Mybatis一级缓存资料详解与入门教程

Mybatis缓存机制通过存储查询结果来提高数据访问效率，其中一级缓存是SqlSession级别的缓存，每个SqlSession都有独立的缓存。本文将详细介绍mybatis一级缓存资料，包括其工作原理、应用场景和配置优化等内容。

Mybatis缓存简介

Mybatis缓存是Mybatis框架中用于提高数据访问效率的一个重要机制。缓存机制通过存储查询结果来避免对数据库的重复查询，从而减少数据库访问次数，降低系统负载，提高系统性能。

Mybatis缓存的概念

缓存机制可以分为一级缓存和二级缓存。一级缓存是SqlSession级别的缓存，每个SqlSession中都有一个属于自己的缓存。二级缓存是Mapper级别的缓存，所有的SqlSession共享同一个Mapper缓存。

缓存的作用与优势

使用缓存可以带来以下优势：

• 减少数据库访问次数：缓存可以存储查询结果，避免每次查询都需要访问数据库。
• 提高系统性能：通过减少数据库访问次数，可以提高系统响应速度。
• 减轻数据库负载：减少数据库访问次数可以减轻数据库服务器的负载，提高数据库的可用性和稳定性。

一级缓存与二级缓存的区别

• 一级缓存：每个SqlSession私有缓存，只对当前SqlSession有效。
• 二级缓存：每个Mapper级别共享缓存，所有SqlSession共享同一个Mapper缓存。
• 缓存的生命周期：一级缓存的生命周期是SqlSession的生命周期，二级缓存的生命周期默认是整个应用的生命周期。
• 缓存的数据范围：一级缓存只缓存当前SqlSession的数据，二级缓存缓存整个Mapper的数据。

Mybatis一级缓存的工作原理

一级缓存存储机制

一级缓存位于SqlSession级别，每当执行查询操作时，Mybatis会先检查缓存中是否存在相应数据：

• 如果存在：直接从缓存中读取数据，避免数据库访问。
• 如果不存在：从数据库中查询数据，并将数据存储到缓存中。

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关闭时，一级缓存也会被清除。生命周期如下：

• 创建SqlSession：创建SqlSession时，会初始化一级缓存。
• 执行查询操作：查询数据时，会先检查缓存。如果缓存中有数据，直接返回。
• 关闭SqlSession：关闭SqlSession时，一级缓存会被清除。

一级缓存的默认配置

Mybatis默认启用一级缓存，若需禁用一级缓存，可以在SqlSession中调用clearCache()方法：

session.clearCache(); // 清除当前SqlSession的一级缓存

配置文件示例：

<cache/>

或在Mapper的XML配置文件中：

<cache />

Mybatis一级缓存的应用场景

哪些情况会触发一级缓存

一级缓存会在以下几种情况下被触发：

• 查询操作：执行相同的SQL查询操作时，一级缓存会优先使用缓存中的数据。
• 插入操作：插入数据后，新的一条数据会被缓存。
• 更新操作：更新数据后，更新后的数据会被缓存。
• 删除操作：删除数据后，被删除的数据会被从缓存中移除。

如何手动清除一级缓存

可以使用clearCache()方法手动清除当前SqlSession的一级缓存：

session.clearCache();

清除缓存后，下一次相同的查询操作会重新访问数据库，并将新获取的数据存储到缓存中。

一级缓存与数据库事务的关系

一级缓存会受数据库事务的影响：

• 在同一个SqlSession中：如果开启了一个事务，提交事务后，缓存中的数据会保持不变。
• 关闭SqlSession：关闭SqlSession会清除缓存，无论事务是否提交。

Mybatis一级缓存的配置与优化

修改一级缓存的默认行为

Mybatis默认启用一级缓存，可以自定义配置来控制缓存行为。例如，可以在配置文件中设置缓存的生命周期：

<cache
  eviction="FIFO" // 设置缓存的驱逐策略
  flushInterval="60000" // 设置缓存刷新间隔（毫秒）
  size="1024" // 设置缓存大小
  readOnly="true" // 设置缓存是否只读
/>

如何自定义一级缓存的配置

可以通过配置文件或注解的方式自定义缓存配置。例如，使用注解配置Mapper类的缓存：

@CacheConfig(
  eviction = "FIFO",
  flushInterval = 60000,
  size = 1024,
  readOnly = true
)
public interface UserMapper {
  @Cacheable
  User selectUserById(int id);
}

配置文件示例：

<cache
  eviction="FIFO" // 设置缓存的驱逐策略
  flushInterval="60000" // 设置缓存刷新间隔（毫秒）
  size="1024" // 设置缓存大小
  readOnly="true" // 设置缓存是否只读
/>

