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MyBatis动态SQL与缓存原理深入分析

java
383 2023-03-17

动态SQL

为什么叫做动态SQL：因为在程序执行中，mybatis提供的sql可以根据用户提供的字段数量、类型，合理的选择对应的执行sql。正是这一动态的选择特性，极大的优化了使用JDBC的代码冗余。

根据不同条件生成不同的sql语句执行

环境准备

以博客表为例：

create table `blog`(

    `id` varchar(50) primary key comment '博客ID',

    `title` varchar(100) not null comment '博客标题',

    `author` varchar(50) not null comment '博客作者',

    `create_time` datetime not null comment '创建时间',

    `view` int not null comment '浏览量'

);

Blog实体：

@Data

@AllArgsConstructor

public class Blog {

    private String id;

    private String title;

    private String author;

    private Date creatTime;

    private int views;

}

IDutils，用于随机生成的ID名称

public static String getId(){

  return UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-","");

}

IF语句

以上述搭建的环境为例，当我们需要查询博客时，如果用户指定了搜索搜索字段那就根据该字段查找，如果没有指定那就查询全部。如果用普通的sql语句实现，需要我们在Java程序中进行判断，但是MyBatis提供了动态SQL，我们就可以利用内置的IF标签来实现：

BlogMapper.xml配置

<select id="getBlogListIF" parameterType="map" resultType="Blog">

  select * from blog where 1 = 1

  <if test="title != null">

    and title like "%"#{title}"%"

  </if>

  <if test="author != null">

    and author like "%"#{author}"%"

  </if>

</select>

测试：

@Test

public void testGetBlogList(){

  SqlSession sqlSession = MyBatisUtils.getSqlSession();

  BlogMapper mapper = sqlSession.getMapper(BlogMapper.class);

  HashMap<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();

  map.put("title","Java");

  map.put("author",null);

  List<Blog> blogListIF = mapper.getBlogListIF(map);

  for (Blog blog : blogListIF) {

    System.out.println(blog);

  }

  sqlSession.commit();

  sqlSession.close();

}

此处采用模糊查询,在xml中直接对title和author字段进行判断，如果非空则执行拼接sql，反之查询全部

trim(where&Set) 

where

看下列代码：

<select id="getBlogListIF" parameterType="map" resultType="Blog">

  select * from blog where 

  <if test="title != null">

    and title like "%"#{title}"%"

  </if>

  <if test="author != null">

    and author = #{author}

	</if>

</select>

此时当上述两个if满足任一时，sql拼接后变成：

select * from blog where and author = #{author}这是不符合sql语法规则的。对此MyBatis提供了where标签来处理这种情况。

<select id="getBlogListIF" parameterType="map" resultType="Blog">

  select * from blog

  <where>

  <if test="title != null">

    and title like "%"#{title}"%"

