Mybatis二级缓存学习：初学者指南

Mybatis二级缓存学习主要介绍Mybatis框架中的二级缓存机制，帮助提高查询效率和减少数据库访问次数。文章详细阐述了Mybatis一级缓存与二级缓存的区别，以及如何在配置文件和注解中开启二级缓存。此外，还探讨了二级缓存的适用场景及其配置细节。

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的核心功能之一是提供了缓存机制，以提高查询性能和减少数据库访问次数。Mybatis提供了两种缓存机制：一级缓存和二级缓存。

Mybatis一级缓存和二级缓存的区别

• 一级缓存：也称为本地缓存，是SqlSession级别的缓存。当执行查询时，Mybatis会先检查SqlSession中的缓存，如果存在对应的缓存，则直接从缓存中获取结果，而无需执行数据库查询。每个SqlSession都有自己的缓存，且默认开启，可以关闭。一级缓存的生命周期是SqlSession的生命周期。

• 二级缓存：也称为全局缓存，是基于Mapper级别的缓存。当一个SqlSession读取数据后，会将这些数据存入二级缓存，这样其他SqlSession在查询相同的数据时，可以从二级缓存中读取，而无需再次访问数据库。二级缓存默认是关闭的，需要手动配置开启。

二级缓存的实现机制

Mybatis的二级缓存实现了数据的共享，提高了数据查询的效率。当一个SqlSession执行查询时，如果查询结果存在于二级缓存中，那么该SqlSession可以直接从二级缓存中获取数据，而不会执行数据库查询。二级缓存中的数据是基于Mapper接口的。

缓存的生命周期

二级缓存的生命周期比一级缓存长，它的生命周期是Mapper接口级别的。当一个Mapper接口的所有SqlSession都关闭后，该Mapper接口的二级缓存才会被清理。如果配置了全局二级缓存，那么该缓存的生命周期将更长，直到应用结束。

配置文件中开启二级缓存

要在Mybatis的配置文件中开启二级缓存，需要在Mapper的XML配置文件中配置<cache>标签。以下是示例配置：

<cache />

配置了这个标签后，对应的Mapper接口的查询操作就会启用二级缓存。

为了更清晰地展示如何在配置文件中开启二级缓存，下面提供一个具体的mybatis-config.xml配置文件示例：

<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/mydatabase" />
                <property name="username" value="root" />
                <property name="password" value="root" />
            </dataSource>
        </environment>
    </environments>
    <mappers>
        <mapper resource="com/example/mapper/UserMapper.xml" />
    </mappers>
    <cache />
</configuration>

使用注解的方式开启二级缓存

除了配置文件的方式，还可以通过注解的方式来开启二级缓存。在Mapper接口的方法上使用@CacheEnabled注解，可以开启该方法的二级缓存。例如：

@CacheEnabled
List<User> selectUsers();

为了更清晰地展示如何使用注解方式开启二级缓存，下面提供一个具体的Mapper接口示例：

import org.apache.ibatis.annotations.CacheEnabled;
import org.apache.ibatis.annotations.Select;

public interface UserMapper {
    @CacheEnabled
    @Select("SELECT * FROM users")
    List<User> selectUsers();
}

适合使用二级缓存的场景

二级缓存适合在以下场景中使用：

• 多查询操作：当一个Mapper接口中有多个查询操作，且这些查询操作会频繁重复执行时，开启二级缓存可以显著提高性能。
• 数据一致性要求不高：如果业务逻辑对数据的一致性要求不高，可以考虑使用二级缓存来提高性能。
• 数据改动频率低：如果数据的改动频率很低，二级缓存中的数据可以长时间保持有效。

不适合使用二级缓存的情况

• 数据一致性要求高：如果业务逻辑对数据的一致性要求很高，使用二级缓存可能会导致数据不一致的问题。
• 数据频繁更新：如果数据的更新频率很高，二级缓存中的数据很快就会失效，无法起到缓存的效果。
• 安全性考虑：如果缓存中的数据需要保持机密性，使用二级缓存可能会泄露敏感信息。

缓存的范围设置

二级缓存的范围是基于Mapper接口的。可以通过在Mapper接口的XML配置文件中配置<cache>标签来开启二级缓存。例如：

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <cache />
    <select id="selectUsers" resultType="com.example.model.User">
        SELECT * FROM users
    </select>
</mapper>

在这个例子中，UserMapper接口的所有查询操作都会启用二级缓存。

设置缓存的存储策略

Mybatis允许用户自定义二级缓存的存储策略。可以通过配置<cache>标签的属性来实现。例如：

<cache type="com.example.cache.MyCustomCache" />

在这个例子中，type属性指定了一个自定义的缓存实现类。

为了更清晰地展示如何设置缓存的存储策略，下面提供一个具体的XML配置文件示例：

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <cache type="com.example.cache.MyCustomCache" />
    <select id="selectUsers" resultType="com.example.model.User">
        SELECT * FROM users
    </select>
</mapper>

