【深入浅出MyBatis系列十一】缓存源码分析

陶邦仁 发布于 2015/12/28 14:19

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1 缓存介绍

MyBatis支持声明式数据缓存（declarative data caching）。当一条SQL语句被标记为“可缓存”后，首次执行它时从数据库获取的所有数据会被存储在一段高速缓存中，今后执行这条语句时就会从高速缓存中读取结果，而不是再次命中数据库。MyBatis提供了默认下基于Java HashMap的缓存实现，以及用于与OSCache、Ehcache、Hazelcast和Memcached连接的默认连接器。MyBatis还提供API供其他缓存实现使用。

重点的那句话就是：MyBatis执行SQL语句之后，这条语句就是被缓存，以后再执行这条语句的时候，会直接从缓存中拿结果，而不是再次执行SQL。

这也就是大家常说的MyBatis一级缓存，一级缓存的作用域scope是SqlSession。MyBatis同时还提供了一种全局作用域global scope的缓存，这也叫做二级缓存，也称作全局缓存。

MyBatis将数据缓存设计成两级结构，分为一级缓存、二级缓存：

一级缓存是Session会话级别的缓存，位于表示一次数据库会话的SqlSession对象之中，又被称之为本地缓存。一级缓存是MyBatis内部实现的一个特性，用户不能配置，默认情况下自动支持的缓存，用户没有定制它的权利（不过这也不是绝对的，可以通过开发插件对它进行修改）；

二级缓存是Application应用级别的缓存，它的是生命周期很长，跟Application的声明周期一样，也就是说它的作用范围是整个Application应用。

MyBatis中一级缓存和二级缓存的组织如下图所示：

输入图片说明

2 一级缓存

一级缓存的工作机制：

一级缓存是Session会话级别的，一般而言，一个SqlSession对象会使用一个Executor对象来完成会话操作，Executor对象会维护一个Cache缓存，以提高查询性能。关于一级缓存的详细实现，可参见MyBatis一级缓存实现。

2.1 缓存测试

同个session进行两次相同查询：

@Test
public void test() {
    SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
    try {
        User user = (User)sqlSession.selectOne("org.format.mybatis.cache.UserMapper.getById", 1);
        log.debug(user);
        User user2 = (User)sqlSession.selectOne("org.format.mybatis.cache.UserMapper.getById", 1);
        log.debug(user2);
    } finally {
        sqlSession.close();
    }
}

MyBatis只进行1次数据库查询：

==>  Preparing: select * from USERS WHERE ID = ?
==> Parameters: 1(Integer)
<==      Total: 1
User{id=1, name='format', age=23, birthday=Sun Oct 12 23:20:13 CST 2014}
User{id=1, name='format', age=23, birthday=Sun Oct 12 23:20:13 CST 2014}

同个session进行两次不同的查询：

@Test
public void test() {
    SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
    try {
        User user = (User)sqlSession.selectOne("org.format.mybatis.cache.UserMapper.getById", 1);
        log.debug(user);
        User user2 = (User)sqlSession.selectOne("org.format.mybatis.cache.UserMapper.getById", 2);
        log.debug(user2);
    } finally {
        sqlSession.close();
    }
}

MyBatis进行两次数据库查询：

==>  Preparing: select * from USERS WHERE ID = ?
==> Parameters: 1(Integer)
<==      Total: 1
User{id=1, name='format', age=23, birthday=Sun Oct 12 23:20:13 CST 2014}
==>  Preparing: select * from USERS WHERE ID = ?
==> Parameters: 2(Integer)
<==      Total: 1
User{id=2, name='FFF', age=50, birthday=Sat Dec 06 17:12:01 CST 2014}

不同session，进行相同查询：

@Test
public void test() {
    SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
    SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();
    try {
        User user = (User)sqlSession.selectOne("org.format.mybatis.cache.UserMapper.getById", 1);
        log.debug(user);
        User user2 = (User)sqlSession2.selectOne("org.format.mybatis.cache.UserMapper.getById", 1);
        log.debug(user2);
    } finally {
        sqlSession.close();
        sqlSession2.close();
    }
}