优化缓存命中率的方法

• 减少重复查询：尽量减少重复的查询操作，使用缓存中的数据。
• 合理设置缓存大小：根据应用需求合理设置缓存大小，避免缓存过小或过大。
• 使用缓存预热：在应用启动时，预热缓存，将常用数据提前加载到缓存中。
• 缓存驱逐策略：合理设置缓存驱逐策略，例如FIFO（先进先出）、LRU（最近最少使用）等。

Mybatis一级缓存的常见问题与解决方案

缓存失效的常见原因

• SqlSession关闭：SqlSession关闭后，缓存会被清除。
• 数据更新：数据更新后，缓存中的数据会被标记为脏数据。
• 事务提交：在事务提交后，缓存中的数据会被刷新。

如何解决缓存数据不一致的问题

• 强制刷新缓存：在更新数据后，手动刷新缓存，确保缓存中的数据是最新的。
• 使用二级缓存：二级缓存可以共享缓存，解决多个SqlSession之间的缓存一致性问题。

一级缓存与二级缓存冲突时的处理

• 禁用二级缓存：如果不需要二级缓存，可以禁用二级缓存。
• 合理设置缓存配置：合理设置缓存配置，避免缓存冲突。

实战演练：Mybatis一级缓存的实际应用

通过实例代码演示一级缓存的使用

假设有一个用户表users，我们通过Mybatis查询用户信息，并演示一级缓存的使用。

首先定义用户实体类：

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

  // Getter and Setter
}

然后定义Mapper接口：

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

配置文件UserMapper.xml：

<cache />
<select id="selectUserById" resultType="User">
  SELECT id, name, age FROM users WHERE id = #{id}
</select>

主程序代码：

import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder;

public class MainApp {
  public static void main(String[] args) {
    // 创建SqlSessionFactory
    SqlSessionFactory factory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(Resources.getResourceAsReader("mybatis-config.xml"));

    try (SqlSession session = factory.openSession()) {
      UserMapper mapper = session.getMapper(UserMapper.class);

      // 第一次查询
      User user1 = mapper.selectUserById(1);
      System.out.println(user1.getId() + " " + user1.getName());

      // 修改数据库中的用户信息
      // 用户ID为1的用户年龄改为30
      session.update("com.example.mapper.UserMapper.updateUserAge", 30);

      // 第二次查询，同一SqlSession中，使用缓存
      User user2 = mapper.selectUserById(1);
      System.out.println(user2.getId() + " " + user2.getName());

      // 手动清除缓存
      session.clearCache();

      // 第三次查询，重新查询数据库
      User user3 = mapper.selectUserById(1);
      System.out.println(user3.getId() + " " + user3.getName());
    }
  }
}

实战演练：Mybatis一级缓存的实际应用（完整代码示例）

为了更全面地展示Mybatis一级缓存的使用，这里提供完整的数据库连接配置文件mybatis-config.xml、实体类定义、Mapper接口和XML配置文件。

数据库连接配置文件mybatis-config.xml

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

实体类定义

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

  // Getter and Setter
}

Mapper接口

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

Mapper配置文件UserMapper.xml

<cache />
<select id="selectUserById" resultType="User">
  SELECT id, name, age FROM users WHERE id = #{id}
</select>

主程序代码

import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder;

public class MainApp {
  public static void main(String[] args) {
    // 创建SqlSessionFactory
    SqlSessionFactory factory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(Resources.getResourceAsReader("mybatis-config.xml"));

    try (SqlSession session = factory.openSession()) {
      UserMapper mapper = session.getMapper(UserMapper.class);

      // 第一次查询
      User user1 = mapper.selectUserById(1);
      System.out.println(user1.getId() + " " + user1.getName());

      // 修改数据库中的用户信息
      // 用户ID为1的用户年龄改为30
      session.update("com.example.mapper.UserMapper.updateUserAge", 30);

      // 第二次查询，同一SqlSession中，使用缓存
      User user2 = mapper.selectUserById(1);
      System.out.println(user2.getId() + " " + user2.getName());

      // 手动清除缓存
      session.clearCache();

      // 第三次查询，重新查询数据库
      User user3 = mapper.selectUserById(1);
      System.out.println(user3.getId() + " " + user3.getName());
    }
  }
}

分析代码中缓存机制的实现细节

在上述代码中，我们通过selectUserById方法查询用户信息。第一次查询时，数据库会被访问，数据会被存储到一级缓存中。第二次查询时，由于同一SqlSession中，缓存已经存在，数据直接从缓存中读取。当手动清除缓存后，第三次查询会重新访问数据库。

总结缓存使用过程中的注意事项

• 合理使用SqlSession：确保在同一个SqlSession中进行多次查询，以充分利用缓存。
• 事务管理：在事务中操作数据时，确保事务提交后，缓存中的数据是最新的。
• 手动清除缓存：在需要更新数据时，手动清除缓存，确保数据的一致性。
• 缓存配置：根据应用需求合理设置缓存配置，避免缓存冲突。

通过以上示例和分析，可以详细了解Mybatis一级缓存的工作机制和应用场景。