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：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。
由于MyBatis使用SqlSession对象表示一次数据库的会话，为了减少资源的浪费，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。
一级缓存
实际上,
SqlSession只是一个MyBatis对外的接口，SqlSession将它的工作交给了Executor执行器这个角色来完成，负责完成对数据库的各种操作。当创建了一个SqlSession对象时，MyBatis会为这个SqlSession对象创建一个新的Executor执行器，而缓存信息就被维护在这个Executor执行器中，MyBatis将缓存和对缓存相关的操作封装成了Cache接口中，Executor接口的实现类BaseExecutor中拥有一个Cache接口的实现类PerpetualCache，则对于BaseExecutor对象而言，它将使用PerpetualCache对象维护缓存
public class PerpetualCache implements Cache {
private String id;
private Map<Object, Object> cache = new HashMap();
public PerpetualCache(String id) {
this.id = id;
}
public String getId() {
return this.id;
}
public int getSize() {
return this.cache.size();
}
public void putObject(Object key, Object value) {
this.cache.put(key, value);
}
public Object getObject(Object key) {
return this.cache.get(key);
}
public Object removeObject(Object key) {
return this.cache.remove(key);
}
public void clear() {
this.cache.clear();
}
public ReadWriteLock getReadWriteLock() {
return null;
}
public boolean equals(Object o) {
if(this.getId() == null) {
throw new CacheException("Cache instances require an ID.");
} else if(this == o) {
return true;
} else if(!(o instanceof Cache)) {
return false;
} else {
Cache otherCache = (Cache)o;
return this.getId().equals(otherCache.getId());
}
}
public int hashCode() {
if(this.getId() == null) {
throw new CacheException("Cache instances require an ID.");
} else {
return this.getId().hashCode();
}
}
}
一级缓存的生命周期
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。- 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；- 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；
一级缓存的实现
- 对于某个查询，根据statementId,params,rowBounds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；
- 判断从Cache中根据特定的key值取的数据数据是否为空，即是否命中；
- 如果命中，则直接将缓存结果返回；
- 如果没命中：
1. 去数据库中查询数据，得到查询结果；
2. 将key和查询到的结果分别作为key,value对存储到Cache中；
3. 将查询结果返回； - 结束。
Cache接口的设计以及CacheKey的定义
public <E> List<E> query(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {
BoundSql boundSql = ms.getBoundSql(parameter);
//构建缓存需要的key值
CacheKey key = this.createCacheKey(ms, parameter, rowBounds, boundSql);
return this.query(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, key, boundSql);
}
//构建缓存需要的key值
public CacheKey createCacheKey(MappedStatement ms, Object parameterObject, RowBounds rowBounds, BoundSql boundSql) {
if(this.closed) {
throw new ExecutorException("Executor was closed.");
} else {
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();
for(int i = 0; i < parameterMappings.size(); ++i) {
ParameterMapping parameterMapping = (ParameterMapping)parameterMappings.get(i);
if(parameterMapping.getMode() != ParameterMode.OUT) {
String propertyName = parameterMapping.getProperty();
Object value;
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 = this.configuration.newMetaObject(parameterObject);
value = metaObject.getValue(propertyName);
}
cacheKey.update(value);
}
}
return cacheKey;
}
}
调用如下方法时，debug源码的截图
//mapper接口的方法 schoolCustomerDao.selectBySome(1l, "2017-09-17","120706049");
Debug调试截图
CacheKey构建好了之后，就可以存储查询后的结果了，源码如下所示：
private <E> List<E> queryFromDatabase(MappedStatement ms, Object parameter, RowBounds rowBounds, ResultHandler resultHandler, CacheKey key, BoundSql boundSql) throws SQLException {
this.localCache.putObject(key, ExecutionPlaceholder.EXECUTION_PLACEHOLDER);
List list;
try {
list = this.doQuery(ms, parameter, rowBounds, resultHandler, boundSql);
} finally {
this.localCache.removeObject(key);
}
//缓存查询的结果
this.localCache.putObject(key, list);
if(ms.getStatementType() == StatementType.CALLABLE) {
this.localOutputParameterCache.putObject(key, parameter);
}
return list;
}
得出CacheKey由以下条件可以得到：statementId + rowBounds + 传递给JDBC的SQL + 传递给JDBC的参数值
一级缓存的性能分析
我将从两个 一级缓存的特性来讨论SqlSession的一级缓存性能问题：
- MyBatis对会话（Session）级别的一级缓存设计的比较简单，就简单地使用了HashMap来维护，并没有对HashMap的容量和大小进行限制。
读者有可能就觉得不妥了：如果我一直使用某一个SqlSession对象查询数据，这样会不会导致HashMap太大，而导致 java.lang.OutOfMemoryError错误啊？ 读者这么考虑也不无道理，不过MyBatis的确是这样设计的。
MyBatis这样设计也有它自己的理由：
- 一般而言SqlSession的生存时间很短。一般情况下使用一个SqlSession对象执行的操作不会太多，执行完就会消亡；
- 对于某一个SqlSession对象而言，只要执行update操作（update、insert、delete），都会将这个SqlSession对象中对应的一级缓存清空掉，所以一般情况下不会出现缓存过大，影响JVM内存空间的问题；
- 可以手动地释放掉SqlSession对象中的缓存。
- 一级缓存是一个粗粒度的缓存，没有更新缓存和缓存过期的概念
MyBatis的一级缓存就是使用了简单的HashMap，MyBatis只负责将查询数据库的结果存储到缓存中去， 不会去判断缓存存放的时间是否过长、是否过期，因此也就没有对缓存的结果进行更新这一说了。
根据一级缓存的特性，在使用的过程中，我认为应该注意：
- 对于数据变化频率很大，并且需要高时效准确性的数据要求，我们使用SqlSession查询的时候，要控制好SqlSession的生存时间，SqlSession的生存时间越长，它其中缓存的数据有可能就越旧，从而造成和真实数据库的误差；同时对于这种情况，用户也可以手动地适时清空SqlSession中的缓存；
- 对于只执行、并且频繁执行大范围的select操作的SqlSession对象，SqlSession对象的生存时间不应过长。
