[Spring MVC6]事务管理与缓存机制

创始人

2024-01-20 18:07:57

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Spring MVC 关于Spring与MaBatis事务管理，这里的事务管理类似于数据库中的transaction,基本操作也都一样。同时介绍了MaBatis缓存模式，特别是一级缓存与二级缓存。

希望对你有所帮助！

Spring 事务管理

事务管理是企业级不可少的技术，用来确保数据的完整性和一致性。事务有四大特性(ACID)：原子性、一致性、隔离性、持久性。Spring在不同的事物管理API上定义一个抽象层。
Spring 既支持编程式事务管理 ( 将事务管理代码嵌入到业务方法来控制事务的提交和回滚)也支持声明式事务管理（AOP,从业务中分离出来）。大多情况下声明式比编程式更好用。
数据库访问技术有很多，例如JDBC、JPA、Hibernate、分布式事务等。Spring 不直接管理事务，而是提供了许多内置事务管理器实现，常用的有：DataSourceTransationManager ，JpaTransationManager，HibernateTransationManager。

Spring 配置关于事务配置总是三个组成：DataSource,TransationManager和代理机制。基于注解方式配置Spring声明式事务。

// 在类和方法注解表明该类或方法需要事务支持
@Transational
public AyUser update() {// 执行数据库操作
}

在applicationContext.xml添加事务相关的配置：
Spring提供了@EnableTransactionManagement注解在配置类上开启声明式事务的支持，会自动扫描注解@Transactional的方法和类。

在这里插入图片描述

并发事务所导致的三个问题：
1.脏读：发生在一个事务读取了另一个事务但未提交数据，如果改写在稍后回滚了，那么第一个获取的数据无效。
2.不可重复读：一个事务执行相同的查询两次及以上都会得到不同的数据（因为在读期间更新了数据）
3.幻读
所以以上需要进行隔离。

MyBatis 事务管理

使用Transaction接口对数据库事务进行了抽象，其定义如下：

public interface Transaction {// 获取数据库连接对象Connection getConnection() throws SQLException;// 提交事务void commit() throws SQLException;// 回滚事务void rollback() throws SQLException;// 关闭数据库连接void close() throws SQLException;// 获取事务超时时间Integer getTimeout() throws SQLException;
}

Transcation 接口有两个实现类，即JdbcTransaction和ManagedTransaction。
JdbcTransaction 依赖 JDBC onnection 控制事务的提交和回滚。

MyBatis 缓存模式

缓存在互联网非常重要，作用就是将数据保存到内存中，当用户查询数据时，优先从缓存容器中获取数据，而不是频繁从数据库查数据，从而提高查询性能。目前流行的缓存服务器有MongoDB,Redis,Ehcache等，不同缓存服务器有不同的应用场景。
MyBatis提供了一级缓存和二级缓存机制。一级缓存是SqlSession，在操作数据时，每个SqlSessioni类实体对象有一个HashMap数据结构来缓存数据。二级缓存是Mapper 级别的缓存，即多个SqlSession实例对象操作同一个Mapper配置文件SQL语句。MyBatis 默认只开启一级缓存。

一级缓存

构造SqlSession对象，不同的SqlSession互不影响。在参数和SQL完全一样的情况下，使用一个SqlSession对象调用同一个Mapper方法，往往只执行一次SQL，因为MyBatis会将数据放在缓存中，下次查询的时候，SqlSession都会取出当前缓存的数据，而不是发送SQL到数据库中。如果执行了DML操作（insert、update、delete）并提交到数据库，MyBatis会清空一级缓存，避免出现脏读。
在test包AyUserDaoTest.java

 	@Resourceprivate SqlSessionFactoryBean sqlSessionFactoryBean;@Testpublic void testSessionCache() throws Exception {SqlSessionFactory sqlSessionFactory = sqlSessionFactoryBean.getObject();SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();AyUserDao ayUserDao1 = sqlSession.getMapper(AyUserDao.class);//第一次查询AyUser ayUser = ayUserDao1.findById("1");System.out.println(ayUser.getName());// 第二次查询AyUser ayUser1 = ayUserDao1.findById("1");System.out.println(ayUser1.getName());sqlSession.close();}

上述代码中，通过@Resource注解注入SqlSessionFactoryBean对象，在applicationContext.xml已经配置：

AyUserDao.java:

AyUser findById(String id);

AyUserMapper.xml:

执行测试用例testSessionCache():
在这里插入图片描述
由图中的控制台打印的信息可以看出，第一次和第二次查询，查询日志只输出一遍，这说明第二次查询数据不是从数据库查询的，而是从一级缓存获取的。
现在两次查询直接执行commit操作(更新，删除或插入)：

