【数据篇】SpringBoot 整合 MyBatis 组合 Redis 作为数据源缓存

news2025/1/15 12:48:46

写在最前

MyBatis 是常见的 Java 数据库访问层框架。在日常工作中，开发人员多数情况下是使用 MyBatis 的默认缓存配置，但是 MyBatis 缓存机制有一些不足之处，在使用中容易引起脏数据，形成一些潜在的隐患。

本文介绍的是 Redis 组合 MyBatis 作为数据源缓存。**并不是用 Redis 作为 Mybatis 的二级缓存类型！，也不是使用 Mybatis 一级缓存或二级缓存作为数据源缓存 **。

本文不再重复介绍 SpringBoot 如何整合 MyBatis。想学习 SpringBoot 整合 MyBatis 的同学可以参考下面文章，希望对您有所帮助：

【数据篇】SpringBoot 整合 MyBatis 操作 MySql

MyBatis 一级缓存与二级缓存

虽然本文不是使用 Mybatis 一级缓存或二级缓存作为数据源缓存，但还是要简单介绍一下 MyBatis 一级缓存与二级缓存，以及为什么不使用其一级缓存或二级缓存，而是推荐使用 Redis 组合 Mybatis 的可控制的缓存代替二级缓存！

推荐阅读文章：https://tech.meituan.com/2018/01/19/mybatis-cache.html，写的非常好！！！

一级缓存

在应用运行过程中，我们有可能在一次数据库会话中，执行多次查询条件完全相同的SQL，MyBatis 提供了一级缓存的方案优化这部分场景，如果是相同的 SQL 语句，会优先命中一级缓存，避免直接对数据库进行查询，提高性能。具体执行过程如下图所示。

image-20230418143921501

一级缓存小结：

  1. MyBatis 一级缓存的生命周期和 SqlSession 一致。
  2. MyBatis 一级缓存内部设计简单，只是一个没有容量限定的 HashMap，在缓存的功能性上有所欠缺。
  3. MyBatis 的一级缓存最大范围是 SqlSession 内部，有多个 SqlSession 或者分布式的环境下，数据库写操作会引起脏数据，建议设定缓存级别为 Statement。

二级缓存

在上文中提到的一级缓存中，其最大的共享范围就是一个 SqlSession 内部，如果多个 SqlSession 之间需要共享缓存，则需要使用到二级缓存。开启二级缓存后，会使用 CachingExecutor 装饰 Executor，进入一级缓存的查询流程前，先在CachingExecutor 进行二级缓存的查询，具体的工作流程如下所示。

image-20230419133936172

二级缓存开启后，同一个 namespace 下的所有操作语句，都影响着同一个 Cache，即二级缓存被多个 SqlSession 共享，是一个全局的变量。

当开启缓存后，数据的查询执行的流程就是 二级缓存 -> 一级缓存 -> 数据库。

二级缓存小结：

  1. MyBatis 的二级缓存相对于一级缓存来说，实现了SqlSession之间缓存数据的共享，同时粒度更加的细，能够到namespace级别，通过 Cache 接口实现类不同的组合，对 Cache 的可控性也更强。

  2. MyBatis 在多表查询时，极大可能会出现脏数据，有设计上的缺陷，安全使用二级缓存的条件比较苛刻。

  3. 在分布式环境下，由于默认的 MyBatis Cache 实现都是基于本地的，分布式环境下必然会出现读取到脏数据，需要使用集中式缓存将 MyBatis 的 Cache 接口实现，有一定的开发成本，直接使用 Redis、Memcached 等分布式缓存可能成本更低，安全性也更高。

SpringBoot MyBatis 整合 Redis Cache

本工程基于 mingyue-springboot-mybatis 改造

1. 增加 Redis 依赖

<!--redis-->
<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

2. 增加 Redis 修改配置

spring:
  redis:
    host: 127.0.0.1
    password: 123456
    port: 6379

3. 添加 Redis 配置类

import org.springframework.cache.CacheManager;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.Primary;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheConfiguration;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheWriter;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.GenericJackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializationContext;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

import java.time.Duration;

