Mybatis一级缓存学习指南

本文主要探讨Mybatis缓存机制中的本地缓存，即SqlSession级别的缓存。文章详细介绍了Mybatis一级缓存的工作原理、生命周期以及如何开启和关闭缓存。此外，还提供了缓存优化技巧及常见误区，帮助开发者更好地利用Mybatis一级缓存提升系统性能。

Mybatis缓存简介

什么是Mybatis缓存

Mybatis缓存是Mybatis提供的一个性能优化特性，用于存储数据库查询结果，以减少数据库访问次数，提升查询效率。Mybatis的缓存分为一级缓存和二级缓存，它们各自在不同的级别上工作，提供不同的缓存策略。

缓存的作用

缓存的主要作用是减少数据库访问次数，提高数据查询的速度。具体来说，当应用程序需要从数据库中获取数据时，首先会检查缓存中是否有相应的数据，如果有，则直接从缓存中获取，从而避免了与数据库的交互，提高了系统的响应速度。此外，缓存还可以减轻数据库的负载，减少数据库的读写操作，提高系统的整体性能。

一级缓存与二级缓存的区别

• 一级缓存：也称为本地缓存，是SqlSession级别的缓存，每个SqlSession都有自己的缓存空间，只在当前SqlSession中有效。当SqlSession执行查询后，结果会存储到本地缓存中，下次查询时优先从本地缓存中获取数据。
• 二级缓存：也称为共享缓存，是mapper级别的缓存，所有SqlSession共享同一个二级缓存。二级缓存的范围更大，可以在多个SqlSession之间共享数据，但需要通过配置来开启。

Mybatis一级缓存的工作原理

一级缓存的概念

一级缓存是SqlSession级别的缓存，每个SqlSession都有自己的缓存空间，只在当前SqlSession中有效。当SqlSession执行查询操作后，查询结果会存储到本地缓存中。当再次执行相同查询时，会先从本地缓存中查找数据，只有在缓存中没有数据时才会去数据库中查询。

一级缓存的默认行为

在Mybatis中，一级缓存默认是开启的，不需要额外配置。当SqlSession执行SQL查询时，会将查询结果缓存到本地缓存中。如果后续在同一SqlSession中执行相同的查询，Mybatis会直接从本地缓存中获取数据，避免了重复查询数据库。

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被关闭时，一级缓存也会被清理。因此，一级缓存只在当前SqlSession中有效，不同SqlSession之间的缓存不会共享。

如何开启和关闭Mybatis一级缓存

缓存的默认开启

在Mybatis中，一级缓存默认是开启的。当创建一个新的SqlSession时，默认会启用缓存。例如，使用SqlSessionFactory创建SqlSession：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();

如何手动关闭缓存

虽然一级缓存默认是开启的，但在某些情况下，你可能需要手动关闭缓存。可以通过调用SqlSession的clearCache方法来手动清除缓存，例如：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
sqlSession.clearCache();

通过配置文件开启或关闭缓存

如果需要通过配置文件来控制缓存的开启和关闭，可以在mybatis-config.xml中进行设置。例如，通过<settings>标签配置缓存行为：

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

如果需要在Mapper文件中关闭缓存，可以在Mapper XML文件中设置cache-ref属性为false：

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <cache-ref local="false"/>
    <select id="selectAllUsers" resultType="com.example.entity.User">
        SELECT * FROM users
    </select>
    <select id="selectUserByAge" parameterType="int" resultType="com.example.entity.User">
        SELECT * FROM users WHERE age = #{age}
    </select>
</mapper>

一级缓存的常见场景及案例

缓存命中与不命中的案例

当查询的数据在缓存中存在时，称为缓存命中，这时不会访问数据库，而是直接从缓存中返回结果。例如：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.selectAllUsers");

如果selectAllUsers查询的数据已经在缓存中存在，那么上述代码会直接从缓存中返回结果。

如果查询的数据不在缓存中，称为缓存不命中，这时会访问数据库来获取数据，并将结果缓存起来。例如：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.selectAllUsers");

如果selectAllUsers查询的数据不在缓存中，那么上述代码会访问数据库获取数据，并将结果缓存起来。

缓存清除的案例

当需要清除缓存时，可以通过调用SqlSession的clearCache方法来清除缓存。例如：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.selectAllUsers");
sqlSession.clearCache();