@Testpublic void testSession() throws  Exception {SqlSessionFactory sqlSessionFactory = sqlSessionFactoryBean.getObject();SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();AyUserDao ayUserDao1 = sqlSession.getMapper(AyUserDao.class);//第一次查询AyUser ayUser = ayUserDao1.findById("1");System.out.println(ayUser.getName());//执行commit操作:AyUser ayUser1 = new AyUser();ayUser1.setId(1);ayUser1.setName("a1");ayUserDao1.updateUser(ayUser1);//第二次查询AyUser ayUser2 = ayUserDao1.findById("1");System.out.println(ayUser2.getName());sqlSession.close();}

控制台打印相关的信息：
在这里插入图片描述

生命周期：
在开启一个Session会话的时候会创建新的SqlSession对象，每个对象会创建一个新的Executor对象，即：如果SqlSession调用了close方法会释放掉一级缓存对象；调用了clearCache会清空PerpetualCache对象数据但对象可用；执行一个DDL操作会清空对象数据，但该对象仍可以继续使用。

二级查询缓存

二级缓存是Mapper级别的缓存，多个SqlSession 使用一个Mapper(namespace)的SQL语句操作数据库，跨SqlSession，当某个SqlSession类实例对象执行了DML操作，Mapper会清空二级缓存，MyBatis默认不开启二级缓存。
在applicationContext.xml配置如下：
最重要的是指定MyBatis配置文件的位置

然后在resources添加mybatis-config.xml文件：

最后由于二级缓存是Mapper级别的，需要开启二级缓存的具体mapper.xml文件中开启二级缓存，只需要在mapper.xml添加一个cache标签即可，其属性如下：
在这里插入图片描述

开启AyUserMapper的namespace二级缓存

二级缓存的实例：

需要在AyUserMapper.xml加cache:

@Testpublic void testSession() throws  Exception {SqlSessionFactory sqlSessionFactory = sqlSessionFactoryBean.getObject();SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();AyUserDao ayUserDao1 = sqlSession.getMapper(AyUserDao.class);//第一次查询AyUser ayUser = ayUserDao1.findById("1");System.out.println(ayUser.getName());//执行commit操作:AyUser ayUser1 = new AyUser();ayUser1.setId(1);ayUser1.setName("a1");ayUserDao1.updateUser(ayUser1);//第二次查询（命中缓存）AyUser ayUser2 = ayUserDao1.findById("1");System.out.println(ayUser2.getName());sqlSession.close();}

AyUserDao和AyUserMapper.xml 不变
运行@Test：
在这里插入图片描述
开启了二级缓存会从其获取数据，需要在select 标签设置
useCache=“false” 禁用当前的select语句使用二级缓存

二级缓存的特点：以namespace为单位，不同namespace下的操作互不影响；增删改查会清空namespace 下全部缓存。
不过需要注意的是，有时候不同的namespace下的SQL配置可以缓存了相同的数据，例如AyUserMapper.xml，其他XXXMapper.xml有针对用户表的单表操作也缓存了用户数据，如果在AyUserMapper.xml做了刷新操作在XXXMapper.xml缓存的数据依然有效，这样会出现脏读。
所以根据业务情况，谨慎使用二级缓存。

cache-ref共享缓存
MyBatis 并不是整个Application 只有一个Cache缓存对象，将缓存划分得更细，也就是Mapper级别，每一个Mapper都有一个Cache对象：1.为每一个Mapper分配一个Cache缓存对象 (cache) 2.多个Mapper公用一个Cache缓存对象（cache-ref）

MyBatis 缓存原理

一个SqlSession对象创建一个本地缓存local cache，对于每次查询，会根据查询条件去一级缓存查找，如果缓存存在数据直接读出否则从数据库读。
在这里插入图片描述
交给了Executor执行器来完成，完成对数据库的操作。MyBatis会这个SqlSession创建一个新的Executor执行器，而缓存信息被维护在这个器中，MaBatis 将缓存和对缓存的操作封装成Cache接口。
二级缓存机制关键是使用Executor对象，开启SqlSession会话时，如果用户配置了"cacheEnable = true"会加上一个装饰者：CachingExecutor。
在这里插入图片描述
装饰器模式（Decorator Pattern）在不改变一个对象本身功能的基础上给对象增加额外的功能，一种用于替代继承的技术。
Cache接口是MyBatis缓存模块中最核心的接口，定义了所有缓存的基本行为，其源码如下：

public interface Cache {
//该缓存对象的idString getId();
// 向缓存添加数据，一般key为CacheKey，value为查询结果void putObject(Object var1, Object var2);
// 根据指定的key 在缓存查找对应的结果对象Object getObject(Object var1);
// 删除key对应的缓存项Object removeObject(Object var1);
// 清空缓存void clear();
// 缓存项个数int getSize();
// 获取读写锁ReadWriteLock getReadWriteLock();
}

Cache实现类有很多：
在这里插入图片描述
大部分都是装饰器，只有PrepetualCache提供了Cache接口的基本实现。

public class PerpetualCache implements Cache {private final String id;private Map 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();}}
}

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