干翻Mybatis源码系列之第七篇：Mybatis提供的集成缓存方案

news2024/11/17 10:45:25

第一章：Mybatis Orm的缓存

Mybatis定义了一个对象缓存，是Mybatis对缓存的封装，为了屏蔽实现的差异，这被定义成了一个接口Interface，这样的话，Mybatis的缓存基本上是存储于JVM内存中的。

一：Cache源码

public interface Cache {
  String getId(); //每一个MapStatement都会有一个Cache，需要有一个编号。     
  void putObject(Object key, Object value); // 向缓存中添加
  Object getObject(Object key); // 从缓存中获取数据
  Object removeObject(Object key);//从缓存中删除数据
  void clear();//清空
  int getSize();//容量
  ReadWriteLock getReadWriteLock();//读写锁是解决并发解决的。

}

Cache整个的存储结构，很类似于Java中Map。他使用的是JVM的内存。类似于键值对的这种结构。

第二章：自写Cache实现类

一：Map做容器

实现方式1：存多个数据，并且存键值对的数据。基本上容器就是Map了。

public class MyMybatisCache implements Cache {

    private Map<Object,Object> internalCache  = new HashMap();

    @Override
    public String getId() {
        return getClass().getName() ;
    }

    @Override
    public void putObject(Object key, Object value) {
          internalCache.put(key,value);
    }

    @Override
    public Object getObject(Object key) {
        return internalCache.get(key);
    }

    @Override
    public Object removeObject(Object key) {
        return internalCache.remove(key);
    }

    @Override
    public void clear() {
        internalCache.clear();
    }

    @Override
    public int getSize() {
        return internalCache.size();
    }

    @Override
    public ReadWriteLock getReadWriteLock() {
        return new ReentrantReadWriteLock();
    }
}

二：Jedis做容器

实现方式2：存多个数据，并且存键值对的数据。这里使用Redis也是可以的。

public class MyMybatisCache2 implements Cache {
    @Override
    public String getId() {
        return null;
    }

    @Override
    public void putObject(Object key, Object value) {
        // redis java client  ---> jedis
         //Jedis jedis = JedisUtils.openJedis();
        //key ---> json  value--->json
        //jedis.set(String,String);
        //key --- byte[] value --- byte[]
        //jedis.set(byte[],byte[]);

        byte[] k = SerializationUtils.serialize((Serializable) key);
        byte[] v = SerializationUtils.serialize((Serializable) value);
        //jedis.set(k, v);
    }

    @Override
    public Object getObject(Object key) {
        if (key != null) {
            byte[] k = SerializationUtils.serialize((Serializable) key);
            //Jedis jedis = JedisUtils.openJedis();
           // byte[] bytes = jedis.get(k);
//            if(bytes !=null){
//                Object value = SerializationUtils.deserialize(bytes);
//                return value;
//            }
        }
        return null;
    }

    @Override
    public Object removeObject(Object key) {
        return null;
    }

    @Override
    public void clear() {

    }

    @Override
    public int getSize() {
        return 0;
    }

    @Override
    public ReadWriteLock getReadWriteLock() {
        return null;
    }
}

org.apache.commons下的commons-lang3这个包是阿帕奇对于Java.lang包下的功能的增强（String、toString、equals、hashCode、Serializable…）

第三章：Mybatis的Cache实现类

以下是Mybatis的Cache实现类的截图：
在这里插入图片描述
Mybatis对于Cache的实现类大致位于两个包：org.apache.ibatis.cache.decorators，org.apache.ibatis.cache.impl

核心的Cache实现位于Impl包下：PerpetualCache，剩下的都是基于装饰器模式，（装饰器的核心目的是为了他的目标增加功能）所以这些装饰器都不是核心，这里的核心就是PerpetualCache。

一：核心PerpetualCache

public class PerpetualCache implements Cache {

  private final String id;

  private Map<Object, Object> cache = new HashMap<Object, Object>();

  public PerpetualCache(String id) {
    this.id = id;
  }

  @Override
  public String getId() {
    return id;
  }

  @Override
  public int getSize() {
    return cache.size();
  }

  @Override
  public void putObject(Object key, Object value) {
    cache.put(key, value);
  }

  @Override
  public Object getObject(Object key) {
    return cache.get(key);
  }

  @Override
  public Object removeObject(Object key) {
    return cache.remove(key);
  }

  @Override
  public void clear() {
    cache.clear();
  }

  @Override
  public ReadWriteLock getReadWriteLock() {
    return null;
  }

  @Override
  public boolean equals(Object o) {
    if (getId() == null) {
      throw new CacheException("Cache instances require an ID.");
    }
    if (this == o) {
      return true;
    }
    if (!(o instanceof Cache)) {
      return false;
    }

    Cache otherCache = (Cache) o;
    return getId().equals(otherCache.getId());
  }

  @Override
  public int hashCode() {
    if (getId() == null) {
      throw new CacheException("Cache instances require an ID.");
    }
    return getId().hashCode();
  }

}

底层使用HashMap来完成的，这个已经可以完成一个Cache基本的存储功能了。再次基础上想让Cache功能更强大，我们才用了装饰器的这样的Cache。

二：装饰器Cache

核心目标：为了让PerpetualCache的功能更加强大。

1：FifoCache和LruCache

增强了换出功能，换出功能最为核心的两种算法就是：Fifo先入先出，Lru最小使用。
Lru是默认的装饰器。

public class FifoCache implements Cache {

  private final Cache delegate;
  private final Deque<Object> keyList;
  private int size;

  public FifoCache(Cache delegate) {
    this.delegate = delegate;
    this.keyList = new LinkedList<Object>();
    this.size = 1024;
  }