MyBatis进行了两次数据库查询：

==>  Preparing: select * from USERS WHERE ID = ?
==> Parameters: 1(Integer)
<==      Total: 1
User{id=1, name='format', age=23, birthday=Sun Oct 12 23:20:13 CST 2014}
==>  Preparing: select * from USERS WHERE ID = ?
==> Parameters: 1(Integer)
<==      Total: 1
User{id=1, name='format', age=23, birthday=Sun Oct 12 23:20:13 CST 2014}

同个session,查询之后更新数据，再次查询相同的语句：

@Test
public void test() {
    SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
    try {
        User user = (User)sqlSession.selectOne("org.format.mybatis.cache.UserMapper.getById", 1);
        log.debug(user);
        user.setAge(100);
        sqlSession.update("org.format.mybatis.cache.UserMapper.update", user);
        User user2 = (User)sqlSession.selectOne("org.format.mybatis.cache.UserMapper.getById", 1);
        log.debug(user2);
        sqlSession.commit();
    } finally {
        sqlSession.close();
    }
}

更新操作之后缓存会被清除：

==>  Preparing: select * from USERS WHERE ID = ?
==> Parameters: 1(Integer)
<==      Total: 1
User{id=1, name='format', age=23, birthday=Sun Oct 12 23:20:13 CST 2014}
==>  Preparing: update USERS SET NAME = ? , AGE = ? , BIRTHDAY = ? where ID = ?
==> Parameters: format(String), 23(Integer), 2014-10-12 23:20:13.0(Timestamp), 1(Integer)
<==    Updates: 1
==>  Preparing: select * from USERS WHERE ID = ?
==> Parameters: 1(Integer)
<==      Total: 1
User{id=1, name='format', age=23, birthday=Sun Oct 12 23:20:13 CST 2014}

很明显，结果验证了一级缓存的概念，在同个SqlSession中，查询语句相同的sql会被缓存，但是一旦执行新增或更新或删除操作，缓存就会被清除。

2.2 源码分析

在分析MyBatis的一级缓存之前，我们先简单看下MyBatis中几个重要的类和接口：

org.apache.ibatis.session.Configuration类：MyBatis全局配置信息类

org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory接口：操作SqlSession的工厂接口，具体的实现类是DefaultSqlSessionFactory

org.apache.ibatis.session.SqlSession接口：执行sql，管理事务的接口，具体的实现类是DefaultSqlSession

org.apache.ibatis.executor.Executor接口：sql执行器，SqlSession执行sql最终是通过该接口实现的，常用的实现类有SimpleExecutor和CachingExecutor,这些实现类都使用了装饰者设计模式

