Mybatis一级缓存学习：轻松入门指南

Mybatis一级缓存学习主要探讨了Mybatis框架中一级缓存的定义、特点、默认行为以及如何手动操作一级缓存。文章详细介绍了如何开启和关闭一级缓存，一级缓存的存储机制，以及在实际应用中的使用场景和注意事项。通过学习，可以有效提高应用的性能和响应速度。

Mybatis是什么

Mybatis是一个优秀的持久层框架，它支持定制化SQL、存储过程以及高级映射。Mybatis避免了几乎所有的JDBC代码和手动设置参数以及获取结果集。Mybatis可以使用简单的XML或注解进行配置和原始映射，将接口和Java的POJOs（Plain Old Java Objects，普通的Java对象）映射成数据库中的记录。

Mybatis工作原理简述

Mybatis的工作原理可以大致分为以下几个步骤：

1. 加载配置文件：Mybatis通过配置文件（通常是mybatis-config.xml）加载数据库的相关配置信息，如数据库连接URL、用户名、密码等。
2. 加载映射文件（Mapper XML文件）：Mybatis通过映射文件将SQL语句和Java对象关联起来，每一个映射文件通常对应一个数据库表。
3. 创建SqlSessionFactory：Mybatis会创建一个SqlSessionFactory实例，它是一个工厂类，用于创建SqlSession实例。
4. 创建SqlSession：SqlSessionFactory通过openSession()方法创建SqlSession实例，SqlSession是Mybatis中最核心的接口，提供了执行SQL语句、提交事务等方法。
5. 执行SQL语句：SqlSession通过select、insert、update、delete等方法执行SQL语句。
6. 关闭SqlSession：当数据库操作完成后，需要关闭SqlSession，释放数据库连接。

Mybatis中缓存的作用和意义

缓存可以提高应用的性能和响应速度，减少数据库的访问次数。在Mybatis中，缓存分为一级缓存和二级缓存。一级缓存是SqlSession级别的缓存，而二级缓存是Mapper级别的缓存。二级缓存可以被多个SqlSession共享，提高数据的复用性，而一级缓存则仅限于单个SqlSession使用。

一级缓存的概念

一级缓存，也称为本地缓存，是SqlSession级别的缓存。每个SqlSession都维护着自己的一个缓存，用于存储执行过的SQL语句的结果。当同一个SqlSession再次执行相同的SQL语句时，会从缓存中直接获取结果，而不是再执行SQL语句。

一级缓存的生命周期

一级缓存的生命周期与SqlSession相同，当SqlSession关闭时，一级缓存也会被清空。具体来说，当调用SqlSession.close()方法或SqlSession.commit()方法时，一级缓存会被清空。

一级缓存的作用范围

一级缓存的作用范围是单个SqlSession。也就是说，只有一个SqlSession才能访问和使用这个缓存。不同SqlSession之间的一级缓存是隔离的。

默认情况下，一级缓存的开启与关闭

一级缓存默认是开启的，不需要额外配置。但是，可以通过配置来关闭一级缓存。

• 开启一级缓存（默认情况）：

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

• 关闭一级缓存：

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

一级缓存的存储机制

一级缓存的存储机制是基于HashMap的。当一个SqlSession执行查询语句时，结果会被放入HashMap中。当同一个SqlSession再次执行相同的查询语句时，会从HashMap中获取结果，而不是再执行SQL语句。

例如，假设有一个User类：

public class User {
    private int id;
    private String name;
    private String email;

    // 省略getter和setter方法
}

当执行select语句时，结果会被放入缓存中：

List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.selectAllUsers");

如果再次执行相同的select语句，会直接从缓存中获取结果：

List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.selectAllUsers");

清除缓存的方式

当需要清除缓存时，可以通过以下几种方式来清除一级缓存：

1. 关闭SqlSession：当调用SqlSession.close()方法时，会清除该SqlSession的一级缓存。
2. 刷新缓存：可以调用SqlSession.clearCache()方法来清除当前SqlSession的一级缓存。

例如：

sqlSession.clearCache();

