JAVA：MyBatis 缓存机制详解的技术指南-拾荒的小海螺

1、简述

MyBatis是Java开发中常用的持久层框架之一，通过面向对象的方式操作数据库。为了提高系统性能，MyBatis提供了两级缓存机制：一级缓存（本地缓存）和二级缓存（全局缓存）。本文将详细讲解MyBatis缓存机制的使用原理、配置方法，并通过示例展示如何合理地使用缓存优化数据访问效率。

2、基础原理

2.1 一级缓存

作用范围：一级缓存是基于SqlSession级别的缓存，即在同一个SqlSession中执行的相同SQL语句将会从缓存中获取结果，而不会再去查询数据库。
存储方式：一级缓存的默认存储机制是基于HashMap实现的。
特点：默认开启，无法跨SqlSession共享数据，查询范围有限。

2.2 二级缓存

作用范围：二级缓存是基于Mapper级别的缓存，即同一个命名空间的Mapper都可以共享二级缓存。
存储方式：MyBatis默认使用PerpetualCache作为二级缓存，使用HashMap进行存储。
特点：二级缓存是可选的，需要在配置文件中开启，支持多个SqlSession共享同一数据，能够有效减少数据库查询次数。

3、一级缓存的使用

一级缓存默认开启，无需额外配置。当执行同一查询时，MyBatis会先检查一级缓存，若存在结果则直接返回缓存数据，否则才会执行SQL查询数据库。

import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import com.example.mapper.UserMapper;
import com.example.model.User;

public class MyBatisCacheDemo {

    public static void main(String[] args) {
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = MyBatisUtil.getSqlSessionFactory();

        try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
            UserMapper userMapper = session.getMapper(UserMapper.class);

            // 第一次查询
            User user1 = userMapper.selectUserById(1);
            System.out.println("第一次查询：" + user1);

            // 第二次查询，触发一级缓存
            User user2 = userMapper.selectUserById(1);
            System.out.println("第二次查询（来自缓存）：" + user2);

            // 判断是否为同一对象
            System.out.println("是否为同一对象：" + (user1 == user2));  // true
        }
    }
}

注意：如果执行了session.commit()、session.close()、session.clearCache()等操作，一级缓存将会失效。

4、二级缓存的配置与使用

MyBatis默认关闭二级缓存，需要在mybatis-config.xml或Mapper映射文件中开启。

4.1 在全局配置文件中开启二级缓存

在mybatis-config.xml中增加true，如：

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

4.2 在Mapper XML文件中配置二级缓存

在具体的Mapper文件中加入标签来启用二级缓存。

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <cache/>
  
    <select id="selectUserById" parameterType="int" resultType="com.example.model.User">
        SELECT * FROM user WHERE id = #{id}
    </select>
</mapper>

4.3 使用二级缓存示例

import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import com.example.mapper.UserMapper;
import com.example.model.User;

public class MyBatisCacheDemo {

    public static void main(String[] args) {
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = MyBatisUtil.getSqlSessionFactory();

        // 第一次查询，开启第一个SqlSession
        try (SqlSession session1 = sqlSessionFactory.openSession()) {
            UserMapper userMapper1 = session1.getMapper(UserMapper.class);
            User user1 = userMapper1.selectUserById(1);
            System.out.println("第一次查询：" + user1);
        } // SqlSession关闭，触发二级缓存存储

        // 第二次查询，开启新的SqlSession
        try (SqlSession session2 = sqlSessionFactory.openSession()) {
            UserMapper userMapper2 = session2.getMapper(UserMapper.class);
            User user2 = userMapper2.selectUserById(1);
            System.out.println("第二次查询（来自二级缓存）：" + user2);

            // 判断是否为同一对象
            System.out.println("是否为同一对象：" + (user1 == user2));  // true
        }
    }
}

5、缓存失效的场景

在以下情况下，MyBatis的缓存将会失效：

增删改操作：每当执行INSERT、UPDATE或DELETE操作后，一级缓存和二级缓存都会失效。
手动清空缓存：可以通过SqlSession.clearCache()方法手动清空一级缓存。
不同SqlSession：一级缓存仅作用于当前SqlSession，不同SqlSession之间无法共享一级缓存。
其他影响因素：MyBatis中mapper.xml文件中的flushCache配置项等也会影响缓存策略。

缓存的优缺点分析：

优点
提升性能：缓存机制减少了数据库的交互次数，提升了查询效率。
简化数据共享：特别是二级缓存，多个SqlSession可以共享数据，适合不经常变动的数据。
缺点
缓存不一致：数据库数据变动后，可能会造成缓存数据不一致的问题。
占用内存：大量的数据缓存可能会导致内存占用过高。
适用场景有限：频繁变动的数据不适合缓存。

6、总结

MyBatis的缓存机制是一种有效的数据访问优化方案。通过一级缓存和二级缓存，开发者可以显著减少数据库查询次数，提升系统的性能。在实际使用中，需要合理配置和使用缓存机制，特别是在数据变动频繁的情况下，可以适当关闭缓存或手动清空缓存，保证数据的一致性。

MyBatis缓存的使用场景建议：

适用于读取频率高且修改较少的数据，如产品信息、用户基本资料等。
对于频繁变更的数据，如订单、库存信息等，建议关闭缓存，以避免缓存不一致的问题。

通过合适的缓存配置和控制策略，MyBatis缓存机制可以为系统带来显著的性能提升。希望本文的示例和介绍对您在项目中使用MyBatis缓存有所帮助。

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