  @Override
  public String getId() {
    return delegate.getId();
  }

  @Override
  public int getSize() {
    return delegate.getSize();
  }

  public void setSize(int size) {
    this.size = size;
  }

  @Override
  public void putObject(Object key, Object value) {
    cycleKeyList(key);
    delegate.putObject(key, value);
  }

  @Override
  public Object getObject(Object key) {
    return delegate.getObject(key);
  }

  @Override
  public Object removeObject(Object key) {
    return delegate.removeObject(key);
  }

  @Override
  public void clear() {
    delegate.clear();
    keyList.clear();
  }

  @Override
  public ReadWriteLock getReadWriteLock() {
    return null;
  }

  private void cycleKeyList(Object key) {
    keyList.addLast(key);
    if (keyList.size() > size) {
      Object oldestKey = keyList.removeFirst();
      delegate.removeObject(oldestKey);
    }
  }

}

public class LruCache implements Cache {

  private final Cache delegate;
  private Map<Object, Object> keyMap;
  private Object eldestKey;

  public LruCache(Cache delegate) {
    this.delegate = delegate;
    setSize(1024);
  }

  @Override
  public String getId() {
    return delegate.getId();
  }

  @Override
  public int getSize() {
    return delegate.getSize();
  }

  public void setSize(final int size) {
    keyMap = new LinkedHashMap<Object, Object>(size, .75F, true) {
      private static final long serialVersionUID = 4267176411845948333L;

      @Override
      protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<Object, Object> eldest) {
        boolean tooBig = size() > size;
        if (tooBig) {
          eldestKey = eldest.getKey();
        }
        return tooBig;
      }
    };
  }

  @Override
  public void putObject(Object key, Object value) {
    delegate.putObject(key, value);
    cycleKeyList(key);
  }

  @Override
  public Object getObject(Object key) {
    keyMap.get(key); //touch
    return delegate.getObject(key);
  }

  @Override
  public Object removeObject(Object key) {
    return delegate.removeObject(key);
  }

  @Override
  public void clear() {
    delegate.clear();
    keyMap.clear();
  }

  @Override
  public ReadWriteLock getReadWriteLock() {
    return null;
  }

  private void cycleKeyList(Object key) {
    keyMap.put(key, key);
    if (eldestKey != null) {
      delegate.removeObject(eldestKey);
      eldestKey = null;
    }
  }

}

如何体现装饰器设计模式的：

    @Test
    public void test2() {
    	//原始核心Cache只有基本功能
        PerpetualCache perpetualCache = new PerpetualCache("sunshuai");
        //套一层之后，引入了换出功能
        LruCache lruCache = new LruCache(perpetualCache);
        //再次套一层之后，引入了日志功能。
        LoggingCache loggingCache = new LoggingCache(lruCache);
    }

本质上就是一个套娃的过程，所有的装饰器和他的目标继承都是这个吊样。

2：LoggingCache

简单说明：增加日志打印功能

3：BlockingCache

简单说明：增加同一时间只会有一个线程去缓存中找某个key的值。

4：ScheduleCache

简单说明：定期刷新缓存，一段时间之后就自动清空缓存，这里边可以设置一个时间间隔，大于时间间隔之后就直接清空缓存。尽量解决脏数据的问题。

5：SerializableCache

简单说明：自动完成key，value的序列化和反序列化的过程。

6：TransactionalCache

简单说明：加上这个装饰器之后，只有在事务操作成功时，才会对应数据放到缓存中。

7：SoftCache和WeakCache

简单说明：这两个基本上就是纯概念性的东西，根部用不到
弱引用：xxxxxx
软引用：Tomcat在设计HttpSession的时候使用的是软引用。

设计模式的区分：装饰器模式和代理设计模式：
装饰器设计模式：
Mybatis当中大量增加了装饰器设计模式，目标是为了核心目标拓展功能，使用套娃的方式，一层一层的增加拓展工功能。

代理设计模式：
为目标原始目标增加额外功能。

如何去区分和权衡呢？
装饰器和代理设计模式，他们的原始功能是不一样的，装饰器设计模式拓展的功能是他的本职工作，比方说Mybatis当中的装饰器模式，增强的是就是他的本质核心原始功能；而代理设计模式增加的是额外功能，跟他们本质原始功能是有根本区别的，比如说是对于Service增加了事务的功能，事务和我们原始Service的功能是不一致的，这是二者最本质的区别。

装饰器设计模式能套娃，代理设计模式不行，这样的描述对么？

一般代理很少套娃，但是不代表他不能套娃。代理也是可以套娃的，JDK的动态代理就可以实现。这里可以补充一下代码。

代理能做到无中生有
当你给我一个接口的时候，我只能通过动态代理这种方式帮你自动的创建接口的实现类，这件事装饰器做不了。最典型的就是SqlSesission中的getMapper();

GOF4人帮只提供了23中设计模式，除了这几种之后，还有委托设计模式…他们不属于23中经典的范畴。这些个设计模式他有这种开发中有这些特点：
1：Java开发中用不全23中设计模式。有些设计模式不适用于微服务和web开发
2：23中设计模式有很多很类似的东西，很像，这样的话，我们就需要区分，比如说我们的代理和装饰器。甚至，我们很多时候会把代理和装饰器和适配器做区分。
3：Mybatis当中还有工厂、建造者等等设计模式。

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