Mybatis二级缓存资料详解：新手入门指南

本文详细介绍了Mybatis二级缓存的工作原理、配置方式以及使用场景。文章深入讲解了如何通过XML配置和注解方式开启二级缓存，并讨论了二级缓存的优势、注意事项和潜在问题。此外，文章还提供了具体的实践示例和优化技巧，帮助读者更好地理解和应用Mybatis二级缓存。

Mybatis 是一个优秀的持久层框架，它支持自定义 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，它能够通过缓存机制减少数据库访问的次数，提高系统的性能。Mybatis 的缓存分为一级缓存和二级缓存。

Mybatis 缓存是一种数据存储机制，其目的是为了减少数据库访问的次数，从而提高系统的性能。当应用程序请求的数据在缓存中存在时，Mybatis 将直接从缓存中读取数据，而不是从数据库中查询。缓存分为一级缓存和二级缓存。

• 一级缓存：一级缓存（Local Cache）是 Mybatis 的默认缓存机制，它是基于 Per-Session 层的缓存，每个 SqlSession 都有自己的缓存区域。当同一个 SqlSession 对象执行相同的 SQL 语句时，它会先查看缓存中是否存在数据，存在则直接返回，否则去数据库中查询。一级缓存默认是开启的，它在 SqlSession 生命周期结束时会进行清除。

• 二级缓存：二级缓存（Second Level Cache）是全局缓存，基于 Per-namespace 层的缓存，即多个 SqlSession 共享一个二级缓存。二级缓存默认是关闭的，需要手动开启。当一个 SqlSession 查询数据时，首先会从二级缓存中查找，如果查不到再去一级缓存中查找，如果一级缓存中也没有，才会去数据库中查询。

二级缓存的作用和优势

二级缓存的主要作用是在整个应用中共享数据，提高数据库访问的效率。开启二级缓存后，当一个 SqlSession 查询数据时，它会首先检查二级缓存中是否有该数据，如果存在则直接返回，否则再去一级缓存中查找，如果一级缓存中也没有，才会去数据库中查询。因此，二级缓存可以减少数据库访问的次数，提高系统的性能。

二级缓存的优势在于它能够减少对数据库的访问次数，降低了数据库的负载，同时也减少了网络传输的延迟，提高了系统的响应速度。此外，二级缓存还能够实现数据的共享，减少重复查询，从而节约系统资源。

二级缓存的默认配置

Mybatis 的二级缓存默认是关闭的，需要手动开启。二级缓存的配置可以通过 XML 配置文件或者注解的方式进行，具体的配置项包括缓存的类型、缓存的实现类、缓存的存储方式等。例如：

<cache
    type="org.apache.ibatis.builtin.SimpleCache"
    eviction="LRU"
    blocking="true"
    size="1024"
    flushInterval="60000" />

如何开启Mybatis二级缓存

通过XML配置方式开启二级缓存

在 XML 配置文件中，可以通过 <cache> 标签来开启二级缓存。配置示例如下：

<cache />

此外，还可以通过一些属性来调整缓存的行为，例如 type 属性指定缓存的实现类。例如：

<cache type="org.apache.ibatis.builtin.SimpleCache" />

通过注解方式开启二级缓存

在 Mapper 接口中，可以通过 @CacheEnabled 注解来开启二级缓存。例如：

@CacheEnabled
public interface UserMapper {
    User selectUserById(int id);
}

注意，@CacheEnabled 注解需要在 Mybatis 的 Mapper 接口中使用。

二级缓存的生命周期

当开启二级缓存后，所有相同命名空间的 SqlSession 查询的数据都会存储到二级缓存中。默认情况下，二级缓存的生命周期是和 Mybatis 应用的生命周期相同的，也就是说，只有当整个应用关闭时，二级缓存才会被清除。

二级缓存的存储结构

Mybatis 二级缓存的存储结构是 HashTable，它将查询的结果缓存起来，缓存的键是 SQL 语句的签名（即 SQL 语句的内容）加上结果集的类型，值是结果集的 List。当同一个命名空间下的多个 SqlSession 查询相同的 SQL 语句时，所有查询的结果都会存储到同一个 HashTable 中，这样可以实现数据的共享。

实际开发中二级缓存的使用场景

在实际开发中，二级缓存的使用场景非常广泛。例如，在电商网站中，商品列表页面需要频繁地展示商品信息，而这些信息在短时间内是相对稳定的，因此可以将这些数据缓存起来，减少数据库访问的次数。此外，在社交网站中，用户的关注列表、好友列表等信息也可以使用二级缓存来提高系统的响应速度。

注意事项和潜在问题

在使用二级缓存时，需要注意以下几点：

1. 缓存更新问题：当数据库中的数据发生变化时，缓存中的数据也需要相应地更新。否则，缓存中的数据可能会出现不一致的情况。为了保证缓存的一致性，Mybatis 提供了 flushCache 方法，可以在执行 SQL 语句后强制刷新缓存。例如：

   // 示例代码：使用 flushCache 方法强制刷新缓存
   session.selectList("selectAllUsers");
   session.flushCache();

