MyBatis二级缓存学习入门

MyBatis的缓存机制是其核心功能之一，分为一级缓存和二级缓存两种级别。本文主要介绍如何学习和入门Mybatis二级缓存，包括其启用方法、工作原理以及配置方式。通过合理配置和使用二级缓存，可以有效提高应用的性能和响应速度。

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 的缓存机制是其核心功能之一，分为一级缓存和二级缓存两种级别。了解这两种缓存的定义和特点，有助于开发者更好地利用 MyBatis 的缓存机制，提高应用的性能。

MyBatis缓存的两种级别

MyBatis 缓存分为一级缓存和二级缓存两种级别。这两种级别的缓存各有特点，适用于不同的场景。

一级缓存

一级缓存是 SqlSession 级别的缓存。当执行 SQL 查询时，结果会被暂存到 SqlSession 中。若后续相同的查询再次执行，MyBatis 会直接从缓存中返回结果，而不会重新执行 SQL 查询。这种方式可以减少数据库的访问次数，提高应用的响应速度。

二级缓存

二级缓存是基于 Mapper 级别的缓存。它在同一个 MyBatis 会话（Session）中，共享同一个 Mapper 的缓存。缓存数据可以被多个 SqlSession 访问，使得不同 SqlSession 之间可以共享缓存数据。

二级缓存的启用方法

二级缓存默认是关闭的，需要手动启用。通过配置 MyBatis 配置文件（如 mybatis-config.xml）或 Mapper XML 文件来启用二级缓存。

全局启用二级缓存

在 MyBatis 配置文件 mybatis-config.xml 中启用全局二级缓存：

<configuration>
    <!-- 启用全局二级缓存 -->
    <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
</configuration>

特定 Mapper 启用二级缓存

在 Mapper XML 文件中启用特定 Mapper 的二级缓存：

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <cache
        eviction="FIFO"   <!-- 驱逐策略，默认 LRU -->
        flushInterval="60000" <!-- 缓存刷新间隔，单位为毫秒 -->
        size="100"        <!-- 缓存的最大条目数 -->
        readOnly="true"   <!-- 缓存是否只读，默认为 false -->
    />
</mapper>

二级缓存的工作原理

当执行 SQL 查询时，结果会被暂存到二级缓存中。若后续相同 Mapper 中的相同查询再次执行，MyBatis 会先从二级缓存中查找是否有缓存的数据，若有缓存的数据，则直接返回缓存的数据，而不会重新执行 SQL 查询。这种方式可以在更大的范围内减少数据库的访问次数，提高应用的响应速度。

查询缓存中的数据

例如，查询缓存中的数据：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
try {
    User user = sqlSession.selectOne("com.example.mapper.UserMapper.selectUser", 1);
    // 处理用户信息
} finally {
    sqlSession.close();
}

在MyBatis配置文件中配置二级缓存

在 MyBatis 配置文件 mybatis-config.xml 中配置二级缓存，可以通过以下步骤实现：

1. 在 MyBatis 根元素 <configuration> 中添加 <setting> 元素，启用全局二级缓存。
2. 在 Mapper 元素中添加 <cache> 元素，启用特定 Mapper 的二级缓存。

示例代码如下：

<configuration>
    <!-- 启用全局二级缓存 -->
    <setting name="cacheEnabled" value="true"/>

    <mapper resource="com/example/mapper/UserMapper.xml"/>
</configuration>

在Mapper XML文件中启用二级缓存

在 Mapper XML 文件中启用二级缓存，可以通过以下步骤实现：

1. 在 Mapper XML 文件中添加 <cache> 元素，启用特定 Mapper 的二级缓存。
2. 配置 <cache> 元素的属性，如 eviction、flushInterval、size 等。

示例代码如下：

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <cache
        eviction="FIFO"   <!-- 驱逐策略，默认 LRU -->
        flushInterval="60000" <!-- 缓存刷新间隔，单位为毫秒 -->
        size="100"        <!-- 缓存的最大条目数 -->
        readOnly="true"   <!-- 缓存是否只读，默认为 false -->
    />

    <select id="selectUser" resultType="com.example.model.User">
        SELECT * FROM user WHERE id = #{id}
    </select>
</mapper>