一级缓存的作用域是SqlSession，那么我们就先看一下SqlSession的select过程：

  1. 这是DefaultSqlSession（SqlSession接口实现类，MyBatis默认使用这个类）的selectList源码（我们例子上使用的是selectOne方法，调用selectOne方法最终会执行selectList方法）：
public <E> List<E> selectList(String statement, Object parameter, RowBounds rowBounds) {
   try {
     MappedStatement ms = configuration.getMappedStatement(statement);
     List<E> result = executor.query(ms, wrapCollection(parameter), rowBounds, Executor.NO_RESULT_HANDLER);
     return result;
   } catch (Exception e) {
     throw ExceptionFactory.wrapException("Error querying database.  Cause: " + e, e);
   } finally {
     ErrorContext.instance().reset();
   }
}
  1. 我们看到SqlSession最终会调用Executor接口的方法。接下来我们看下DefaultSqlSession中的executor接口属性具体是哪个实现类。DefaultSqlSession的构造过程（DefaultSqlSessionFactory内部）：
private SqlSession openSessionFromDataSource(ExecutorType execType, TransactionIsolationLevel level, boolean autoCommit) {
   Transaction tx = null;
   try {
     final Environment environment = configuration.getEnvironment();
     final TransactionFactory transactionFactory = getTransactionFactoryFromEnvironment(environment);
     tx = transactionFactory.newTransaction(environment.getDataSource(), level, autoCommit);
     final Executor executor = configuration.newExecutor(tx, execType, autoCommit);
     return new DefaultSqlSession(configuration, executor);
   } catch (Exception e) {
     closeTransaction(tx); // may have fetched a connection so lets call close()
     throw ExceptionFactory.wrapException("Error opening session.  Cause: " + e, e);
   } finally {
     ErrorContext.instance().reset();
   }
}
  1. 我们看到DefaultSqlSessionFactory构造DefaultSqlSession的时候，Executor接口的实现类是由Configuration构造的：
public Executor newExecutor(Transaction transaction, ExecutorType executorType, boolean autoCommit) {
   executorType = executorType == null ? defaultExecutorType : executorType;
   executorType = executorType == null ? ExecutorType.SIMPLE : executorType;
   Executor executor;
   if (ExecutorType.BATCH == executorType) {
     executor = new BatchExecutor(this, transaction);
   } else if (ExecutorType.REUSE == executorType) {
     executor = new ReuseExecutor(this, transaction);
   } else {
     executor = new SimpleExecutor(this, transaction);
   }
   if (cacheEnabled) {
     executor = new CachingExecutor(executor, autoCommit);
   }
   executor = (Executor) interceptorChain.pluginAll(executor);
   return executor;
}

Executor根据ExecutorType的不同而创建，最常用的是SimpleExecutor，本文的例子也是创建这个实现类。 最后我们发现如果cacheEnabled这个属性为true的话，那么executor会被包一层装饰器，这个装饰器是 CachingExecutor。其中cacheEnabled这个属性是mybatis总配置文件中settings节点中cacheEnabled子节点的值，默认就是true，也就是说我们在mybatis总配置文件中不配cacheEnabled的话，它也是默认为打开的。

  1. 现在，问题就剩下一个了，CachingExecutor执行sql的时候到底做了什么？带着这个问题，我们继续走下去（CachingExecutor的query方法）：
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException {
   Cache cache = ms.getCache();
   if (cache != null) {
     flushCacheIfRequired(ms);
     if (ms.isUseCache() && resultHandler == null) {
       ensureNoOutParams(ms, parameterObject, boundSql);
       if (!dirty) {
         cache.getReadWriteLock().readLock().lock();
         try {
           @SuppressWarnings("unchecked")
           List<E> cachedList = (List<E>) cache.getObject(key);
           if (cachedList != null) return cachedList;
         } finally {
           cache.getReadWriteLock().readLock().unlock();
         }
       }
       List<E> list = delegate.<E> query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
       tcm.putObject(cache, key, list); // issue #578\. Query must be not synchronized to prevent deadlocks
       return list;
     }
   }
   return delegate.<E>query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}

其中Cache cache = ms.getCache();这句代码中，这个cache实际上就是个二级缓存，由于我们没有开启二级缓存(二级缓存的内容下面会分析)，因此这里执行了最后一句话。这里的delegate也就是SimpleExecutor,SimpleExecutor没有Override父类的query方法，因此最终执行了SimpleExecutor的父类BaseExecutor的query方法。

  1. 所以一级缓存最重要的代码就是BaseExecutor的query方法!
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;
     if (list != null) {
       handleLocallyCachedOutputParameters(ms, key, parameter, boundSql);
     } else {
       list = queryFromDatabase(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
     }
   } finally {
     queryStack--;
   }
   if (queryStack == 0) {
     for (DeferredLoad deferredLoad : deferredLoads) {
       deferredLoad.load();
     }
     deferredLoads.clear(); // issue #601
     if (configuration.getLocalCacheScope() == LocalCacheScope.STATEMENT) {
       clearLocalCache(); // issue #482
     }
   }
   return list;
}