    </if>

      <if test="author != null">

        and author = #{author}

</if>

  </where>

  </select>

where元素只会在它的任一子元素返回内容时，才会在sql中插入where子句。如果返回的sql开头为and 或on，where标签会自动将其抹去

set

sql中更新语句update在mybatis常用set标签来判定都需要更新哪些字段，如果用户设置了新的该字段属性，则会在set检测到，从而执行更新语句

并且set子句会动态的在行首添加上set关键字，包括删除额外的逗号

<update id="updateBlogInfo" parameterType="map">

  update blog

  <set>

    <if test="title != null">

      title = #{title},

    </if>

    <if test="author != null">

      author = #{author},

    </if>

  </set>

  where id = #{id}

</update>

trim

trim包含四个属性：

prefix前缀、prefixOverrides前缀覆盖、suffix后缀、suffixOverrides后缀覆盖

当where和set不能得到预期的结果时，可以使用trim进行配置。也可以直接使用trim实现和where、set相同的效果：

<!-- trim实现set -->

<trim prefix="set" suffixOverrides=",">

  <if test="title != null">

    title = #{title},

  </if>

  <if test="author != null">

    author = #{author},

  </if>

</trim>

<!-- trim实现where -->

<trim prefix="where" prefixOverrides="and | or">

  <choose>

    <when test="title != null">

      title = #{title}

    </when>

    <when test="author != null">

      and author = #{author}

    </when>

    <otherwise>

      and view != 0

    </otherwise>

  </choose>

</trim>

choose&when&otherwise

choose标签，类似于Java中的switch语句。当我们不想要执行全部的sql，而只是选择性的去执行对应的sql。

三者的关系类似于switch–>choose、case–>when、default–>otherwise

BlogMapper.xml编译sql

<select id="queryBlogChoose" parameterType="map" resultType="blog">

  select * from blog

  <where>

    <choose>

      <!--title不为null执行-->

      <when test="title != null">

        title = #{title}

      </when>

      <!--author不为null执行-->

      <when test="author != null">

        and author = #{author}

      </when>

      <!--默认执行-->

      <otherwise>

        and view != 0

      </otherwise>

    </choose>

  </where>

</select>

sql片段

利用sql标签，抽离重复代码。在需要使用的地方使用include标签直接引入即可

<!-- 抽离sql -->

<sql id="checkTitleAuthor">

  <if test="title != null">

    title = #{title},

  </if>

  <if test="author != null">

    author = #{author},

  </if>

</sql>

<select id="getBlogListIF" parameterType="map" resultType="Blog">

  select * from blog

  <where>

    <!-- 引入sql片段 -->

    <include refid="checkTitleAuthor"/>

  </where>

</select>

Foreach

利用Foreach可以在动态sql中对集合进行遍历

BlogMapper.xml

<select id="getBlogForeach" parameterType="map" resultType="blog">

  select * from blog  

  <where>

    <foreach collection="ids" item="id" open="(" separator="or" close=")">

      id=#{id}

    </foreach>

  </where>

</select>

上述代码，利用map集合存储list集合交给foreach，此处collection通过键“ids”获取list，item为值，open为拼接sql的开始，close为拼接sql的结束，separator表示分隔符

缓存

什么是缓存？

缓存是存在于内存中的临时数据

使用缓存可以减少和数据库的交互次数，提高数据库性能和执行效率

官网给出：

  • 映射语句文件中的所有 select 语句的结果将会被缓存。
  • 映射语句文件中的所有 insert、update 和 delete 语句会刷新缓存。
  • 缓存会使用最近最少使用算法（LRU, Least Recently Used）算法来清除不需要的缓存。
  • 缓存不会定时进行刷新（也就是说，没有刷新间隔）。
  • 缓存会保存列表或对象（无论查询方法返回哪种）的 1024 个引用。
  • 缓存会被视为读/写缓存，这意味着获取到的对象并不是共享的，可以安全地被调用者修改，而不干扰其他调用者或线程所做的潜在修改。

一级缓存

也叫做本地缓存，对应MyBatis中的sqlSession。

一级缓存是默认开启的，作用域仅在sqlSession中有效

缓存示例

用户user表id查询两次相同数据示例：

@Select("select * from user where id = #{id}")

Users getUserById(@Param("id") int id);

// 测试

public void testGetUsersList() {

  SqlSession sqlSession = MyBatisUtils.getSqlSession();

  UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);

  Users user1 = mapper.getUserById(2);

  System.out.println(user1);

  Users user2 = mapper.getUserById(2);

  System.out.println(user2);

  System.out.println(user1==user2);

  sqlSession.close();

}

打印效果分析：

上述程序分别调用两次getUserById方法，如果没有缓存机制那么最终应该会执行两次查询sql来返回数据，但是根据日志可以看到最终只执行了一次sql。 这说明，第一次查询到的数据就已经存放在了缓存当中，而第二次执行查询时将会直接从缓存中获取，不再进入sql层面查询。

看下面的示例：

<update id="updateUserInfo" parameterType="map" >

  update user

  <set>

    <if test="name != null">

      name = #{name},

    </if>

    <if test="pwd != null">

      pwd = #{pwd},

    </if>

  </set>

  where id = #{id}

</update>


@Test

public void testGetUsersList() {

  SqlSession sqlSession = MyBatisUtils.getSqlSession();

  UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);

  // 第一次查询id=2数据

  Users user1 = mapper.getUserById(2);

  System.out.println(user1);

  System.out.println("-----------------------------------------------");

  // 修改id=2数据

  HashMap<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();

  map.put("name","冯七七");

  map.put("id",2);

  int i = mapper.updateUserInfo(map);

  sqlSession.commit();

  // 第二次查询id=2数据

  Users user2 = mapper.getUserById(2);

  System.out.println(user2);

  System.out.println(user1==user2);

  sqlSession.close();

}

首先第一次查询数据，查询完之后调用修改方法将name修改为“ 冯七七 ” 然后再次执行查询语句

日志分析：

Created connection 594427726.

Setting autocommit to false on JDBC Connection [com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl@236e3f4e]

-- 第一次执行查询sql  数据保存在sqlSession中

==>  Preparing: select * from user where id = ?

==> Parameters: 2(Integer)

<==    Columns: id, name, pwd

<==        Row: 2, 冯子, 234

<==      Total: 1

Users(id=2, name=冯子, pwd=234)

-----------------------------------------------

-- 修改刚刚查询的数据

==>  Preparing: update user SET name = ? where id = ?

