用了这么久的Mybatis,结果面试官问的问题,我竟然还犹豫了

前段时间阿粉的一个朋友和阿粉吃饭,在吃饭的时候和阿粉疯狂的吐槽面试官,说面试官问的问题都是些什么问题呀,我一个干了三四年的开发,也不说问点靠谱的,阿粉很好奇,问题问完基础的,一般不都是根据你自己的简历进行提问么?而接下来他说的出来的问题,阿粉表示,阿粉需要继续学习了。

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Mybatis是什么?

说到这个,读者大人们肯定心想,阿粉是在开玩笑么?你一个 Java 程序员,你不知道Mybatis是啥么?不就是个持久层的框架么,这东西有啥好说的呢?但是阿粉还是要给大家说。

Mybatis是一个半自动 ORM(对象关系映射)框架,它内部封装了JDBC,加载驱动、创建连接、创建 statement 等繁杂的过程,我们开发的时候只需要关注如何编写 SQL 语句,而不用关心其他的。

为什么说 Mybatis 是一个半自动 ORM 的框架呢?

ORM,是Object和Relation之间的映射,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 框架,而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。

这也是为什么有些面试官在面试初级程序员的时候,很喜欢说,你觉得 Mybatis , 和 Hibernate 都有什么优缺点,为啥你们选择使用的 Mybatis 而不选择使用 Hibernate 呢?

我们都说了 Mybatis是什么了,接下来肯定需要说说面试官都问了什么问题,能让阿粉的朋友变得非常犹豫。

Mybatis的一级、二级缓存是什么你了解么?

Mybatis 的一级缓存

我们先说 Mybatis 的一级缓存,因为这是如果不手动配置,他是自己默认开启的一级缓存,一级缓存只是相对于同一个 SqlSession 而言,参数和SQL完全一样的情况下,我们使用同一个SqlSession对象调用一个Mapper方法,往往只执行一次SQL,因为使用SelSession第一次查询后,MyBatis会将其放在缓存中,以后再查询的时候,如果没有声明需要刷新,并且缓存没有超时的情况下,SqlSession都会取出当前缓存的数据,而不会再次发送SQL到数据库。

当我们面试的时候,说完这个,一般情况下,面试官一定会追问下去,毕竟技术就是要问到你的知识盲区才会停止。

那我们就来画个图表示一下一级缓存

那面试官肯定会说,直接从数据库查不就行了,为啥要一级缓存呢?

当我们使用MyBatis开启一次和数据库的会话时, MyBatis 会创建出一个 SqlSession 对象表示一次与数据库之间的信息传递,在我们执行 SQL 语句的过程中,们可能会反复执行完全相同的查询语句,如果不采取一些措施,我们每一次查询都会查询一次数据库,而如果在极短的时间内做了很多次相同的查询操作,那么这些查询返回的结果很可能相同。

也就是说,如果我们在短时间内,频繁的去执行一条 SQL ,查询返回的结果本来应该是改变了,但是我们查询出来的时候,会出现结果一致的情况,正是为了解决这种问题,也为了减轻数据库的开销,所以 Mybatis 默认开启了一级缓存。

Mybatis 的二级缓存

Mybatis 的二级缓存一般如果你不对他进行设置,他是不会开启的,而二级缓存是什么呢? Mybatis 中的二级缓存实际上就是 mapper 级别的缓存,而这时候肯定会有人说,那么不同之间的 Mapper 是同一个缓存么?

答案是否定的,他不是一个,Mapper 级别的缓存实际上就是相同的 Mapper 使用的是一个二级缓存,但是在二级缓存中,又有多个不同的 SqlSession ,而不同的 Mapper 之间的二级缓存也就是互相不会影响的。

就类似下面的图

这二级缓存是不是就看起来有点意思了?

那怎么能够开启二级缓存呢?