BaseExecutor的属性localCache是个PerpetualCache类型的实例，PerpetualCache 类是实现了MyBatis的Cache缓存接口的实现类之一，内部有个Map 类型的属性用来存储缓存数据。 这个localCache的类型在BaseExecutor内部是写死的。 这个localCache就是一级缓存！

  1. 接下来我们看下为何执行新增或更新或删除操作，一级缓存就会被清除这个问题。首先MyBatis处理新增或删除的时候，最终都是调用update方法，也就是说新增或者删除操作在MyBatis眼里都是一个更新操作。我们看下DefaultSqlSession的update方法：
public int update(String statement, Object parameter) {
   try {
     dirty = true;
     MappedStatement ms = configuration.getMappedStatement(statement);
     return executor.update(ms, wrapCollection(parameter));
   } catch (Exception e) {
     throw ExceptionFactory.wrapException("Error updating database.  Cause: " + e, e);
   } finally {
     ErrorContext.instance().reset();
   }
}

很明显，这里调用了CachingExecutor的update方法：

public int update(MappedStatement ms, Object parameterObject) throws SQLException {
   flushCacheIfRequired(ms);
   return delegate.update(ms, parameterObject);
}

这里的flushCacheIfRequired方法清除的是二级缓存，我们之后会分析。 CachingExecutor委托给了(之前已经分析过)SimpleExecutor的update方法，SimpleExecutor没有 Override父类BaseExecutor的update方法，因此我们看BaseExecutor的update方法：

public int update(MappedStatement ms, Object parameter) throws SQLException {
   ErrorContext.instance().resource(ms.getResource()).activity("executing an update").object(ms.getId());
   if (closed) throw new ExecutorException("Executor was closed.");
   clearLocalCache();
   return doUpdate(ms, parameter);
}
  1. 我们看到了关键的一句代码： clearLocalCache(); 进去看看：
public void clearLocalCache() {
   if (!closed) {
     localCache.clear();
     localOutputParameterCache.clear();
   }
}

没错，就是这条，sqlsession没有关闭的话，进行新增、删除、修改操作的话就是清除一级缓存，也就是SqlSession的缓存。

3 二级缓存

二级缓存的作用域是全局，换句话说，二级缓存已经脱离SqlSession的控制了。二级缓存的作用域是全局的，二级缓存在SqlSession关闭或提交之后才会生效。

在分析MyBatis的二级缓存之前，我们先简单看下MyBatis中一个关于二级缓存的类(其他相关的类和接口之前已经分析过)：

org.apache.ibatis.mapping.MappedStatement：

MappedStatement类在Mybatis框架中用于表示XML文件中一个sql语句节点，即一个<select />、<update />或者<insert />标签。Mybatis框架在初始化阶段会对XML配置文件进行读取，将其中的sql语句节点对象化为一个个MappedStatement对象。

二级缓存的工作机制：

一个SqlSession对象会使用一个Executor对象来完成会话操作，MyBatis的二级缓存机制的关键就是对这个Executor对象做文章。如果用户配置了"cacheEnabled=true"，那么MyBatis在为SqlSession对象创建Executor对象时，会对Executor对象加上一个装饰者：CachingExecutor，这时SqlSession使用CachingExecutor对象来完成操作请求。CachingExecutor对于查询请求，会先判断该查询请求在Application级别的二级缓存中是否有缓存结果，如果有查询结果，则直接返回缓存结果；如果缓存中没有，再交给真正的Executor对象来完成查询操作，之后CachingExecutor会将真正Executor返回的查询结果放置到缓存中，然后在返回给用户。

MyBatis的二级缓存设计得比较灵活，你可以使用MyBatis自己定义的二级缓存实现；你也可以通过实现org.apache.ibatis.cache.Cache接口自定义缓存；也可以使用第三方内存缓存库，如Memcached等。