调用clearCache方法会清除当前SqlSession的缓存空间，确保下次查询时会再次访问数据库。

缓存刷新的案例

当数据库中的数据发生变化时，如果需要刷新缓存，可以通过调用SqlSession的commit方法来刷新缓存。例如：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
try {
    User user = sqlSession.selectOne("com.example.mapper.UserMapper.selectUserById", 1);
    user.setName("newName");
    sqlSession.update("com.example.mapper.UserMapper.updateUser", user);
    sqlSession.commit(); // 刷新缓存
} finally {
    sqlSession.close();
}

调用commit方法会将更新操作提交到数据库，并刷新缓存，确保下次查询时会获取到最新的数据。

Mybatis一级缓存的优化技巧

优化查询结果的缓存

为了提高缓存的命中率，可以优化查询结果的缓存策略。例如，可以通过控制查询条件来减少缓存中的数据量，从而提高缓存的命中率。例如：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.selectUserByAge", 20);

通过selectUserByAge方法，只查询年龄为20岁的用户，这样可以减少缓存中的数据量，提高缓存的命中率。

优化缓存的存储策略

可以通过配置<cache>标签来优化缓存的存储策略。例如，可以通过设置<cache>标签的flushInterval属性来指定缓存刷新的时间间隔，或者设置<cache>标签的size属性来限制缓存的大小，从而减少内存消耗。

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

• flushInterval：缓存刷新的时间间隔（毫秒）
• size：缓存的最大容量
• readOnly：是否只读，只读缓存可以提高性能，但无法更新缓存中的数据

代码示例演示优化技巧

下面是一个完整的示例，演示如何通过配置文件优化缓存策略：

1. 配置文件mybatis-config.xml：

<configuration>
    <settings>
        <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
    </settings>
    <cache flushInterval="60000" size="512" readOnly="true"/>
</configuration>

1. Mapper XML文件：

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <cache-ref local="false"/>
    <select id="selectAllUsers" resultType="com.example.entity.User">
        SELECT * FROM users
    </select>
    <select id="selectUserByAge" parameterType="int" resultType="com.example.entity.User">
        SELECT * FROM users WHERE age = #{age}
    </select>
</mapper>

1. Java代码示例：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
try {
    List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.selectAllUsers");
    System.out.println(users);

    User user = sqlSession.selectOne("com.example.mapper.UserMapper.selectUserByAge", 20);
    System.out.println(user);
} finally {
    sqlSession.close();
}

总结与注意事项

一级缓存的重要性和使用场景

一级缓存的重要性和使用场景主要体现在以下几个方面：

1. 提升性能：一级缓存可以减少数据库访问次数，提高查询性能。
2. 减少数据库负载：通过缓存，可以减轻数据库的读写压力，提高系统的整体性能。
3. 提高响应速度：缓存可以快速返回查询结果，提高系统的响应速度。

使用缓存的常见误区

在使用缓存时，需要注意以下误区：

1. 过度依赖缓存：不要过度依赖缓存，以免在缓存失效时导致系统性能下降。
2. 忽略缓存一致性和时效性：缓存中的数据可能与数据库中的数据不一致，需要定期刷新缓存。
3. 不当的缓存策略：不合理的缓存策略可能导致频繁的缓存刷新，反而降低性能。

如何有效利用Mybatis一级缓存

1. 合理设置缓存策略：根据实际需求设置缓存策略，如设置合理的缓存刷新时间间隔和缓存大小。例如：

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

1. 定期刷新缓存：定期刷新缓存，确保缓存中的数据与数据库中的数据一致。例如：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
try {
    List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.selectAllUsers");
    sqlSession.clearCache(); // 清除缓存
} finally {
    sqlSession.close();
}

1. 合理利用缓存刷新机制：在更新数据时，合理利用commit方法刷新缓存。例如：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
try {
    User user = sqlSession.selectOne("com.example.mapper.UserMapper.selectUserById", 1);
    user.setName("newName");
    sqlSession.update("com.example.mapper.UserMapper.updateUser", user);
    sqlSession.commit(); // 刷新缓存
} finally {
    sqlSession.close();
}

1. 控制查询条件：通过控制查询条件来减少缓存中的数据量，提高缓存的命中率。例如：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.selectUserByAge", 20);

通过以上策略，可以更有效地利用Mybatis一级缓存，提升系统的性能和响应速度。