1.MyBatis 配置文件

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<settings>
	<setting name = "cacheEnabled" value = "true" />
</settings>

2.MyBatis 要求返回的 POJO 必须是可序列化的

3.Mapper 的 xml 配置文件中加入 标签

既然我们想要了解这个二级缓存,那么必然,我们还得知道它里面的配置都有哪些含义。

我们先从标签看起,然后从源码里面看都有哪些配置信息提供给我们使用:

blocking : 直译就是调度,而在 Mybatis 中,如果缓存中找不到对应的 key ,是否会一直 blocking ,直到有对应的数据进入缓存。

eviction : 缓存回收策略

而缓存回收策略,在源码中是有直接体现的,那么他们分别都对应了什么形式呢?

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typeAliasRegistry.registerAlias("PERPETUAL", PerpetualCache.class);
typeAliasRegistry.registerAlias("FIFO", FifoCache.class);
typeAliasRegistry.registerAlias("LRU", LruCache.class);
typeAliasRegistry.registerAlias("SOFT", SoftCache.class);
typeAliasRegistry.registerAlias("WEAK", WeakCache.class);
  • PERPETUAL : 选择 PERPETUAL 来命名缓存,暗示这是一个最底层的缓存,数据一旦存储进来,永不清除.好像这种缓存不怎么受待见。

  • FIFO : 先进先出:按对象进入缓存的顺序来移除它们

  • LRU : 最近最少使用的:移除最长时间不被使用的对象。

  • 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。

大家虽然看着 PERPETUAL 排在了第一位,但是它可不是默认的,在 Mybatis 的缓存策略里面,默认的是 LRU 。

PERPETUAL :

源代码如下:

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public class PerpetualCache implements Cache {
  private final String id;
  private Map<Object, Object> cache = new HashMap<>();
  public PerpetualCache(String id) {
    this.id = id;
  }

恩?看着是不是有点眼熟,它怎么就只是包装了 HashMap ? 你还别奇怪,他还真的就是使用的 HashMap ,不得不说,虽然人家是使用的 HashMap ,但是那可是比咱们写的高端多了。

既然使用 HashMap ,那么必然就会有Key,那么他们的Key是怎么设计的?

CacheKey:

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public class CacheKey implements Cloneable, Serializable {
  private static final long serialVersionUID = 1146682552656046210L;
  public static final CacheKey NULL_CACHE_KEY = new NullCacheKey();
  private static final int DEFAULT_MULTIPLYER = 37;
  private static final int DEFAULT_HASHCODE = 17;
  private final int multiplier;
  private int hashcode; //用于表示CacheKey的哈希码
  private long checksum; //总和校验,当出现复合key的时候,分布计算每个key的哈希码,然后求总和
  private int count;//当出现复合key的时候,计算key的总个数
  // 8/21/2017 - Sonarlint flags this as needing to be marked transient.  While true if content is not serializable, this is not always true and thus should not be marked transient.
  private List<Object> updateList;//当出现复合key的时候,保存每个key
  

确实牛逼,至于内部如何初始化,如何进行操作,大家有兴趣的可以去阅读一下源码,导入个源码包,打开自己看一下。

FIFO: 先进先出缓冲淘汰策略

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public class FifoCache implements Cache {

  private final Cache delegate; //被装饰的Cache对象
  private final Deque<Object> keyList;//用于记录key 进入缓存的先后顺序
  private int size;//记录了缓存页的上限,超过该值需要清理缓存(FIFO)

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

在 FIFO 淘汰策略中使用了 Java 中的 Deque,而 Deque 一种常用的数据结构,可以将队列看做是一种特殊的线性表,该结构遵循的先进先出原则。Java中,LinkedList实现了Queue接口,因为LinkedList进行插入、删除操作效率较高。

当你看完这个源码的时候,是不是就感觉源码其实也没有那么难看懂,里面都是我们已经掌握好的知识,只不过中间做了一些操作,进行了一些封装。

LRU : 最近最少使用的缓存策略

而 LUR 算法,阿粉之前都说过,如果对这个算法感兴趣的话,文章地址给大家送上,经典的 LRU 算法,你真的了解吗?