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3.1 缓存配置

二级缓存跟一级缓存不同，一级缓存不需要配置任何东西，且默认打开。 二级缓存就需要配置一些东西。本文就说下最简单的配置，在mapper文件上加上这句配置即可。其实二级缓存跟3个配置有关：

  1. mybatis全局配置文件中的setting中的cacheEnabled需要为true(默认为true，不设置也行)
  2. mapper配置文件中需要加入<cache>节点
  3. mapper配置文件中的select节点需要加上属性useCache需要为true(默认为true，不设置也行)

3.2 缓存测试

不同SqlSession，查询相同语句，第一次查询之后commit SqlSession：

@Test
public void testCache2() {
    SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
    SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();
    try {
        String sql = "org.format.mybatis.cache.UserMapper.getById";
        User user = (User)sqlSession.selectOne(sql, 1);
        log.debug(user);
        // 注意，这里一定要提交。 不提交还是会查询两次数据库
        sqlSession.commit();
        User user2 = (User)sqlSession2.selectOne(sql, 1);
        log.debug(user2);
    } finally {
        sqlSession.close();
        sqlSession2.close();
    }
}

MyBatis仅进行了一次数据库查询：

==>  Preparing: select * from USERS WHERE ID = ?
==> Parameters: 1(Integer)
<==      Total: 1
User{id=1, name='format', age=23, birthday=Sun Oct 12 23:20:13 CST 2014}
User{id=1, name='format', age=23, birthday=Sun Oct 12 23:20:13 CST 2014}

不同SqlSession，查询相同语句，第一次查询之后close SqlSession：

@Test
public void testCache2() {
    SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
    SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();
    try {
        String sql = "org.format.mybatis.cache.UserMapper.getById";
        User user = (User)sqlSession.selectOne(sql, 1);
        log.debug(user);
        sqlSession.close();
        User user2 = (User)sqlSession2.selectOne(sql, 1);
        log.debug(user2);
    } finally {
        sqlSession2.close();
    }
}

MyBatis仅进行了一次数据库查询：

==>  Preparing: select * from USERS WHERE ID = ?
==> Parameters: 1(Integer)
<==      Total: 1
User{id=1, name='format', age=23, birthday=Sun Oct 12 23:20:13 CST 2014}
User{id=1, name='format', age=23, birthday=Sun Oct 12 23:20:13 CST 2014}

不同SqlSesson，查询相同语句。 第一次查询之后SqlSession不提交：

@Test
public void testCache2() {
    SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
    SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();
    try {
        String sql = "org.format.mybatis.cache.UserMapper.getById";
        User user = (User)sqlSession.selectOne(sql, 1);
        log.debug(user);
        User user2 = (User)sqlSession2.selectOne(sql, 1);
        log.debug(user2);
    } finally {
        sqlSession.close();
        sqlSession2.close();
    }
}

MyBatis执行了两次数据库查询：

==>  Preparing: select * from USERS WHERE ID = ?
==> Parameters: 1(Integer)
<==      Total: 1
User{id=1, name='format', age=23, birthday=Sun Oct 12 23:20:13 CST 2014}
==>  Preparing: select * from USERS WHERE ID = ?
==> Parameters: 1(Integer)
<==      Total: 1
User{id=1, name='format', age=23, birthday=Sun Oct 12 23:20:13 CST 2014}

