Mybatis二级缓存教程：快速入门与实践

本文详细介绍了Mybatis的缓存体系结构，包括一级缓存和二级缓存的区别及生命周期。文章深入讲解了如何配置Mybatis二级缓存，包括开启步骤和缓存配置文件的详细设置。此外，还探讨了二级缓存的工作原理、使用场景及优化技巧。

Mybatis的缓存体系结构分为一级缓存和二级缓存。一级缓存位于SqlSession对象中，每个SqlSession都是一个一级缓存的实例。二级缓存则位于Mapper对应的Mapper.xml文件中，它是一个全局缓存，可供一个SqlSession实例或多个SqlSession实例共享。

一级缓存和二级缓存的主要区别在于它们的作用域和生命周期。一级缓存的生命周期与SqlSession对象的生命周期一致，当SqlSession对象关闭时，一级缓存也会失效。而二级缓存的生命周期则与整个应用相关联，对于整个应用而言，二级缓存的生命周期相对较长，可以跨越多个SqlSession对象。

1. 在Mybatis的配置文件mybatis-config.xml中，设置全局的二级缓存配置。在configuration标签内加入<setting>标签，并设置cacheEnabled属性为true。

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

2. 在Mapper对应的Mapper.xml文件中，为需要使用二级缓存的Mapper配置<cache>标签。

   <mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
      <cache />
      <!-- 映射语句 -->
   </mapper>

在<cache>标签中，可以通过添加属性来配置二级缓存的行为。例如，设置缓存的容量、缓存数据的序列化方式、缓存加载策略等。

<cache
  type="com.example.cache.FooCache"
  eviction="FIFO"
  blocking="true"
  size="100"
  readOnly="false"
  lru="true">
</cache>

• type: 指定缓存实现的全限定类名，自定义缓存实现。
• eviction: 指定缓存的驱逐策略，如FIFO、LRU等。
• blocking: 如果设置为true，则在缓存满时阻塞写入操作。
• size: 设置缓存的初始容量。
• readOnly: 如果设置为true，则缓存只读。
• lru: 如果设置为true，则启用LRU缓存策略。

二级缓存的生命周期与整个应用相关联。当一个SqlSession对象执行查询操作时，会先从二级缓存中查找数据，如果找到，则直接返回缓存中的数据；如果未找到，则从数据库中查询数据，并将获取到的数据存储到二级缓存中。当应用关闭或重启时，二级缓存中的数据会被清空。

当一个SqlSession对象执行更新操作时，会触发二级缓存的更新机制。首先，根据更新操作的语句和参数，从二级缓存中查找对应的缓存项。如果找到，则根据更新操作的结果，刷新或移除缓存项。如果未找到，则更新数据库中的数据，并将更新后的数据存储到二级缓存中。

二级缓存适合用于查询操作频繁、数据不经常变动的场景。例如，用户信息的查询、商品信息的查询等。下面是商品信息查询操作频繁的示例：

<cache />
<select id="getProductById" resultType="com.example.model.Product">
    SELECT * FROM product WHERE id = #{id}
</select>

二级缓存不适合用于频繁更新或删除数据的场景。因为缓存中的数据与数据库中的数据可能会出现不一致的情况，导致查询结果错误。例如，频繁更新或删除商品信息的场景：

<cache />
<update id="updateProduct">
    UPDATE product SET name = #{name} WHERE id = #{id}
</update>
<delete id="deleteProduct">
    DELETE FROM product WHERE id = #{id}
</delete>

1. 合理设置缓存的大小。缓存的大小应该根据应用的实际情况来设置，过大或过小都会影响缓存的命中率。
2. 设置合理的缓存更新策略。例如，设置缓存的驱逐策略，避免缓存满时导致缓存更新操作失败。
3. 优化查询语句。尽量减少查询语句的复杂度，提高查询语句的执行效率，从而提高查询操作的缓存命中率。

1. 手动清理缓存。通过调用SqlSession对象的clearCache()方法，可以手动清理缓存。

   SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
   UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
   userMapper.clearCache();

2. 自动清理缓存。在缓存满时，可以设置缓存的驱逐策略，自动清理缓存中的数据。例如：

<cache
  eviction="LRU"
  size="100">
</cache>

1. 缓存中的数据与数据库中的数据不一致。这可能是由于更新操作未正确刷新或移除缓存项导致。
2. 查询操作未命中缓存。这可能是由于缓存中没有存储查询所需的缓存项。

1. 设置合理的缓存更新策略。确保更新操作能够正确刷新或移除缓存项。
2. 设置合理的缓存驱逐策略。避免缓存满时导致缓存更新操作失败。
3. 优化查询语句。尽量减少查询语句的复杂度，提高查询语句的执行效率，从而提高查询操作的缓存命中率。

假设有一个用户信息的Mapper，需要配置二级缓存，可以通过以下方式配置：

1. 在mybatis-config.xml中设置全局的二级缓存配置。

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

2. 在UserMapper.xml文件中配置<cache>标签。

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

假设有一个查询用户信息的Mapper，执行查询操作时，会先从二级缓存中查找用户信息，如果找到，则直接返回缓存中的用户信息；如果未找到，则从数据库中查询用户信息，并将获取到的用户信息存储到二级缓存中。

public class UserMapperTest {
    @Test
    public void testGetUserById() throws IOException {
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(Resources.getResourceAsReader("mybatis-config.xml"));
        SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
        UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);

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

        // 第二次查询
        User user2 = userMapper.getUserById(1);
        System.out.println("Second query: " + user2);

        sqlSession.close();
    }
}

假设有一个商品信息的Mapper，商品信息的查询操作非常频繁，数据更新不频繁。在这种情况下，可以使用二级缓存来提高查询操作的性能。

<cache />
<select id="getProductById" resultType="com.example.model.Product">
    SELECT * FROM product WHERE id = #{id}
</select>

假设有一个用户信息的Mapper，为了提高查询操作的缓存命中率，可以通过以下方式优化缓存：

1. 设置合理的缓存大小。例如，设置缓存的初始容量为100。
2. 设置合理的缓存更新策略。例如，设置缓存的驱逐策略为LRU。
3. 优化查询语句。尽量减少查询语句的复杂度，提高查询语句的执行效率。

<cache
  type="com.example.cache.FooCache"
  eviction="LRU"
  size="100">
</cache>
<select id="getUserById" resultType="com.example.model.User">
    SELECT * FROM user WHERE id = #{id}
</select>

假设有一个用户信息的Mapper，查询操作未命中缓存。可以通过以下方式解决：

1. 检查缓存配置是否正确。确保缓存配置文件中的<cache>标签已经正确配置。
2. 检查查询语句是否正确。确保查询语句的查询条件正确，避免查询语句的复杂度过高。
3. 检查缓存更新策略是否合理。确保缓存更新策略能够正确刷新或移除缓存项。

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

通过以上示例，可以更清晰地理解Mybatis二级缓存的工作原理和使用方法，以及如何优化缓存的性能。