Mybatis二级缓存详解

本文详细介绍了Mybatis一级和二级缓存的概念、优势及其在提高查询性能和减少数据库访问次数中的作用。文章还深入讲解了如何启用二级缓存，包括配置步骤和编写SQL映射文件的技巧。此外，概述了二级缓存的工作原理和刷新机制，并提供了实际项目中的应用案例和注意事项。

一级缓存和二级缓存的概念

Mybatis缓存分为一级缓存和二级缓存两部分。一级缓存也被称为会话缓存（Session Cache），它在同一个SqlSession对象中进行缓存。而二级缓存则称为全局缓存（Global Cache），在同一个命名空间（namespace）下进行缓存。在执行查询操作时，Mybatis会先检查一级缓存，如果没有命中，则查询二级缓存。如果二级缓存也没有命中，则执行SQL语句并更新缓存。

缓存的优势和作用

缓存的主要作用是提高查询性能和减少数据库访问次数。一级缓存由于其缓存在每个SqlSession对象中，因此在同一个SqlSession中多次查询相同的数据时，不会执行SQL语句，而是直接从缓存中读取数据，从而避免了频繁的数据库访问。然而，当SqlSession对象被关闭时，一级缓存也同时被清空，无法跨SqlSession持久化数据。二级缓存则可以跨SqlSession持久化数据，即使SqlSession关闭，下次查询时只要在相同的命名空间中，依然可以从二级缓存中获取数据，进一步提高了查询性能。

配置步骤详解

启用二级缓存需要进行两部分配置：Mybatis配置文件和映射文件。首先，需要在Mybatis全局配置文件（mybatis-config.xml）中开启二级缓存：

<configuration>
    <settings>
        <!-- 开启全局的二级缓存 -->
        <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
    </settings>
</configuration>

其次，在映射文件（.xml）中，针对特定的命名空间开启二级缓存：

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

编写SQL映射文件配置

除了直接开启二级缓存，还可以配置更多的缓存参数来细化缓存行为。例如，配置缓存的大小、时间间隔等：

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <cache
        eviction="FIFO"   <!-- 设置缓存的驱逐策略 -->
        flushInterval="60000" <!-- 设置刷新间隔，单位为毫秒 -->
        size="1024"       <!-- 设置缓存的最大容量 -->
        readOnly="false"  <!-- 设置只读 -->
    />
</mapper>

上述配置中，eviction用于指定缓存的驱逐策略，flushInterval用于设置刷新间隔，size用于设置缓存的最大容量，readOnly用于设置缓存是否只读。

缓存的刷新机制

二级缓存的刷新机制主要是基于缓存的驱逐策略和刷新间隔来实现的。例如，可以通过设置flushInterval来配置刷新间隔：

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <cache
        eviction="FIFO"   <!-- 设置缓存的驱逐策略 -->
        flushInterval="60000" <!-- 设置刷新间隔，单位为毫秒 -->
    />
</mapper>

当缓存达到最大容量时，会根据设置的驱逐策略（例如FIFO、LRU等）驱逐旧数据，为新数据腾出空间。刷新间隔是指每隔一定的时间间隔，缓存会全部刷新一遍，以保证缓存中的数据是最新的。

缓存的失效策略

当缓存中的数据发生变化时，Mybatis会根据缓存的失效策略来决定是否需要更新缓存。例如，可以通过设置flushCache属性来控制缓存刷新行为：

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <cache
        flushCache="true"   <!-- 设置缓存刷新行为 -->
    />
</mapper>

默认的失效策略是基于dirty标记的，当执行插入、更新或删除操作时，Mybatis会设置缓存中的数据为dirty，然后刷新整个缓存。此外，还可以通过配置flushCache属性来强制刷新缓存。

实际项目中的应用

假设我们有一个用户表，需要频繁查询用户的个人信息。为了提高查询性能，我们可以利用二级缓存来减少数据库的访问次数：

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

    <select id="getUserById" resultType="com.example.entity.User">
        SELECT * FROM users WHERE id = #{id}
    </select>
</mapper>