3.3 源码分析

  1. XMLMappedBuilder（解析每个mapper配置文件的解析类，每一个mapper配置都会实例化一个XMLMapperBuilder类）的解析方法：
private void configurationElement(XNode context) {
   try {
     String namespace = context.getStringAttribute("namespace");
     if (namespace.equals("")) {
         throw new BuilderException("Mapper's namespace cannot be empty");
     }
     builderAssistant.setCurrentNamespace(namespace);
     cacheRefElement(context.evalNode("cache-ref"));
     cacheElement(context.evalNode("cache"));
     parameterMapElement(context.evalNodes("/mapper/parameterMap"));
     resultMapElements(context.evalNodes("/mapper/resultMap"));
     sqlElement(context.evalNodes("/mapper/sql"));
     buildStatementFromContext(context.evalNodes("select|insert|update|delete"));
   } catch (Exception e) {
     throw new BuilderException("Error parsing Mapper XML. Cause: " + e, e);
   }
}
  1. 我们看到了解析cache的那段代码：
private void cacheElement(XNode context) throws Exception {
   if (context != null) {
     String type = context.getStringAttribute("type", "PERPETUAL");
     Class<? extends Cache> typeClass = typeAliasRegistry.resolveAlias(type);
     String eviction = context.getStringAttribute("eviction", "LRU");
     Class<? extends Cache> evictionClass = typeAliasRegistry.resolveAlias(eviction);
     Long flushInterval = context.getLongAttribute("flushInterval");
     Integer size = context.getIntAttribute("size");
     boolean readWrite = !context.getBooleanAttribute("readOnly", false);
     Properties props = context.getChildrenAsProperties();
     builderAssistant.useNewCache(typeClass, evictionClass, flushInterval, size, readWrite, props);
   }
}
  1. 解析完cache标签之后会使用builderAssistant的userNewCache方法，这里的builderAssistant是一个MapperBuilderAssistant类型的帮助类，每个XMLMappedBuilder构造的时候都会实例化这个属性，MapperBuilderAssistant类内部有个Cache类型的currentCache属性，这个属性也就是mapper配置文件中 cache节点所代表的值：
public Cache useNewCache(Class<? extends Cache> typeClass,
    Class<? extends Cache> evictionClass,
    Long flushInterval,
    Integer size,
    boolean readWrite,
    Properties props) {
        typeClass = valueOrDefault(typeClass, PerpetualCache.class);
        evictionClass = valueOrDefault(evictionClass, LruCache.class);
        Cache cache = new CacheBuilder(currentNamespace)
       .implementation(typeClass)
       .addDecorator(evictionClass)
       .clearInterval(flushInterval)
       .size(size)
       .readWrite(readWrite)
       .properties(props)
       .build();
   configuration.addCache(cache);
   currentCache = cache;
   return cache;
}

OK，现在mapper配置文件中的cache节点被解析到了XMLMapperBuilder实例中的builderAssistant属性中的currentCache值里。

  1. 接下来XMLMapperBuilder会解析select节点，解析select节点的时候使用XMLStatementBuilder进行解析(也包括其他insert，update，delete节点)：
public void parseStatementNode() {
   String id = context.getStringAttribute("id");
   String databaseId = context.getStringAttribute("databaseId");

   if (!databaseIdMatchesCurrent(id, databaseId, this.requiredDatabaseId)) return;

   Integer fetchSize = context.getIntAttribute("fetchSize");
   Integer timeout = context.getIntAttribute("timeout");
   String parameterMap = context.getStringAttribute("parameterMap");
   String parameterType = context.getStringAttribute("parameterType");
   Class<?> parameterTypeClass = resolveClass(parameterType);
   String resultMap = context.getStringAttribute("resultMap");
   String resultType = context.getStringAttribute("resultType");
   String lang = context.getStringAttribute("lang");
   LanguageDriver langDriver = getLanguageDriver(lang);

   Class<?> resultTypeClass = resolveClass(resultType);
   String resultSetType = context.getStringAttribute("resultSetType");
   StatementType statementType = StatementType.valueOf(context.getStringAttribute("statementType", StatementType.PREPARED.toString()));
   ResultSetType resultSetTypeEnum = resolveResultSetType(resultSetType);

   String nodeName = context.getNode().getNodeName();
   SqlCommandType sqlCommandType = SqlCommandType.valueOf(nodeName.toUpperCase(Locale.ENGLISH));
   boolean isSelect = sqlCommandType == SqlCommandType.SELECT;
   boolean flushCache = context.getBooleanAttribute("flushCache", !isSelect);
   boolean useCache = context.getBooleanAttribute("useCache", isSelect);
   boolean resultOrdered = context.getBooleanAttribute("resultOrdered", false);