==> Parameters: 冯七七(String), 2(Integer)

<==    Updates: 1

Committing JDBC Connection [com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl@236e3f4e]

-- 再次执行查询语句  查询刚刚修改过的数据

==>  Preparing: select * from user where id = ?

==> Parameters: 2(Integer)

<==    Columns: id, name, pwd

<==        Row: 2, 冯七七, 234

<==      Total: 1

Users(id=2, name=冯七七, pwd=234)

false-- 数据发生改变

得出结论，数据在执行select之后会将查询到的数据保存在缓存中，以便下次直接使用

对于增删改则会在完成之后刷新缓存，刷新之后如果需要获取数据智能再次查询数据库

缓存失效场景

  • 查询不同数据时，自然无法从缓存中直接拿到。
  • 增删改操作可能会改变原数据，所以一定会刷新缓存
  • 手动清理缓存：sqlSession.clearCache();
  • 创建不同的sqlSession对象查询

二级缓存

一级缓存是默认开启的，但是由于一级缓存作用域太低，所以诞生二级缓存

二级缓存就是全局缓存，它对应于一个namespace命名空间级别。只要开启了二级缓存，在用一个Mapper下就始终有效

工作机制：

  • 一个会话查询一条数据，查询成功后该数据会存放在一级缓存中
  • 如果当前会话关闭了，则其对应的一级缓存消失。
  • 如果开启了二级缓存，那么一级缓存消失后，其中的数据就会被保存到二级缓存中
  • 当新开的会话去查询同一数据时，就会从二级缓存中拿到

开启全局缓存

cacheEnabled 全局性地开启或关闭所有映射器配置文件中已配置的任何缓存。

有效值true | false 默认值 true

但通常我们会在settings中显式的开启

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

然后需要在想要使用二级缓存的Mapper.xml文件中配置cache

<!-- 开启 使用默认参数 -->

<cache/>

<!-- 自定义参数 -->

<cache

       eviction="FIFO"

       flushInterval="60000"

       size="512"

       readOnly="true"/>

上述eviction是指驱逐策略，FIFO先进先出，按照对象进入缓存的顺序移出

flushInterval为刷新缓存的间隔时间，size为最大缓存容量，readOnly是否设置为只读

二级缓存示例

要注意的一点是，只有在一级缓存销毁之后。sqlSession才会将它缓存的东西交给二级缓存

// 测试二级缓存

@Test

public void testGetUserById(){

  // 创建两个sqlSession会话

  SqlSession sqlSession1 = MyBatisUtils.getSqlSession();

  SqlSession sqlSession2 = MyBatisUtils.getSqlSession();

  // selSession1查询一次

  UserMapper mapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper.class);

  Users user = mapper1.getUserById(2);

  System.out.println(user);

  sqlSession1.close();// 关闭sqlSession1

  System.out.println("---------------------------------------------");

  // selSession2查询与sqlSession相同的数据

  UserMapper mapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);

  Users user1 = mapper2.getUserById(2);

  System.out.println(user1);

  System.out.println(user==user1);

  sqlSession2.close();

}

打印日志如下：

Setting autocommit to false on JDBC Connection [com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl@55536d9e]

-- sqlSession1执行sql查询数据

==>  Preparing: select * from user where id = ?

==> Parameters: 2(Integer)

<==    Columns: id, name, pwd

<==        Row: 2, 冯七七, 234

<==      Total: 1

Users(id=2, name=冯七七, pwd=234)

-- 回收sqlSession1到链接池

Resetting autocommit to true on JDBC Connection [com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl@55536d9e]

Closing JDBC Connection [com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl@55536d9e]

Returned connection 1431530910 to pool.

---------------------------------------------

Cache Hit Ratio [com.yuqu.dao.UserMapper]: 0.5

-- sqlSession查询数据结果

Users(id=2, name=冯七七, pwd=234)

true

很明显，sqlSession1查询到的数据首先保存在了自己的缓存中，也就是一级缓存。那么关闭sqlSession1之后，数据被交给到二级缓存。此时sqlSession再次查询相同数据，则会直接在二级缓存中拿到

一个问题：

上文提到了妖使用二级缓存则必须在对应的Mapper.xml文件中配置cache标签。一种是隐式参数第一种，采用这种方式，就必须让实体类pojo实现serializable接口，否则会报出异常

java.io.NotSerializableException: com.yuqu.pojo.Users

如果采用自定义参数形式，就不需要实现Serializable接口。因为cache中有一个参数为eviction驱逐策略直接就规定了缓存中的数据读/写的规则。

但是通常无论是否采用自定义参数，都会将实体类实现序列化接口

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