自动的区别在哪里？ Hibernate属于全自动ORM映射工具， 使用Hibernate查询关联对象或者关联集合对象时， 可以根据对象关系模型直接获取，所以它是全自动的。 而Mybatis在查询关联对象或关联集合对象时， 需要手动编写sql来完成，所以，称之为半自动ORM映射工具。 Mybatis是否支持延迟加载？如果支持，它的实现原理是什么？ 1）Mybatis仅支持association关联对象和collection关联集合对象的延迟加载， association指的就是一对一，collection指的就是一对多查询。 在Mybatis配置文件中， 可以配置是否启用延迟加载lazyLoadingEnabled=true|false。 2）它的原理是，使用CGLIB创建目标对象的代理对象， 当调用目标方法时，进入拦截器方法， 比如调用a.getB.getName， 拦截器invoke方法发现a.getB是null值， 那么就会单独发送事先保存好的查询关联B对象的sql， 把B查询上来，然后调用a.setB(b)， 于是a的对象b属性就有值了， 接着完成a.getB.getName方法的调用。 这就是延迟加载的基本原理。 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一部分列是A对象的属性值，另外一部分列是关联对象B的属性值， 好处是只发一个sql查询，就可以把主对象和其关联对象查出来。 MyBatis里面的动态Sql是怎么设定的?用什么语法? MyBatis里面的动态Sql一般是通过if节点来实现,通过OGNL语法来实现, 但是如果要写的完整,必须配合where,trim节点,where节点是判断包含节点有 内容就插入where,否则不插入,trim节点是用来判断如果动态语句是以and 或or 开始,那么会自动把这个and或者or取掉。 Mybatis是如何将sql执行结果封装为目标对象并返回的？都有哪些映射形式？ 第一种是使用<resultMap>标签，逐一定义列名和对象属性名之间的映射关系。 第二种是使用sql列的别名功能，将列别名书写为对象属性名， 比如T_NAME AS NAME，对象属性名一般是name，小写， 但是列名不区分大小写，Mybatis会忽略列名大小写，
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