   // Include Fragments before parsing
   XMLIncludeTransformer includeParser = new XMLIncludeTransformer(configuration, builderAssistant);
   includeParser.applyIncludes(context.getNode());

   // Parse selectKey after includes and remove them.
   processSelectKeyNodes(id, parameterTypeClass, langDriver);

   // Parse the SQL (pre: <selectKey> and <include> were parsed and removed)
   SqlSource sqlSource = langDriver.createSqlSource(configuration, context, parameterTypeClass);
   String resultSets = context.getStringAttribute("resultSets");
   String keyProperty = context.getStringAttribute("keyProperty");
   String keyColumn = context.getStringAttribute("keyColumn");
   KeyGenerator keyGenerator;
   String keyStatementId = id + SelectKeyGenerator.SELECT_KEY_SUFFIX;
   keyStatementId = builderAssistant.applyCurrentNamespace(keyStatementId, true);
   if (configuration.hasKeyGenerator(keyStatementId)) {
     keyGenerator = configuration.getKeyGenerator(keyStatementId);
   } else {
     keyGenerator = context.getBooleanAttribute("useGeneratedKeys",
         configuration.isUseGeneratedKeys() && SqlCommandType.INSERT.equals(sqlCommandType))
         ? new Jdbc3KeyGenerator() : new NoKeyGenerator();
   }

   builderAssistant.addMappedStatement(id, sqlSource, statementType, sqlCommandType,
       fetchSize, timeout, parameterMap, parameterTypeClass, resultMap, resultTypeClass,
       resultSetTypeEnum, flushCache, useCache, resultOrdered,
       keyGenerator, keyProperty, keyColumn, databaseId, langDriver, resultSets);
}

这段代码前面都是解析一些标签的属性，我们看到了最后一行使用builderAssistant添加MappedStatement，其中builderAssistant属性是构造XMLStatementBuilder的时候通过XMLMappedBuilder传入的，我们继续看builderAssistant的addMappedStatement方法：

输入图片说明
  1. 进入setStatementCache：
private void setStatementCache(
    boolean isSelect,
    boolean flushCache,
    boolean useCache,
    Cache cache,
    MappedStatement.Builder statementBuilder) {
        flushCache = valueOrDefault(flushCache, !isSelect);
        useCache = valueOrDefault(useCache, isSelect);
        statementBuilder.flushCacheRequired(flushCache);
        statementBuilder.useCache(useCache);
        statementBuilder.cache(cache);
}

最终mapper配置文件中的<cache/>被设置到了XMLMapperBuilder的builderAssistant属性中，XMLMapperBuilder中使用XMLStatementBuilder遍历CRUD节点，遍历CRUD节点的时候将这个cache节点设置到这些CRUD节点中，这个cache就是所谓的二级缓存！

  1. 接下来我们回过头来看查询的源码，CachingExecutor的query方法：
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql)
     throws SQLException {
   Cache cache = ms.getCache();
   if (cache != null) {
     flushCacheIfRequired(ms);
     if (ms.isUseCache() && resultHandler == null) {
       ensureNoOutParams(ms, parameterObject, boundSql);
       @SuppressWarnings("unchecked")
       List<E> list = (List<E>) tcm.getObject(cache, key);
       if (list == null) {
         list = delegate.<E> query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
         tcm.putObject(cache, key, list); // issue #578\. Query must be not synchronized to prevent deadlocks
       }
       return list;
     }
   }
   return delegate.<E> query(ms, parameterObject, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}
  1. 进入TransactionalCacheManager的putObject方法：
public void putObject(Cache cache, CacheKey key, Object value) {
   getTransactionalCache(cache).putObject(key, value);
}

private TransactionalCache getTransactionalCache(Cache cache) {
   TransactionalCache txCache = transactionalCaches.get(cache);
   if (txCache == null) {
     txCache = new TransactionalCache(cache);
     transactionalCaches.put(cache, txCache);
   }
   return txCache;
}
  1. TransactionalCache的putObject方法：
public void putObject(Object key, Object object) {
   entriesToRemoveOnCommit.remove(key);
   entriesToAddOnCommit.put(key, new AddEntry(delegate, key, object));
}