适合使用二级缓存的情况

1. 频繁查询相同数据：当应用中频繁查询相同的数据时，可以启用二级缓存来提高应用的响应速度。
2. 读多写少的场景：在读多写少的场景中，启用二级缓存可以减少数据库的访问次数，提高应用的性能。

示例代码

例如，在登录功能中启用二级缓存：

<mapper namespace="com.example.mapper.LoginMapper">
    <cache eviction="FIFO" flushInterval="60000" size="100" readOnly="true" />
    <select id="loginUser" resultType="com.example.model.User">
        SELECT * FROM user WHERE username = #{username}
    </select>
</mapper>

不适合使用二级缓存的情况

1. 频繁更新数据：如果数据更新频繁，启用二级缓存可能会导致缓存数据与数据库数据不一致的问题。
2. 实时性要求高的场景：在实时性要求高的场景中，启用二级缓存会影响数据的一致性。

二级缓存失效的原因

二级缓存失效可能由以下原因导致：

1. 数据更新：当数据库中的数据更新时，缓存数据可能已过期，需要重新访问数据库。
2. 缓存驱逐：当缓存达到最大条目数或缓存刷新间隔时，部分缓存数据可能会被驱逐。
3. 缓存被清空：当 MyBatis 执行某些操作（如清空缓存）时，缓存数据可能被清空。

解决二级缓存失效的方法

1. 手动清空缓存
   在执行数据更新操作后，可以手动清空二级缓存，以确保缓存数据的一致性。

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
try {
    sqlSession.selectOne("com.example.mapper.UserMapper.selectUser", 1);
    sqlSession.update("com.example.mapper.UserMapper.updateUser", user);
    sqlSession.flushCache();  // 手动清空缓存
} finally {
    sqlSession.close();
}

1. 使用缓存处理器
   可以通过实现 Cache 接口来定制缓存处理器，以更好地控制缓存行为。

public class CustomCache implements Cache {
    @Override
    public String getId() {
        return "customCache";
    }

    @Override
    public void putObject(Object key, Object value) {
        // 缓存写入策略
    }

    @Override
    public Object getObject(Object key) {
        // 缓存读取策略
        return null;
    }

    @Override
    public Object removeObject(Object key) {
        // 缓存移除策略
        return null;
    }

    @Override
    public void clear() {
        // 缓存清除策略
    }

    @Override
    public int getSize() {
        // 返回缓存大小
        return 0;
    }

    @Override
    public Collection<Object> getKeys() {
        // 返回缓存中所有键的集合
        return null;
    }
}

1. 配置缓存刷新间隔
   合理配置缓存刷新间隔，确保缓存数据的时效性。

<cache
    eviction="FIFO"
    flushInterval="60000"
    size="100"
    readOnly="true"
/>

二级缓存的实际应用

以一个简单的登录功能为例，演示二级缓存的应用。

场景描述

• 用户登录时，需要从数据库中查询用户信息。
• 由于登录功能较为频繁，启用二级缓存可以提高响应速度。

Mapper XML 文件

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <cache
        eviction="FIFO"
        flushInterval="60000"
        size="100"
        readOnly="true"
    />

    <select id="selectUser" resultType="com.example.model.User">
        SELECT * FROM user WHERE username = #{username}
    </select>
</mapper>

Mapper 接口

public interface UserMapper {
    User selectUser(String username);
}

Service 层代码

@Service
public class UserService {
    private UserMapper userMapper;

    @Autowired
    public UserService(UserMapper userMapper) {
        this.userMapper = userMapper;
    }

    public User login(String username) {
        return userMapper.selectUser(username);
    }
}

二级缓存的性能优化

为了进一步优化二级缓存的性能，可以考虑以下几点：

1. 合理配置缓存参数：根据实际应用需求，合理配置缓存的 eviction、flushInterval、size 等参数。
2. 使用缓存监听器：可以实现 CacheListener 接口来监听缓存事件，如缓存数据的插入、删除等。
3. 缓存数据分段：可以将缓存数据分为多个段，并根据实际情况动态调整缓存的大小。

示例代码

public class CustomCacheListener implements CacheListener {
    @Override
    public void putCacheObject(Object key, Object value) {
        // 缓存插入监听
    }

    @Override
    public void removeCacheObject(Object key) {
        // 缓存移除监听
    }

    @Override
    public void clearCache() {
        // 缓存清除监听
    }
}