Mybatis二级缓存入门详解

Mybatis二级缓存入门详解介绍了Mybatis框架中的二级缓存机制，包括其启用配置、工作原理及使用场景。文章详细说明了如何在Mybatis中配置和使用二级缓存，以提高系统的读取性能和响应速度。此外，还讨论了二级缓存的常见问题及其解决方案，帮助开发者更好地理解和应用Mybatis二级缓存入门知识。

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 的缓存机制包括一级缓存和二级缓存。

Mybatis一级缓存和二级缓放的概念

Mybatis 的一级缓存是指 SqlSession 级别的缓存，也就是同一个 SqlSession 中的多次查询会被缓存，下次查询可以直接从缓存中获取，节省了数据库查询的时间。一级缓存是 Mybatis 默认开启的，并不需要任何配置。

二级缓存则是指 Mapper 级别的缓存，也就是多个 SqlSession 中的相同 SQL 查询会被缓存，下次查询可以直接从缓存中获取。二级缓存需要手动开启，并且需要配置对应的参数。

一级缓存和二级缓存的区别

一级缓存和二级缓存的主要区别如下：

1. 缓存范围：一级缓存是 SqlSession 级别的缓存，二级缓存是 Mapper 级别的缓存。
2. 默认状态：一级缓存默认开启，二级缓存默认关闭。
3. 缓存共享：一级缓存在一个 SqlSession 的范围内是共享的，而二级缓存在一个 Mapper 的范围内是共享的。

二级缓存的启用需要进行相应的配置，具体步骤如下：

二级缓存的配置方法

在 Mybatis 的配置文件（mybatis-config.xml）中，可以通过 cacheEnabled 属性开启二级缓存。同时，在需要开启二级缓存的 Mapper XML 文件中，也需要配置启用二级缓存。

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

在 Mapper XML 文件中，通过 <cache> 标签来启用二级缓存：

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
  <cache/>
  ...
</mapper>

启用二级缓存的步骤

1. 配置全局缓存：在 mybatis-config.xml 文件中启用全局缓存。
2. 配置 Mapper 缓存：在每个需要启用二级缓存的 Mapper XML 文件中配置 <cache> 标签。
3. 配置 Java 代码：在 Java 代码中，确保在同一个 Mapper 范围内的多次查询可以利用缓存。

二级缓存的工作原理涉及到缓存的存储机制以及数据的查询和更新过程。

缓存的存储机制

Mybatis 的二级缓存主要使用了 HashMap 作为缓存容器，同时提供了一些缓存容器的扩展，例如 LRU（Least Recently Used）算法。缓存的数据是以键值对的形式存储的，键通常是 SQL 语句和参数的组合，值是查询结果。

数据的查询和更新过程

1. 查询过程：

   • 当应用程序调用 Mapper 中的查询方法时，Mybatis 首先会检查二级缓存中是否存在该查询的结果。
   • 如果存在，则直接返回缓存中的结果，否则执行数据库查询并将结果存入缓存。
2. 更新过程：
   • 当应用程序调用 Mapper 中的插入、更新或删除方法时，Mybatis 会同步更新二级缓存中的对应数据。
   • 如果查询缓存中的数据已经过期或已经被修改，则缓存项会被移除或者更新。

二级缓存适合在以下场景中使用：

哪些情况适合使用二级缓存

1. 高并发读取：当系统中有大量的读操作而写操作较少时，启用二级缓存可以显著提高读取性能。
2. 数据一致性要求不高：当数据的一致性要求不高时，使用二级缓存可以减少数据库的访问次数。
3. 热点数据查询：对于经常被查询的热点数据，启用二级缓存可以减少数据库的负载。

使用二级缓存的优势

1. 提高性能：缓存减少了数据库的访问次数，从而提高了系统的整体性能。
2. 减少数据库负载：通过缓存可以减少对数据库的频繁访问，从而减轻数据库的负载。
3. 分摊读写压力：在读多写少的场景下，缓存可以有效地分摊读写操作的压力。

在使用二级缓存时，可能会遇到一些常见的问题，需要及时发现并解决。

常见的缓存失效问题及解决方法

1. 缓存更新不及时：当数据库中的数据发生变化时，缓存中的数据可能仍为旧数据。可以采用监听机制或使用消息队列来更新缓存。
2. 缓存穿透：当查询不存在的数据时，缓存中没有该数据的记录，导致每次都去数据库查询。可以使用布隆过滤器来避免缓存穿透。

避免缓存引发的问题

1. 数据一致性问题：当多个地方修改了数据库中的同一数据时，缓存中的数据可能不一致。可以使用版本控制或时间戳来确保数据的一致性。
2. 缓存击穿：当高并发访问某个不存在的数据时，缓存中没有该数据，导致每次都去数据库查询。可以使用布隆过滤器或预热缓存来避免缓存击穿。

为了更好地理解二级缓存的使用，我们通过一个简单的例子来应用二级缓存。

假设有一个用户表 user，表结构如下：

CREATE TABLE `user` (
  `id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` VARCHAR(50) DEFAULT NULL,
  `age` INT(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

手动测试二级缓存的效果

1. 配置 Mybatis 的全局缓存

在 mybatis-config.xml 文件中启用全局缓存：

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

1. 配置 Mapper 的二级缓存

在 UserMapper.xml 文件中启用二级缓存：

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
  <cache/>

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

1. 编写 Mapper 接口

在 UserMapper.java 文件中定义查询用户的方法：

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

1. 测试代码

编写测试代码来验证二级缓存的效果：

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

import java.io.InputStream;

public class CacheTest {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    String resource = "mybatis-config.xml";
    InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
    SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);

    try (SqlSession session1 = sqlSessionFactory.openSession();
         SqlSession session2 = sqlSessionFactory.openSession()) {
      UserMapper mapper1 = session1.getMapper(UserMapper.class);
      UserMapper mapper2 = session2.getMapper(UserMapper.class);

      User userById = mapper1.selectUserById(1);
      System.out.println("User from session1: " + userById);

      User userById2 = mapper2.selectUserById(1);
      System.out.println("User from session2: " + userById2);
    }
  }
}

1. 运行测试代码

运行测试代码，可以看到两次查询都使用了同一个 Mapper 的缓存，因此第二次查询直接从缓存中获取了用户的信息。

结论

通过这个简单的例子，我们验证了 Mybatis 二级缓存的功能。在实际开发中，合理使用二级缓存可以显著提高系统的性能和响应速度。

以上内容详细介绍了 Mybatis 二级缓存的配置、工作原理、使用场景及常见问题，希望对读者有所帮助。