常见的缓存问题及解决方案

• 缓存数据不一致：当数据频繁更新时，可能导致缓存中的数据和数据库中的数据不一致。可以通过设置缓存的刷新策略来解决。
• 缓存命中率低：如果缓存的命中率很低，说明缓存的效果不佳。可以通过调整缓存的存储策略和缓存的大小来优化。
• 缓存占用内存过大：当缓存占用的内存过大时，会导致系统性能下降。可以通过设置缓存的大小限制来解决。

调试技巧和最佳实践

• 日志记录：通过开启日志记录，可以查看缓存的命中情况和刷新情况。Mybatis的二级缓存支持日志记录，可以通过配置日志级别来启用。
• 缓存刷新策略：设置合适的缓存刷新策略可以避免缓存数据不一致的问题。例如，可以设置缓存的刷新时间为数据更新后的某个时间点。
• 缓存管理工具：使用缓存管理工具可以更好地管理和监控缓存。例如，可以使用Ehcache或Caffeine等第三方缓存库来实现更复杂的缓存管理功能。

为了更清晰地展示如何通过日志记录来查看缓存的命中情况和刷新情况，下面提供一个具体的调试代码示例：

import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.apache.ibatis.logging.Log;
import org.apache.ibatis.logging.LogFactory;

public class TestCache {
    private static final Log logger = LogFactory.getLog(TestCache.class);

    public static void main(String[] args) {
        SqlSession sqlSession = SqlSessionFactoryUtil.getSqlSession();
        UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);

        // 第一次查询
        List<User> users1 = userMapper.selectUsers();
        logger.info("第一次查询结果：" + users1.size());

        // 更新数据库中的数据
        User user = new User();
        user.setId(1);
        user.setName("newName");
        sqlSession.update("com.example.mapper.UserMapper.updateUser", user);

        // 第二次查询
        List<User> users2 = userMapper.selectUsers();
        logger.info("第二次查询结果：" + users2.size());

        sqlSession.close();
    }
}

在这个调试代码示例中，通过日志记录的方法，可以查看缓存的命中情况和刷新情况。

以下是一个完整的示例，展示了如何在Mybatis中开启和使用二级缓存。

数据库表定义

假设有一个名为users的表，包含以下字段：

CREATE TABLE users (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(255),
    email VARCHAR(255)
);

实体类定义

定义一个User实体类，用于映射users表的数据：

public class User {
    private int id;
    private String name;
    private String email;

    // getters and setters
}

Mapper接口定义

定义一个UserMapper接口，包含一个查询用户的方法：

public interface UserMapper {
    List<User> selectUsers();
}

Mapper XML配置

在UserMapper对应的XML配置文件中开启二级缓存：

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <cache />
    <select id="selectUsers" resultType="com.example.model.User">
        SELECT * FROM users
    </select>
</mapper>

Mybatis配置文件

在Mybatis的全局配置文件mybatis-config.xml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/mydatabase" />
                <property name="username" value="root" />
                <property name="password" value="root" />
            </dataSource>
        </environment>
    </environments>
    <mappers>
        <mapper resource="com/example/mapper/UserMapper.xml" />
    </mappers>
</configuration>

测试代码

编写一个简单的测试代码，验证二级缓存的效果：

import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import com.example.mapper.UserMapper;
import com.example.model.User;
import com.example.util.SqlSessionFactoryUtil;

public class TestCache {
    public static void main(String[] args) {
        SqlSession sqlSession = SqlSessionFactoryUtil.getSqlSession();
        UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);

        // 第一次查询
        List<User> users1 = userMapper.selectUsers();
        System.out.println("第一次查询结果：" + users1.size());

        // 更新数据库中的数据
        User user = new User();
        user.setId(1);
        user.setName("newName");
        sqlSession.update("com.example.mapper.UserMapper.updateUser", user);

        // 第二次查询
        List<User> users2 = userMapper.selectUsers();
        System.out.println("第二次查询结果：" + users2.size());

        sqlSession.close();
    }
}

在这个测试代码中，首先执行一次查询操作，然后更新数据库中的数据，再次执行查询操作。预期的结果是第二次查询的结果不会改变，因为缓存中的数据不会被更新。

通过以上步骤，可以更好地理解和使用Mybatis的二级缓存机制。希望这些示例代码和说明能帮助你更好地掌握Mybatis的缓存机制。