Mybatis二级缓存详解与实战教程

Mybatis二级缓存是Mybatis框架提供的一种机制，允许在同一个Mapper中共享缓存，从而减少数据库访问次数，提高查询效率。这篇文章详细介绍了Mybatis二级缓存的工作原理、配置方法以及适用场景，并通过实例演示了如何手动开启和使用二级缓存。

Mybatis二级缓存简介

1.1 什么是Mybatis二级缓存

Mybatis二级缓存是Mybatis框架提供的一种缓存机制，允许在同一个Mapper中使用共享缓存。二级缓存位于Mapper的层次，这意味着在一个Mapper中查询的数据可以被其他相同Mapper中的查询所共享。这对于减少数据库的访问次数，提高查询效率非常有帮助。

1.2 二级缓存的作用

二级缓存在应用程序中主要用来减少数据库访问次数，提高数据查询的性能。当同一个Mapper中的其他查询需要使用到已经查询过的数据时，可以直接从缓存中获取，而不需要再次访问数据库。这种机制特别适合于那些业务场景中数据不经常变化，但访问频繁的场景。

Mybatis二级缓存的基本配置

2.1 缓存的默认配置

Mybatis默认情况下是开启二级缓存的，但是仅在同一个Mapper中可以共享缓存。默认情况下，每个Mapper都有一个对应的缓存区域。这些缓存区域是基于org.apache.ibatis.cache.Cache接口的实现类来存储数据的。

2.2 手动开启二级缓存

尽管默认配置已经启用了二级缓存，但在某些情况下，你可能需要手动配置二级缓存。这可以通过在mybatis-config.xml文件中设置全局配置，或者在每个Mapper的XML配置文件中单独设置。

下面是一个全局配置示例：

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

或者在Mapper XML文件中单独设置：

<cache-enabled>true</cache-enabled>

Mybatis二级缓存的工作原理

3.1 缓存的存储结构

二级缓存的存储结构通常是基于内存的键值对存储。每个Mapper都会有一个对应的缓存区域，该缓存区域会存储Mapper中查询的数据。键通常是SQL语句的哈希值，值是查询的结果对象。

3.2 查询数据时的缓存流程

当一个查询被执行时，Mybatis首先会检查二级缓存中是否存在相同的查询结果。如果存在，直接从缓存中获取数据返回；如果不存在，则执行数据库查询，将查询结果存入缓存，然后返回结果。

Mybatis二级缓存的使用场景

4.1 哪些情况下适合使用二级缓存

• 数据不经常变化： 当查询的数据在短时间内不会发生变化时，使用二级缓存可以显著提高查询效率。
• 高频率查询： 对于那些频繁访问的数据，使用二级缓存可以减少数据库的压力，提高系统性能。
• 数据一致性要求不高： 如果应用对数据一致性的要求不高，可以通过二级缓存提供更快的响应时间。

4.2 哪些情况下不适合使用二级缓存

• 数据频繁变化： 如果查询的数据经常发生变化，那么缓存中的数据会变得无效，导致查询结果不准确。
• 业务逻辑复杂： 当业务逻辑非常复杂，需要多个Mapper协同工作时，使用缓存可能会增加复杂性。
• 高并发场景： 在高并发场景下，缓存的一致性问题可能变得更加严重，可能导致数据不一致。

Mybatis二级缓存的注意事项

5.1 缓存的一致性问题

由于二级缓存是基于Mapper级别的共享缓存，因此可能存在缓存一致性的问题。例如，如果一个Mapper中执行了更新操作，那么该Mapper中的缓存数据就需要被清除，以确保查询结果的正确性。

5.2 缓存的清除机制

为了避免缓存数据过时，Mybatis提供了一些清除缓存的机制。常见的清除机制包括：

• 手动清除缓存： 可以通过代码手动清除缓存，这通常在执行了更新操作后进行。
• 自动清除缓存： Mybatis在执行更新、插入、删除操作时会自动清除对应的缓存。

Mybatis二级缓存的实战案例

6.1 实战案例1：手动开启二级缓存

为了演示如何手动开启二级缓存，假设我们有一个UserMapper，其中包含一个查询用户信息的SQL语句。我们首先需要在mybatis-config.xml文件中全局开启二级缓存，然后在UserMapper对应的XML文件中单独设置二级缓存。

首先，修改全局配置文件mybatis-config.xml：

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

接下来，修改UserMapper对应的XML配置文件UserMapper.xml：

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

在上述配置中，<cache-enabled>标签用于开启二级缓存。接下来，我们编写Java代码来测试缓存的使用：

package com.example.mapper;

import com.example.model.User;
import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.apache.ibatis.session.defaults.DefaultSqlSessionFactory;

public class UserMapperTest {
  public static void main(String[] args) {
    SqlSessionFactory factory = new DefaultSqlSessionFactory();
    SqlSession session = factory.openSession();
    UserMapper mapper = session.getMapper(UserMapper.class);

    // 第一次查询
    User user1 = mapper.selectUserById(1);
    System.out.println("第一次查询结果: " + user1);

    // 第二次查询，期望从缓存中获取结果
    User user2 = mapper.selectUserById(1);
    System.out.println("第二次查询结果: " + user2);

    // 手动清除缓存
    session.clearCache();
    User user3 = mapper.selectUserById(1);
    System.out.println("清除缓存后查询结果: " + user3);

    session.close();
  }
}

在这个例子中，session.clearCache()方法用于手动清除缓存，确保缓存数据的一致性。

6.2 实战案例2：二级缓存的配置与使用

在这个案例中，我们将展示如何在不同的Mapper之间共享缓存。假设我们有两个Mapper：UserMapper和RoleMapper，它们都查询同一个数据库表user。我们希望在UserMapper中查询用户信息时，也能从RoleMapper中获取到相同的缓存数据。

首先，我们需要确保全局开启二级缓存，并且在每个Mapper的XML配置文件中设置二级缓存。

全局配置文件mybatis-config.xml：

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

UserMapper.xml：

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

RoleMapper.xml：

<mapper namespace="com.example.mapper.RoleMapper">
  <cache-enabled>true</cache-enabled>
  <select id="selectRoleByUserId" resultType="com.example.model.Role">
    SELECT * FROM role WHERE user_id = #{userId}
  </select>
</mapper>

接下来，我们编写Java代码来测试缓存的共享：

package com.example.mapper;

import com.example.model.User;
import com.example.model.Role;
import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.apache.ibatis.session.defaults.DefaultSqlSessionFactory;

public class CacheShareTest {
  public static void main(String[] args) {
    SqlSessionFactory factory = new DefaultSqlSessionFactory();
    SqlSession session = factory.openSession();
    UserMapper userMapper = session.getMapper(UserMapper.class);
    RoleMapper roleMapper = session.getMapper(RoleMapper.class);

    // 第一次查询用户信息
    User user = userMapper.selectUserById(1);
    System.out.println("用户信息: " + user);

    // 第二次查询角色信息，期望从缓存中获取结果
    Role role = roleMapper.selectRoleByUserId(1);
    System.out.println("角色信息: " + role);

    session.close();
  }
}

在这个例子中，我们首先通过UserMapper查询用户信息，然后通过RoleMapper查询角色信息。由于两个Mapper查询的是同一个数据库表，并且都启用了二级缓存，因此RoleMapper可以从UserMapper中获取到缓存数据，从而提高了查询的效率。

通过这些演示，你可以看到Mybatis二级缓存是如何提高查询效率的，以及如何正确配置和使用它。