Mybatis一级缓存教程：详解与实战

本文详细介绍了Mybatis缓存机制中的一级缓存，包括其工作原理、使用场景和配置方法。文章还提供了实战案例，展示了如何通过一级缓存优化查询操作，从而提高应用程序的响应速度。通过本文，读者可以全面了解和掌握Mybatis一级缓存的使用技巧。

Mybatis缓存机制简介

Mybatis是一种持久层框架，它简化了数据库操作，提供了强大的SQL映射功能。为了提高数据库操作的性能，Mybatis引入了缓存机制。缓存机制主要包括一级缓存和二级缓存两种形式。

缓存机制的工作原理是，当应用程序通过Mybatis执行查询操作时，Mybatis首先会从缓存中查找结果，如果缓存中有需要的数据，则直接从缓存中获取；如果缓存中没有需要的数据，则Mybatis会执行SQL查询并将结果存入缓存中。这样可以在一定程度上减少数据库的访问次数，提高应用的响应速度。

一级缓存与二级缓存的区别

一级缓存和二级缓存的主要区别在于缓存的生命周期和缓存的数据范围。

• 一级缓存：一级缓存在Mybatis的会话（Session）中，当会话关闭时，缓存也随之失效。每个会话（Session）都有自己的缓存，不会共享数据。
• 二级缓存：二级缓存存在于SqlSessionFactory中，所有的会话（Session）共享同一份缓存。当会话关闭时，二级缓存仍然存在，直到SqlSessionFactory被销毁。

一级缓存的概念

一级缓存是基于会话（Session）的缓存机制。当应用程序通过Mybatis执行查询操作时，查询结果会被缓存到当前的会话（Session）中。如果该会话（Session）中有缓存的数据，则直接从缓存中获取，而不需要再次执行SQL查询。

一级缓存的作用域

一级缓存的作用域是会话（Session）。这意味着当一个会话（Session）被创建时，会话（Session）中的缓存也会被创建；当会话（Session）关闭时，缓存中的数据也会被清除。

一级缓存的生命周期

一级缓存的生命周期与会话（Session）的生命周期一致。当会话（Session）被创建时，缓存被初始化；当会话（Session）完成操作并关闭时，缓存中的数据会被清除。

何时使用一级缓存

一级缓存适用于以下场景：

• 当应用程序中频繁进行类似查询操作时，可以使用一级缓存来提高查询性能。
• 当应用程序需要尽量减少数据库访问次数时，可以通过一级缓存来减少不必要的数据库查询。

一级缓存的适用条件

一级缓存的适用条件：

• 缓存中的数据应该尽量具有时效性，如果缓存中的数据已经过期，应在下次查询之前清除缓存。
• 缓存中的数据应该尽量保持一致性，如果缓存中的数据与数据库中的数据存在差异，应在下次查询之前清除缓存。

配置一级缓存的相关属性

在Mybatis配置文件中可以设置以下属性来配置一级缓存：

<cache
    eviction="FIFO"           <!-- 缓存的驱逐策略 -->
    flushInterval="60000"     <!-- 缓存刷新时间间隔 -->
    size="512"               <!-- 缓存的最大容量 -->
    readOnly="true"          <!-- 缓存是否只读 -->
/>

开启与关闭一级缓存

一级缓存默认是开启的。可以在Mybatis配置文件中关闭一级缓存，通过设置cacheEnabled属性为false：

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

一级缓存的清除方法

当会话（Session）关闭时，缓存中的数据会自动清除。也可以通过clearCache方法手动清除缓存：

session.clearCache();

配置一级缓存的相关属性

可以通过<cache>元素来配置一级缓存的相关属性，例如flushInterval属性用于设置缓存刷新时间间隔：

<cache
    eviction="FIFO"           <!-- 缓存的驱逐策略 -->
    flushInterval="60000"     <!-- 缓存刷新时间间隔 -->
    size="512"               <!-- 缓存的最大容量 -->
    readOnly="true"          <!-- 缓存是否只读 -->
/>

一级缓存的数据过期现象

当应用程序查询的数据存在时效性时，可能需要考虑缓存的数据过期问题，可以通过设置缓存刷新时间间隔来避免缓存的数据过期。

例如，将flushInterval设置为60秒：

<cache
    eviction="FIFO"
    flushInterval="60000"
    size="512"
    readOnly="true"
/>

如何避免一级缓存的数据不一致

当缓存中的数据与数据库中的数据存在差异时，可以考虑使用clearCache方法手动清除缓存，或者设置缓存的刷新时间间隔。

例如，在代码中调用clearCache方法来清除缓存：

session.clearCache();

实战背景介绍

假设有一个图书管理系统，需要频繁查询图书信息，可以通过一级缓存来优化查询效率。

实战步骤详解

1. 创建数据库表

   创建一个名为book的图书表，表结构如下：

   CREATE TABLE `book` (
      `id` INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
      `title` VARCHAR(255) NOT NULL,
      `author` VARCHAR(255) NOT NULL,
      `price` DECIMAL(10, 2) NOT NULL
   );

2. 编写Mybatis映射文件

   编写一个名为BookMapper.xml的映射文件，用于映射查询图书信息的SQL语句：

   <mapper namespace="com.example.mapper.BookMapper">
      <select id="findBookById" resultType="com.example.model.Book">
          SELECT * FROM book WHERE id = #{id}
      </select>
   </mapper>

3. 创建对应的Java类

   创建一个名为Book的Java类，用于封装图书信息：

   public class Book {
      private Integer id;
      private String title;
      private String author;
      private BigDecimal price;
   
      // 省略getter和setter方法
   }

4. 编写Mybatis查询方法

   在BookMapper接口中定义一个方法，用于查询图书信息：

   public interface BookMapper {
      Book findBookById(Integer id);
   }

5. 配置Mybatis

   在Mybatis配置文件中配置数据源和映射文件：

   <configuration>
      <environments default="development">
          <environment id="development">
              <transactionManager type="JDBC"/>
              <dataSource type="POOLED">
                  <property name="driver" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>
                  <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/bookstore"/>
                  <property name="username" value="root"/>
                  <property name="password" value="password"/>
              </dataSource>
          </environment>
      </environments>
      <mappers>
          <mapper resource="com/example/mapper/BookMapper.xml"/>
      </mappers>
   </configuration>

6. 使用一级缓存优化查询

   在应用程序中使用一级缓存来优化查询效率：

   public static void main(String[] args) throws IOException {
      SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(Resources.getResourceAsReader("mybatis-config.xml"));
      SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();
   
      try {
          BookMapper mapper = session.getMapper(BookMapper.class);
          Book book1 = mapper.findBookById(1);
          System.out.println("查询到的图书信息1：" + book1);
   
          // 手动清除缓存
          session.clearCache();
   
          Book book2 = mapper.findBookById(1);
          System.out.println("查询到的图书信息2：" + book2);
   
          session.commit();
      } finally {
          session.close();
      }
   }

结果分析与总结

通过一级缓存的优化，查询图书信息的速度得到了提升。在第一次查询时，Mybatis会从数据库中获取数据并缓存到当前会话（Session）中；在第二次查询时，Mybatis会直接从缓存中获取数据，而不需要再次执行SQL查询。如果需要清除缓存中的数据，可以通过clearCache方法手动清除缓存。

一级缓存的使用可以显著提高查询效率，但在使用时需要注意缓存的数据过期和一致性问题。