Mybatis一级缓存学习教程

Mybatis一级缓存学习主要探讨了Mybatis的一级缓存机制，即SqlSession级别的缓存策略，它能有效减少数据库访问频率，提高查询效率。文章详细解释了缓存的工作原理、生命周期、使用方法以及常见场景，并提供了示例代码帮助理解。

Mybatis一级缓存的概念

Mybatis 一级缓存，也称为 SqlSession 级缓存，是 Mybatis 的默认缓存策略。每个 SqlSession 对象都包含了一个独立的缓存，默认情况下，一级缓存总是开启的。其主要作用是存储 SqlSession 中执行过的 SQL 查询的结果，以避免重复查询数据库，提高查询效率。

一级缓存的作用和意义

一级缓存的主要作用是通过缓存机制减少对数据库的访问频率，提高系统性能。具体来说，当同一个 SqlSession 执行同一个 SQL 查询时，Mybatis 会先从缓存中查找是否有已经存在的查询结果，如果有，则直接返回缓存中的数据，不需要再次查询数据库，从而提高查询效率。

Mybatis一级缓存的工作机制

一级缓存的生命周期

一级缓存的生命周期与 SqlSession 的生命周期相同。当 SqlSession 对象创建时，一级缓存也随之创建；当 SqlSession 对象关闭时，一级缓存也随之被清空。因此，每个 SqlSession 对象的缓存都是独立的，不会互相影响。

一级缓存的缓存空间

一级缓存的缓存空间存储的是每个 SQL 查询的结果。当同一个 SqlSession 中执行相同的 SQL 查询时，Mybatis 会先检查缓存中是否存在该查询的结果。如果存在，直接从缓存中读取；如果不存在，则查询数据库并将结果存入缓存。

如何使用Mybatis一级缓存

一级缓存开启方式

Mybatis 的一级缓存默认是开启的，不需要额外的配置。如果需要关闭一级缓存，可以在配置文件中进行设置：

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

如果需要开启一级缓存（尽管默认情况下已经开启），配置如下：

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

一级缓存的默认行为

当使用 Mybatis 进行查询时，一级缓存自动生效。例如，连续两次执行相同的 SQL 查询时，第二次查询会直接从缓存中读取结果，而不会再次查询数据库。

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
// 第一次查询
List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.getAllUsers");
// 第二次查询，结果直接来自缓存
List<User> usersAgain = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.getAllUsers");

Mybatis一级缓存的常见场景

在单个SqlSession中的使用

在单个 SqlSession 中使用一级缓存时，可以通过多次执行相同的 SQL 查询来验证缓存效果。例如，两次调用同一个 SQL 查询方法，第二次查询会直接返回缓存中的结果，而不会再次查询数据库。

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
// 第一次查询
List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.getAllUsers");
// 第二次查询，结果直接来自缓存
List<User> usersAgain = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.getAllUsers");

在同一个SqlSession中的查询优化

当同一个 SqlSession 中执行多次相同的 SQL 查询时，一级缓存可以显著提高查询性能，避免重复查询数据库。例如，在一个业务流程中多次查询用户信息，可以利用缓存来提高效率。

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
// 第一次查询
List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.getAllUsers");
// 第二次查询，结果直接来自缓存
List<User> usersAgain = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.getAllUsers");
// 进行其他操作
List<User> usersThird = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.getAllUsers");

Mybatis一级缓清除空操作

一级缓存清空的方法

在某些场景下，可能需要手动清空一级缓存，以确保缓存中的数据是最新的。可以通过调用 SqlSession 的 clearCache() 方法来清空当前 SqlSession 的缓存。

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
// 第一次查询
List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.getAllUsers");
// 执行其他可能改变数据的操作
sqlSession.clearCache();
// 再次查询时，会重新从数据库获取数据
List<User> usersAgain = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.getAllUsers");