强制从缓存中获取数据

当想强制从缓存中获取数据时，可以通过设置flushCache参数为false来实现。

List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.selectAllUsers", null, false);

如果需要从缓存中获取数据，可以设置useCache参数为true。

List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.selectAllUsers", null, true);

适合使用一级缓存的情况

一级缓存适用于以下场景：

• 数据操作频繁：如果一个SqlSession频繁执行相同的查询语句，可以使用一级缓存来减少数据库的访问次数。
• 数据一致性要求不高：如果查询的数据一致性要求不高，可以使用一级缓存来提高性能。
• 单个SqlSession的操作：由于一级缓存是SqlSession级别的缓存，适用于单个SqlSession的操作。

避免使用一级缓存的情况

以下情况应避免使用一级缓存：

• 数据一致性要求高：如果查询的数据一致性要求很高，需要每次查询都从数据库获取最新的数据，那么不应该使用一级缓存。
• 多个SqlSession的操作：由于一级缓存是SqlSession级别的缓存，不适合多个SqlSession共享的数据。

缓存失效的情况

以下情况会导致缓存失效：

• 开启事务：在事务提交或回滚时，会清除缓存。
• 刷新缓存：调用SqlSession.clearCache()方法会清除缓存。
• 关闭SqlSession：当SqlSession关闭时，缓存会清空。

常见问题示例

• 问题1：为什么我的查询结果不一致？

  • 原因：可能是因为数据在不同的SqlSession中有更新，而查询结果是从缓存中获取的。
  • 解决方案：确保在一个SqlSession中操作，或者在查询时设置flushCache参数为true。
• 问题2：为什么我的查询结果为空？
  • 原因：可能是因为缓存中没有该查询的结果，或者缓存中的数据已经失效。
  • 解决方案：调用SqlSession.clearCache()方法清除缓存，或者在查询时设置useCache参数为false。

解决方案与调试技巧

• 调试技巧1：使用Mybatis自带的debug模式来查看查询语句的执行情况。

  <configuration>
      <settings>
          <setting name="logImpl" value="STDOUT_LOGGING"/>
      </settings>
  </configuration>

• 调试技巧2：使用SqlSession.clearCache()方法来清除缓存，然后重新查询。

  sqlSession.clearCache();
  List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.selectAllUsers");

通过以上步骤，可以更好地理解和使用Mybatis的一级缓存，从而提高应用的性能和响应速度。

以下是一个简单的示例，展示了如何使用Mybatis的一级缓存：

准备工作

1. 创建数据库表：

   CREATE TABLE `user` (
     `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
     `name` varchar(255) DEFAULT NULL,
     `email` varchar(255) DEFAULT NULL,
     PRIMARY KEY (`id`)
   ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

2. 创建持久化对象：

   public class User {
       private int id;
       private String name;
       private String email;
   
       // 省略getter和setter方法
   }

3. 创建Mapper接口：

   public interface UserMapper {
       List<User> selectAllUsers();
   }

4. 创建Mapper XML文件：

   <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
   <!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
           "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
   <mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
       <select id="selectAllUsers" resultType="com.example.model.User">
           SELECT id, name, email FROM user
       </select>
   </mapper>

5. 配置Mybatis：

   <configuration>
       <settings>
           <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
       </settings>
       <mappers>
           <mapper resource="com/example/mapper/UserMapper.xml"/>
       </mappers>
   </configuration>

编写测试代码

1. 创建SqlSessionFactory：

   SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(Resources.getResourceAsStream("mybatis-config.xml"));

2. 获取SqlSession：

   SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();

3. 执行查询操作：

   List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.selectAllUsers");
   System.out.println("User count: " + users.size());

4. 更新数据：

   User user = new User();
   user.setName("John");
   user.setEmail("john@example.com");
   sqlSession.insert("com.example.mapper.UserMapper.insertUser", user);
   sqlSession.commit();

5. 再次查询数据：

   List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.selectAllUsers");
   System.out.println("User count: " + users.size());

通过以上步骤，可以看到在同一个SqlSession中，第二次查询时会从缓存中获取数据，从而提高了性能。