/**
 * Redis 配置
 *
 * @author Strive
 * @date 2023/4/18 18:53
 */
@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean(name = "redisTemplate")
    public RedisTemplate<String,Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory){
        RedisTemplate<String,Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();

        redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
        redisTemplate.setKeySerializer(keySerializer());
        redisTemplate.setHashKeySerializer(keySerializer());
        redisTemplate.setValueSerializer(valueSerializer());
        redisTemplate.setHashValueSerializer(valueSerializer());
        return redisTemplate;
    }

    @Primary
    @Bean
    public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory){
        //缓存配置对象
        RedisCacheConfiguration redisCacheConfiguration = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig();

        redisCacheConfiguration = redisCacheConfiguration
                //设置缓存的默认超时时间：30分钟
                .entryTtl(Duration.ofMinutes(30L))
                //如果是空值，不缓存
                .disableCachingNullValues()
                //设置key序列化器
                .serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(keySerializer()))
                //设置value序列化器
           .serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer((valueSerializer())));

        return RedisCacheManager
                .builder(RedisCacheWriter.nonLockingRedisCacheWriter(redisConnectionFactory))
                .cacheDefaults(redisCacheConfiguration).build();
    }

    private RedisSerializer<String> keySerializer() {
        return new StringRedisSerializer();
    }

    private RedisSerializer<Object> valueSerializer() {
        return new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
    }
}

4. 改造 queryUserById 方法

/**
   * 根据用户ID查询用户信息
   *
   * @param userId 用户ID
   * @return 用户信息
   */
  @Cacheable(cacheNames = "userInfo",key = "#userId")
  public MingYueUser queryUserById(Long userId) {
    return sysUserMapper.queryUserById(userId);
  }

5. 开启 @EnableCaching 注解

@SpringBootApplication
@EnableCaching
public class MingYueSpringbootMybatisRedisCacheApplication {
  public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(MingYueSpringbootMybatisRedisCacheApplication.class, args);
  }
}

6. 启动项目，测试接口

1.调用接口 http://127.0.0.1:8080/user/1，可以看到控制台有如下打印：

JDBC Connection [HikariProxyConnection@1552674017 wrapping com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl@315ae5d4] will not be managed by Spring
==>  Preparing: select * from sys_user where user_id = ?
==> Parameters: 1(Long)
<==    Columns: user_id, username
<==        Row: 1, mingyue
<==      Total: 1
Closing non transactional SqlSession [org.apache.ibatis.session.defaults.DefaultSqlSession@71d19455]

2.再次调用 http://127.0.0.1:8080/user/1，控制台无打印，查看 Redis 数据库

image-20230418194912359

Redis Cache 增删改

1. 增加用户

编写添加用户方法

@CachePut(cacheNames = "mybatis_cache_userInfo", key = "#user.userId")
public MingYueUser addUser(MingYueUser user) {
    boolean flag = sysUserMapper.addUser(user);

  	return flag ? user : null;
}

执行添加接口

curl --location --request POST 'http://127.0.0.1:8080/user' \
--header 'User-Agent: Apifox/1.0.0 (https://www.apifox.cn)' \
--header 'Content-Type: application/json' \
--header 'Accept: */*' \
--header 'Host: 127.0.0.1:8080' \
--header 'Connection: keep-alive' \
--data-raw '{"userId":5,"username":"Strive5"}'

控制台打印如下：

Creating a new SqlSession
SqlSession [org.apache.ibatis.session.defaults.DefaultSqlSession@149aa2d7] was not registered for synchronization because synchronization is not active
JDBC Connection [HikariProxyConnection@509790631 wrapping com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl@41af2f20] will not be managed by Spring
==>  Preparing: insert sys_user(user_id,username) values(?,?)
==> Parameters: 4(Long), Strive4(String)
<==    Updates: 1
Closing non transactional SqlSession [org.apache.ibatis.session.defaults.DefaultSqlSession@149aa2d7]

