MyBatis二级缓存入门详解

本文详细介绍了MyBatis二级缓存入门的相关知识，包括一级缓存和二级缓存的区别以及如何配置和使用二级缓存。文章还探讨了缓存的工作原理和更新操作中的刷新机制，帮助读者更好地理解和应用MyBatis的二级缓存机制，提高数据库访问的性能。

MyBatis缓存的概念

MyBatis缓存机制主要分为一级缓存和二级缓存两种。这两种缓存机制的目的都是为了提高数据库访问效率，减少不必要的数据库查询操作。一级缓存是SqlSession级别的缓存，而二级缓存是全局缓存，作用范围涵盖了整个应用。

一级缓存和二级缓存的区别

一级缓存是MyBatis自带的默认缓存机制，它是SqlSession级别的缓存。每次调用SqlSession的查询方法时，都会先从一级缓存中查找是否存在相同的查询结果，如果存在，则直接返回缓存中的数据，不再执行数据库查询操作。当SqlSession结束或被关闭时，一级缓存会自动清空。

二级缓存是全局缓存，其作用范围涵盖了整个应用。它是在SqlSessionFactory级别上的缓存，即相同SqlSessionFactory创建的所有SqlSession都可以共享二级缓存。二级缓存可以由用户在配置文件中开启，通过配置项来控制。

开启二级缓存

要开启二级缓存，需要在MyBatis的配置文件mybatis-config.xml中进行配置。具体配置如下：

<cache enabled="true"/>

其中，enabled="true"表示启用二级缓存。

配置二级缓存的全局设置

配置二级缓存的全局设置时，可以在MyBatis的配置文件mybatis-config.xml中添加<cache>标签，如下：

<cache
  eviction="FIFO"
  flushInterval="60000"
  size="1024"
  readOnly="false">
</cache>

其中，eviction属性用于设置缓存的回收策略，常用值有FIFO（先进先出）、LRU（最近最少使用）。flushInterval属性用于设置缓存刷新的时间间隔，单位为毫秒。size属性表示缓存的最大容量。readOnly属性表示缓存是否只读，默认为false。

配置二级缓存的局部设置

配置二级缓存的局部设置时，需要在Mapper XML配置文件中添加<cache>标签，如下：

<cache
  eviction="FIFO"
  flushInterval="60000"
  size="1024"
  readOnly="false">
</cache>

在Mapper XML配置文件中，可以为特定的Mapper配置缓存，从而实现局部缓存。这允许对不同Mapper设置不同的缓存策略，而不会影响到其他Mapper。

查询操作中的缓存流程

当执行查询操作时，MyBatis会遵循以下缓存流程：

1. 一级缓存检查：首先检查当前SqlSession的一级缓存中是否存在相同查询条件的数据。如果存在，直接返回缓存中的数据，不再执行数据库查询操作。
2. 二级缓存检查：如果一级缓存中没有找到数据，则检查二级缓存。如果二级缓存中存在相同查询条件的数据，同样直接返回缓存中的数据，不再执行数据库查询操作。
3. 数据库查询：如果一级缓存和二级缓存中都没有找到数据，则执行数据库查询操作，并将查询结果缓存到一级缓存中。
4. 更新二级缓存：将查询结果同时缓存到二级缓存中，以便后续的查询操作可以复用该数据。

更新操作中的缓存刷新机制

当执行更新操作时，MyBatis会自动刷新缓存来保持缓存数据的一致性：

1. 一级缓存刷新：在执行更新操作时，MyBatis会首先刷新当前SqlSession的一级缓存，确保缓存中的数据是最新的。
2. 二级缓存刷新：当SqlSession执行了增删改操作后，会自动刷新二级缓存。这可以确保二级缓存中的数据也是最新的。
3. 异步刷新：在某些情况下，可以配置二级缓存为异步刷新，这样可以减少对数据库的查询次数，提高性能。

实战演示：配置和使用二级缓存

假设我们有一个用户表user，需要查询用户的详细信息。首先，我们来配置MyBatis的二级缓存。

1. 修改配置文件：

   在mybatis-config.xml中添加全局缓存配置：

   <cache eviction="FIFO" flushInterval="60000" size="1024" readOnly="false"/>

2. Mapper XML配置：

   在UserMapper.xml中为queryUser方法添加缓存配置：

   <cache
    eviction="FIFO"
    flushInterval="60000"
    size="1024"
    readOnly="false">
   </cache>
   
   <select id="queryUser" resultType="User">
    SELECT * FROM user WHERE id = #{id}
   </select>