我们看到，数据被加入到了entriesToAddOnCommit中，这个entriesToAddOnCommit是什么东西呢，它是TransactionalCache的一个Map属性：

private Map<Object, AddEntry> entriesToAddOnCommit;

AddEntry是TransactionalCache内部的一个类：

private static class AddEntry {
   private Cache cache;
   private Object key;
   private Object value;

   public AddEntry(Cache cache, Object key, Object value) {
     this.cache = cache;
     this.key = key;
     this.value = value;
   }

   public void commit() {
     cache.putObject(key, value);
   }
}

好了，现在我们发现使用二级缓存之后：查询数据的话，先从二级缓存中拿数据，如果没有的话，去一级缓存中拿，一级缓存也没有的话再查询数据库。有了数据之后在丢到TransactionalCache这个对象的entriesToAddOnCommit属性中。

接下来我们来验证为什么SqlSession commit或close之后，二级缓存才会生效这个问题。

  1. DefaultSqlSession的commit方法：
public void commit(boolean force) {
   try {
     executor.commit(isCommitOrRollbackRequired(force));
     dirty = false;
   } catch (Exception e) {
     throw ExceptionFactory.wrapException("Error committing transaction.  Cause: " + e, e);
   } finally {
     ErrorContext.instance().reset();
   }
}
  1. CachingExecutor的commit方法：
public void commit(boolean required) throws SQLException {
   delegate.commit(required);
   tcm.commit();
   dirty = false;
}
  1. tcm.commit即 TransactionalCacheManager的commit方法：
public void commit() {
   for (TransactionalCache txCache : transactionalCaches.values()) {
     txCache.commit();
   }
}
  1. TransactionalCache的commit方法：
public void commit() {
   delegate.getReadWriteLock().writeLock().lock();
   try {
     if (clearOnCommit) {
       delegate.clear();
     } else {
       for (RemoveEntry entry : entriesToRemoveOnCommit.values()) {
         entry.commit();
       }
     }
     for (AddEntry entry : entriesToAddOnCommit.values()) {
       entry.commit();
     }
     reset();
   } finally {
     delegate.getReadWriteLock().writeLock().unlock();
   }
}
  1. 发现调用了AddEntry的commit方法：
public void commit() {
    cache.putObject(key, value);
}

发现了！ AddEntry的commit方法会把数据丢到cache中，也就是丢到二级缓存中！

关于为何调用close方法后，二级缓存才会生效，因为close方法内部会调用commit方法。本文就不具体说了。 读者有兴趣的话看一看源码就知道为什么了。

4 Cache接口

org.apache.ibatis.cache.Cache是MyBatis的缓存接口，想要实现自定义的缓存需要实现这个接口。MyBatis中关于Cache接口的实现类也使用了装饰者设计模式。我们看下它的一些实现类：

输入图片说明

简单说明：

LRU – 最近最少使用的: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:移除基于垃圾回收器状态和软引用规则的对象。

WEAK – 弱引用:更积极地移除基于垃圾收集器状态和弱引用规则的对象。

<cache
  eviction="FIFO" <!-- 可以通过cache节点的eviction属性设置，也可以设置其他的属性。-->
  flushInterval="60000"
  size="512"
  readOnly="true"/>

cache-ref节点：mapper配置文件中还可以加入cache-ref节点，它有个属性namespace。如果每个mapper文件都是用cache-ref，且namespace都一样，那么就代表着真正意义上的全局缓存。如果只用了cache节点，那仅代表这个这个mapper内部的查询被缓存了，其他mapper文件的不起作用，这并不是所谓的全局缓存。

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