在实际项目中，可以通过以下方式来使用二级缓存：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
// 第一次查询
User user1 = sqlSession.selectOne("com.example.mapper.UserMapper.getUserById", 1);
// 第二次查询，会从缓存获取
User user2 = sqlSession.selectOne("com.example.mapper.UserMapper.getUserById", 1);

常见问题及解决方法

问题1：缓存中的数据不一致

当更新或删除数据时，需要确保缓存和数据库中的数据是一致的。可以通过设置flushCache属性为true来强制刷新缓存：

<update id="updateUser" flushCache="true">
    UPDATE users SET name = #{name} WHERE id = #{id}
</update>

问题2：缓存数据过大导致内存溢出

针对缓存数据过大导致内存溢出的问题，可以通过设置缓存的最大容量来限制缓存的大小。此外，还可以配置驱逐策略（如FIFO、LRU），在缓存达到最大容量时，自动驱逐旧数据。

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <cache
        eviction="FIFO"   <!-- 设置缓存的驱逐策略 -->
        size="1024"       <!-- 设置缓存的最大容量 -->
    />
</mapper>

性能优化技巧

1. 合理设置缓存参数：根据实际需求设置合适的缓存大小、刷新间隔等参数，避免缓存过大或过小。
2. 缓存驱逐策略的配置：正确配置缓存的驱逐策略，如FIFO、LRU等，以确保缓存中的数据是最新的。
3. 避免频繁刷新缓存：频繁刷新缓存会增加数据库的访问压力，可以通过设置合理的刷新间隔来减少刷新频率。
4. 启用缓存刷新通知：当更新或删除数据时，确保缓存能够及时更新。可以通过设置flushCache属性为true来强制刷新缓存。

数据一致性问题

当更新或删除数据时，需要确保缓存中的数据是一致的。可以通过以下方式来解决数据一致性问题：

1. 设置flushCache属性：在更新或删除操作时，设置flushCache属性为true，以强制刷新缓存，确保缓存中的数据是最新的。
2. 使用useCache属性：在查询操作时，设置useCache属性为false，以强制不使用缓存，直接从数据库中获取数据。

可配置参数说明

Mybatis二级缓存提供了多个配置参数，用于更细致地控制缓存的行为。以下是部分常用的配置参数：

• eviction：缓存的驱逐策略，可选值有FIFO（先进先出）、LRU（最近最少使用）、SOFT（软引用）和WEAK（弱引用）。
• flushInterval：刷新间隔，单位为毫秒。
• size：缓存的最大容量，以条数为单位。
• readOnly：只读标志，如果设置为true，则缓存只读，不支持更新操作。
• blocking：是否阻塞，如果设置为true，则在缓存容量达到最大时阻塞，直到缓存空间释放。

不同场景下的配置差异

不同的应用场景可能需要不同的缓存配置。例如，在处理高并发请求时，可以配置缓存大小和刷新间隔，以确保缓存不溢出且数据保持最新。而在处理低频查询时，可以适当减小缓存大小，以节省内存资源。

高并发场景配置示例

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <cache
        eviction="FIFO"   <!-- 设置缓存的驱逐策略 -->
        flushInterval="60000" <!-- 设置刷新间隔，单位为毫秒 -->
        size="1024"       <!-- 设置缓存的最大容量 -->
    />
</mapper>

低频查询场景配置示例

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <cache
        eviction="LRU"   <!-- 设置缓存的驱逐策略 -->
        flushInterval="3600000" <!-- 设置刷新间隔，单位为毫秒 -->
        size="128"       <!-- 设置缓存的最大容量 -->
    />
</mapper>
``

通过合理配置缓存参数，可以有效地提高查询性能，减少数据库访问次数，从而提升系统的整体性能和稳定性。