而我们需要看的源码则是在 Mybatis 中的源码,

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public class LruCache implements Cache {

  private final Cache delegate;
  private Map<Object, Object> keyMap;
  private Object eldestKey;//记录最少被使用的缓存项key

  public LruCache(Cache delegate) {
    this.delegate = delegate;
    setSize(1024);//重新设置缓存的大小,会重置KeyMap 字段 如果到达上限 则更新eldestKey
  }
    public void putObject(Object key, Object value) {
      delegate.putObject(key, value);
      // 删除最近未使用的key
      cycleKeyList(key);
    }

SOFT: 基于垃圾回收器状态和软引用规则的对象

在看到基于垃圾回收器的时候,阿粉就已经开始兴奋了,竟然有GC的事情,那还不赶紧看看,这如此高大上(装杯)的事情,来瞅瞅吧!

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public class SoftCache implements Cache {
  //在SoftCache 中,最近使用的一部分缓存项不会被GC回收,这就是通过将其value添加到
  private final Deque<Object> hardLinksToAvoidGarbageCollection;
  //引用队列,用于记录GC回收的缓存项所对应的SoftEntry对象
  private final ReferenceQueue<Object> queueOfGarbageCollectedEntries;
  //底层被修饰的Cache 对象
  private final Cache delegate;
  //连接的个数,默认是256
  private int numberOfHardLinks;

  public SoftCache(Cache delegate) {
    this.delegate = delegate;
    this.numberOfHardLinks = 256;
    this.hardLinksToAvoidGarbageCollection = new LinkedList<>();
    this.queueOfGarbageCollectedEntries = new ReferenceQueue<>();
  }
  
  public void putObject(Object key, Object value) {
      // 清除被GC回收的缓存项
      removeGarbageCollectedItems();
      // 向缓存中添加缓存项
      delegate.putObject(key, new SoftEntry(key, value, queueOfGarbageCollectedEntries));
    }
   public Object getObject(Object key) {
       Object result = null;
       // 查找对应的缓存项
       @SuppressWarnings("unchecked") // assumed delegate cache is totally managed by this cache
       SoftReference<Object> softReference = (SoftReference<Object>) delegate.getObject(key);
       if (softReference != null) {
         result = softReference.get();
         // 已经被GC 回收
         if (result == null) {
           // 从缓存中清除对应的缓存项
           delegate.removeObject(key);
         } else {
           // See #586 (and #335) modifications need more than a read lock 
           synchronized (hardLinksToAvoidGarbageCollection) {
             hardLinksToAvoidGarbageCollection.addFirst(result);
             if (hardLinksToAvoidGarbageCollection.size() > numberOfHardLinks) {
               hardLinksToAvoidGarbageCollection.removeLast();
             }
           }
         }
       }
       return result;
     }
    public void clear() {
        synchronized (hardLinksToAvoidGarbageCollection) {
          // 清理强引用集合
          hardLinksToAvoidGarbageCollection.clear();
        }
        // 清理被GC回收的缓存项
        removeGarbageCollectedItems();
        delegate.clear();
      }
    //其中指向key的引用是强引用,而指向value的引用是弱引用
    private static class SoftEntry extends SoftReference<Object> {
      private final Object key;
  
      SoftEntry(Object key, Object value, ReferenceQueue<Object> garbageCollectionQueue) {
        super(value, garbageCollectionQueue);
        this.key = key;
      }
    }

WEAK : 基于垃圾收集器状态和弱引用规则的对象

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public class WeakCache implements Cache {
  private final Deque<Object> hardLinksToAvoidGarbageCollection;
  private final ReferenceQueue<Object> queueOfGarbageCollectedEntries;
  private final Cache delegate;
  private int numberOfHardLinks;

  public WeakCache(Cache delegate) {
    this.delegate = delegate;
    this.numberOfHardLinks = 256;
    this.hardLinksToAvoidGarbageCollection = new LinkedList<>();
    this.queueOfGarbageCollectedEntries = new ReferenceQueue<>();
  }

WeakCache在实现上与SoftCache几乎相同,只是把引用对象由SoftReference软引用换成了WeakReference弱引用。

在这里阿粉也就不再多说了,关于 Mybatis 的二级缓存,你了解了么?下次遇到面试官问这个的时候,你应该知道怎么成功(装杯)不被打了吧。

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