操作对缓存的影响

调用 SqlSession 的 clearCache() 方法后，缓存中的数据会被清空，下次执行相同的 SQL 查询时，会重新查询数据库并将结果存入缓存。因此，如果需要确保缓存中的数据是最新的，可以在执行可能改变数据的操作后调用 clearCache() 方法。

一级缓存的注意事项

何时需要手动清除缓存

在以下几种场景中，可能需要手动清除一级缓存：

1. 当在同一个 SqlSession 中执行了可能改变数据的操作（如 INSERT, UPDATE, DELETE）后，需要清除缓存，以确保缓存中的数据是最新的。
2. 当需要确保查询结果是最新的时，可以在查询之前手动清除缓存。

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
// 执行插入操作
sqlSession.insert("com.example.mapper.UserMapper.insertUser", user);
// 清除缓存
sqlSession.clearCache();
// 再次查询时，会重新从数据库获取数据
List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.getAllUsers");

一级缓存的局限性和适用场景

虽然一级缓存可以大大提高查询效率，但在某些场景下，其局限性也是显而易见的：

1. 缓存同步问题：多个 SqlSession 之间的缓存是独立的，这意味着在一个 SqlSession 中插入、更新或删除数据后，其他 SqlSession 中的缓存数据可能仍然是旧的。
2. 缓存失效问题：如果在一个 SqlSession 中执行了可能改变数据的操作，但没有手动清除缓存，可能会导致缓存中的数据与数据库中的数据不一致。
3. 缓存大小问题：虽然一级缓存默认是开启的，但其缓存空间并不大，可能无法存储大量的查询结果。

因此，一级缓存更适合用于单个 SqlSession 中的查询优化，而不适合用于多个 SqlSession 之间的数据共享或复杂的缓存管理。

实践示例

为了更好地理解 Mybatis 一级缓存的工作机制，下面通过一个具体的示例进行说明。

实例代码

1. Mapper 接口定义

package com.example.mapper;

import com.example.entity.User;
import java.util.List;

public interface UserMapper {
    List<User> getAllUsers();
    User getUserById(int id);
    void insertUser(User user);
}

1. Entity 类

package com.example.entity;

import java.io.Serializable;

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

    // 省略getter和setter
}

1. Mapper XML 文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <select id="getAllUsers" resultType="com.example.entity.User">
        SELECT * FROM users
    </select>
    <select id="getUserById" resultType="com.example.entity.User">
        SELECT * FROM users WHERE id = #{id}
    </select>
    <insert id="insertUser">
        INSERT INTO users(name, email) VALUES (#{name}, #{email})
    </insert>
</mapper>

1. 测试代码

import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder;
import java.io.InputStream;
import java.util.List;

public class MybatisCacheTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 加载配置文件
        InputStream inputStream = MybatisCacheTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("MyBatisConfig.xml");
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);

        // 获取SqlSession
        SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();

        // 第一次查询
        List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.getAllUsers");
        System.out.println("第一次查询结果：" + users);

        // 第二次查询，结果直接来自缓存
        List<User> usersAgain = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.getAllUsers");
        System.out.println("第二次查询结果：" + usersAgain);

        // 插入一条数据
        User newUser = new User();
        newUser.setName("张三");
        newUser.setEmail("zhangsan@example.com");
        sqlSession.insert("com.example.mapper.UserMapper.insertUser", newUser);

        // 清除缓存
        sqlSession.clearCache();

        // 再次查询，此时会重新查询数据库
        List<User> usersThird = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.getAllUsers");
        System.out.println("第三次查询结果：" + usersThird);

        // 关闭SqlSession
        sqlSession.close();
    }
}
``

通过以上代码，可以看到在同一个 SqlSession 中执行相同的 SQL 查询时，第二次查询会直接从缓存中读取结果，而插入新数据后，调用 `clearCache()` 方法可以清除缓存，确保查询结果是最新的。

以上是 Mybatis 一级缓存的详细介绍，包括其概念、工作机制、使用方法、常见场景以及注意事项。希望这些内容能够帮助你更好地理解和使用 Mybatis 一级缓存。