查看缓存

image-20230418202244458

2. 修改用户

编写修改用户方法

@CachePut(cacheNames = "mybatis_cache_userInfo", key = "#user.userId")
public MingYueUser updateUser(MingYueUser user) {
    boolean flag = sysUserMapper.updateUser(user);
    System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(user));

    return flag ? user : null;
}

执行修改接口

curl --location --request PUT 'http://127.0.0.1:8080/user' \
--header 'User-Agent: Apifox/1.0.0 (https://www.apifox.cn)' \
--header 'Content-Type: application/json' \
--header 'Accept: */*' \
--header 'Host: 127.0.0.1:8080' \
--header 'Connection: keep-alive' \
--data-raw '{"userId":2,"username":"Strive Update 2023 33"}'

控制台打印如下：

Creating a new SqlSession
SqlSession [org.apache.ibatis.session.defaults.DefaultSqlSession@6751deb0] was not registered for synchronization because synchronization is not active
JDBC Connection [HikariProxyConnection@1839838656 wrapping com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl@c16c966] will not be managed by Spring
==>  Preparing: update sys_user set username = ? where user_id = ?
==> Parameters: Strive Update 2023 33(String), 2(Long)
<==    Updates: 1
Closing non transactional SqlSession [org.apache.ibatis.session.defaults.DefaultSqlSession@6751deb0]

查看缓存，多次请求并刷新缓存查看是否更新缓存数据

image-20230419100235746

3. 删除用户

编写删除用户方法

@CacheEvict(cacheNames = "mybatis_cache_userInfo", key = "#userId")
public boolean delUser(Long userId) {
    return sysUserMapper.delUser(userId);
}

执行用户接口

curl --location --request DELETE 'http://127.0.0.1:8080/user/2' \
--header 'User-Agent: Apifox/1.0.0 (https://www.apifox.cn)' \
--header 'Accept: */*' \
--header 'Host: 127.0.0.1:8080' \
--header 'Connection: keep-alive'

控制台打印如下：

Creating a new SqlSession
SqlSession [org.apache.ibatis.session.defaults.DefaultSqlSession@94198eb] was not registered for synchronization because synchronization is not active
JDBC Connection [HikariProxyConnection@62518171 wrapping com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl@73034169] will not be managed by Spring
==>  Preparing: delete from sys_user where user_id = ?
==> Parameters: 2(Long)
<==    Updates: 1
Closing non transactional SqlSession [org.apache.ibatis.session.defaults.DefaultSqlSession@94198eb]

查看缓存对应数据是否已经删除了

4. 删除所有用户

主要就是 @CacheEvict(allEntries = true) 注解

@CacheEvict(cacheNames = "mybatis_cache_userInfo", allEntries = true)
public void delAllUser(Long userId) {
  // TODO sysUserMapper.delAllUser;
}

5. 最佳实践

上面已经介绍了缓存的增删改查如何实现，但这不是最佳实践！推荐使用下面的缓存用法！！！

  • 添加用户是不需要放入缓存的，放入缓存的数据一般是查询能用到的，添加的用户可能也不会查询，直接放入缓存只会占用缓存空间；
  • 更新用户也是一样，更新的数据也有可能不会查询。推荐直接删除对应缓存，查询重新放入即可；
/**
 * 用户缓存增删改查 （推荐）
 * @author Strive 
 */
@Service
@RequiredArgsConstructor
public class MingYueUserNewService {

  private final SysUserMapper sysUserMapper;

  /**
   * 根据用户ID查询用户信息
   *
   * @param userId 用户ID
   * @return 用户信息
   */
  @Cacheable(cacheNames = "mybatis_cache_userInfo",key = "#userId")
  public MingYueUser queryUserById(Long userId) {
    return sysUserMapper.queryUserById(userId);
  }

  /**
   * 添加用户信息
   */
  public boolean addUser(MingYueUser user) {
    return sysUserMapper.addUser(user);
  }

  /**
   * 修改用户信息
   */
  @CacheEvict(cacheNames = "mybatis_cache_userInfo", key = "#userId")
  public boolean updateUser(MingYueUser user) {
    return sysUserMapper.updateUser(user);
  }

  /**
   * 删除用户信息
   * @param userId 用户ID
   */
  @CacheEvict(cacheNames = "mybatis_cache_userInfo", key = "#userId")
  public boolean delUser(Long userId) {
    return sysUserMapper.delUser(userId);
  }

}

总结

在无法保证数据不出现脏读的情况下，建议在业务层使用可控制的缓存代替二级缓存！

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