3. Mapper接口：

   创建UserMapper接口：

   public interface UserMapper {
      User queryUser(int id);
   }

4. 测试代码：

   编写测试代码来验证二级缓存的效果：

   import org.apache.ibatis.io.Resources;
   import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
   import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
   import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder;
   
   public class TestCache {
      public static void main(String[] args) {
          try {
              // 创建SqlSessionFactory
              SqlSessionFactory factory = new SqlSessionFactoryBuilder()
                  .build(Resources.getResourceAsReader("mybatis-config.xml"));
   
              // 获取SqlSession
              SqlSession session = factory.openSession();
   
              // 创建Mapper代理对象
              UserMapper userMapper = session.getMapper(UserMapper.class);
   
              // 第一次查询
              User firstUser = userMapper.queryUser(1);
              System.out.println("First Query: " + firstUser);
   
              // 第二次查询，此时缓存中已经有数据
              User secondUser = userMapper.queryUser(1);
              System.out.println("Second Query: " + secondUser);
   
              // 更新数据
              firstUser.setUserName("NewName");
              userMapper.updateUser(firstUser);
   
              // 再次查询，确保缓存被刷新
              User thirdUser = userMapper.queryUser(1);
              System.out.println("Third Query: " + thirdUser);
   
              // 关闭SqlSession
              session.close();
          } catch (Exception e) {
              e.printStackTrace();
          }
      }
   }

注意事项和常见问题解决

1. 缓存一致性问题：当多个SqlSession对同一个Mapper执行更新操作时，可能会导致缓存中的数据不一致。可以通过设置flushCache属性为true来强制刷新缓存。

   <update id="updateUser" flushCache="true">
    UPDATE user SET userName = #{userName} WHERE id = #{id}
   </update>

2. 缓存失效问题：如果缓存中的数据过时，可以通过配置flushInterval属性来控制缓存刷新的频率。

   <cache
    eviction="FIFO"
    flushInterval="60000"
    size="1024"
    readOnly="false">
   </cache>

3. 性能优化：合理设置缓存的容量size和回收策略eviction，可以提高缓存的性能。例如，设置size为1024，eviction为FIFO。

   <cache
    eviction="FIFO"
    flushInterval="60000"
    size="1024"
    readOnly="false">
   </cache>

如何合理使用二级缓存提高性能

1. 合理配置缓存大小：设置合理的缓存容量，避免缓存过大导致内存溢出。可以根据应用的实际需求来设置缓存的大小。

   <cache
    eviction="FIFO"
    flushInterval="60000"
    size="1024"
    readOnly="false">
   </cache>

2. 选择合适的回收策略：根据应用的特点选择合适的回收策略，如FIFO和LRU。可以根据数据的访问频率来选择合适的策略。

   <cache
    eviction="FIFO"
    flushInterval="60000"
    size="1024"
    readOnly="false">
   </cache>

3. 异步刷新缓存：对于写操作频繁的应用，可以设置二级缓存为异步刷新，减少对数据库的查询次数，提高性能。

   <cache
    eviction="FIFO"
    flushInterval="60000"
    size="1024"
    readOnly="false" async="true">
   </cache>

注意缓存的一致性问题

1. 刷新缓存：在执行更新操作后，要确保缓存被刷新，以保持缓存数据的一致性。可以通过设置flushCache属性为true来强制刷新缓存。

   <update id="updateUser" flushCache="true">
    UPDATE user SET userName = #{userName} WHERE id = #{id}
   </update>

2. 设置过期时间：如果缓存中的数据过时，可以通过配置flushInterval属性来控制缓存刷新的频率。

   <cache
    eviction="FIFO"
    flushInterval="60000"
    size="1024"
    readOnly="false">
   </cache>

二级缓存的关键点回顾

• 一级缓存：SqlSession级别的缓存，自动刷新。
• 二级缓存：全局缓存，需要手动配置。可以通过全局设置和局部设置来控制缓存的行为。
• 缓存的工作原理：查询操作时，先检查一级缓存，再检查二级缓存；更新操作时，刷新缓存。
• 配置文件：在mybatis-config.xml和Mapper XML配置文件中配置缓存。

进一步学习的方向

• 深入理解MyBatis的工作原理：了解MyBatis的架构和内部实现机制。
• 学习其他缓存机制：如Redis、Memcached等，了解它们的特点和应用场景。
• 性能优化：通过监控和调优来提高应用的性能。
• 设计模式：学习设计模式，优化应用的设计和实现。
• 高级配置：学习MyBatis的高级配置选项，如插件、事务管理等。

通过以上内容的学习和实践，可以更好地理解和应用MyBatis的二级缓存机制，提高数据库访问性能。