2. 缓存冲突问题：当多个用户同时访问同一个缓存中的数据时，可能会出现缓存冲突的问题。例如，当一个用户修改了缓存中的数据，而另一个用户正在读取该数据时，可能会导致读取的数据和数据库中的数据不一致。为了避免这种情况，可以使用版本号或者时间戳来保证缓存的一致性。

3. 缓存失效问题：当缓存中的数据失效时，需要从数据库中重新查询数据，这会增加数据库的负载。为了减少数据库的访问次数，可以设置缓存的过期时间，当缓存中的数据过期时，会自动从数据库中重新加载数据。

实践示例

假设有一个用户表 user，其中包含 id 和 name 两个字段。我们可以通过以下步骤来使用二级缓存：

1. 配置 XML 文件

   在 UserMapper.xml 配置文件中，开启二级缓存：

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

2. 定义 Mapper 接口

   创建 UserMapper 接口，定义 selectUserById 方法：

   package com.example.mapper;
   
   import com.example.model.User;
   
   @CacheEnabled
   public interface UserMapper {
      User selectUserById(int id);
   }

3. 定义业务逻辑

   在 UserService 类中，调用 UserMapper 接口中的方法：

   package com.example.service;
   
   import com.example.mapper.UserMapper;
   import com.example.model.User;
   import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
   import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
   import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder;
   
   import java.io.InputStream;
   
   public class UserService {
      private SqlSessionFactory sqlSessionFactory;
   
      public UserService() {
          // 读取配置文件
          String resource = "mybatis-config.xml";
          InputStream inputStream = UserService.class.getClassLoader().getResourceAsStream(resource);
          sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
      }
   
      public User getUserById(int id) {
          try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
              UserMapper mapper = session.getMapper(UserMapper.class);
              return mapper.selectUserById(id);
          }
      }
   }

4. 定义模型类

   创建 User 类，表示用户信息：

   package com.example.model;
   
   public class User {
      private int id;
      private String name;
   
      // Getters and setters
      public int getId() {
          return id;
      }
   
      public void setId(int id) {
          this.id = id;
      }
   
      public String getName() {
          return name;
      }
   
      public void setName(String name) {
          this.name = name;
      }
   }

5. 测试代码

   编写测试代码，验证二级缓存的效果：

   package com.example;
   
   import com.example.model.User;
   import com.example.service.UserService;
   import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
   import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
   import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder;
   
   import java.io.InputStream;
   import java.util.concurrent.TimeUnit;
   
   public class Main {
      public static void main(String[] args) {
          // 创建 UserService 实例
          UserService userService = new UserService();
   
          // 获取用户信息
          User user = userService.getUserById(1);
          System.out.println("User 1: " + user.getName());
   
          // 模拟延时操作
          try {
              TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
          } catch (InterruptedException e) {
              e.printStackTrace();
          }
   
          // 再次获取用户信息，验证缓存的效果
          User user2 = userService.getUserById(1);
          System.out.println("User 1: " + user2.getName());
      }
   }

通过以上示例，可以看到，当第一次查询用户信息时，数据会被加载到缓存中。当再次查询同一个用户信息时，Mybatis 会直接从缓存中返回数据，而不会去数据库中重新查询，从而提高了系统的响应速度。

如何解决缓存冲突问题

缓存冲突问题是指多个用户同时访问同一个缓存中的数据，导致数据不一致的问题。为了避免这种情况，可以使用版本号或者时间戳来保证缓存的一致性。

例如，可以为每个缓存中的数据添加一个版本号，当数据发生变化时，版本号也会相应地更新。当其他用户访问该数据时，会先检查版本号，如果版本号不一致，则重新从数据库中加载最新的数据。

此外，还可以设置缓存的更新策略，例如设置缓存的过期时间，当缓存中的数据过期时，会自动从数据库中重新加载数据。

如何提升二级缓存的性能

为了提升二级缓存的性能，可以考虑以下几个方面：

1. 合理设置缓存的大小

   缓存的大小会直接影响缓存的性能。如果缓存的大小过小，可能会导致缓存频繁地被替换，从而降低了缓存的命中率。如果缓存的大小过大，可能会占用大量的内存资源，影响系统的性能。因此，需要根据实际情况合理设置缓存的大小。

2. 优化缓存的存储结构

   Mybatis 的二级缓存默认使用 HashTable 来存储数据，这种存储结构的性能在大量数据的情况下可能会有所下降。可以考虑使用其他性能更好的存储结构，例如 ConcurrentHashMap，或者使用外部的缓存系统，例如 Redis 或者 Memcached。

3. 合理设置缓存的更新策略

   缓存的更新策略会影响缓存的性能。例如，可以设置缓存的过期时间，当缓存中的数据过期时，会自动从数据库中重新加载数据。此外，还可以设置缓存的刷新策略，例如设置缓存的刷新间隔，当缓存中的数据发生变化时，会自动刷新缓存。例如：

   <cache
      type="org.apache.ibatis.builtin.SimpleCache"
      eviction="LRU"
      blocking="true"
      size="1024"
      flushInterval="60000" />

通过以上优化技巧，可以有效地提升 Mybatis 二级缓存的性能，从而提高系统的响应速度。