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MyBatis一级缓存详解与入门教程

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Java SSM 数据库

概述

本文主要介绍了MyBatis一级缓存的概念、工作原理及其适用场景，详细解释了其在单个会话中的作用范围和生命周期，并探讨了如何通过刷新机制保持缓存数据的一致性。此外，文章还提供了如何开启和关闭一级缓存的方法，以及在实际应用中的使用技巧。

MyBatis缓存简介

什么是MyBatis缓存

MyBatis 是一款优秀的持久层框架，它支持定制化 SQL、存储过程以及高级映射。MyBatis 避免了几乎所有的 JDBC 代码和手动设置参数以及获取结果集。当应用程序将信息从数据库读入或写入到数据库时，MyBatis 将处理这些数据库操作。

MyBatis 缓存分为一级缓存和二级缓存，其中一级缓存是默认的缓存机制，它负责缓存单个会话中执行的 SQL 语句的结果。二级缓存是全局缓存，可以在多个会话之间共享缓存数据。

缓存的作用和优点

MyBatis 的缓存机制可以减少数据库访问的次数，从而减少 I/O 操作，提高应用程序的性能。具体来说，缓存的作用和优点包括:

减少数据库访问: 通过缓存，MyBatis 可以在内存中存储查询结果，从而避免重复查询数据库，减少数据库的访问次数。
提高响应速度: 缓存可以大大提高应用程序的响应速度，因为从内存中读取数据比从数据库中读取数据要快得多。
资源利用: 缓存可以减少对数据库资源的占用，使得数据库能够处理更多的并发请求。
减少网络延迟: 在分布式系统中，缓存可以减少网络延迟，因为数据可以直接从缓存中获取，而无需通过网络传输。
降低数据库负载: 缓存可以降低数据库的负载，减少数据库服务器的压力。

以下是一个简单的示例代码，展示了如何通过缓存提高应用程序的响应速度：

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 MyBatisDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 读取配置文件
        InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("MyBatisConfig.xml");
        // 创建 SqlSessionFactory
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
        // 获取 SqlSession
        SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();

        try {
            // 第一次查询数据
            List<User> users1 = sqlSession.selectList("selectUsers");
            System.out.println("First Query: " + users1.size());

            // 第二次查询数据
            List<User> users2 = sqlSession.selectList("selectUsers");
            System.out.println("Second Query: " + users2.size());

            // 输出结果，发现两次查询的结果是一样的
        } finally {
            sqlSession.close();
        }
    }
}

在这个示例中，selectUsers 是一个 SQL 映射语句的 id，用于从数据库中查询用户数据。当我们第一次执行 selectList("selectUsers") 时，MyBatis 会从数据库中查询数据并将其缓存到 SqlSession 的本地缓存中。当我们第二次执行相同的查询时，MyBatis 会直接从缓存中获取数据。

MyBatis一级缓存的定义

一级缓存的概念

MyBatis 的一级缓存，也称为本地缓存，是 MyBatis 自动管理的缓存，它的作用范围是单个会话（SqlSession）。当一个 SqlSession 执行 SQL 语句查询数据时，如果该数据已经存在于一级缓存中，那么 MyBatis 会直接从缓存中获取数据，而不需要再次向数据库发出查询请求。

一级缓存是默认启用的，不需要特别的配置。但是，可以通过配置文件来控制一级缓存的行为。

一级缓存的作用范围

一级缓存的作用范围是单个会话（SqlSession）。这意味着当一个 SqlSession 执行 SQL 语句时，查询结果会被缓存到该 SqlSession 的本地缓存中。如果同一个 SqlSession 再次执行相同的 SQL 语句，那么 MyBatis 会从缓存中获取数据，而不会再次执行 SQL 语句。

MyBatis一级缓存的工作原理

缓存的生命周期

一级缓存的生命周期与 SqlSession 的生命周期一致。当 SqlSession 创建时，一级缓存也随之创建。当 SqlSession 关闭时，一级缓存也会被销毁。这意味着，在同一个 SqlSession 中，缓存的数据在 SqlSession 关闭之前一直有效。

以下是一个示例代码，展示了如何手动关闭 SqlSession：

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 MyBatisDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 读取配置文件
        InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("MyBatisConfig.xml");
        // 创建 SqlSessionFactory
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
        // 获取 SqlSession
        SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();

        try {
            // 执行 SQL 查询
            List<User> users = sqlSession.selectList("selectUsers");
            System.out.println("Query Result: " + users.size());
        } finally {
            // 关闭 SqlSession
            sqlSession.close();
        }
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个 SqlSession，并执行了一次查询。查询结果会被缓存到 SqlSession 的本地缓存中。当 SqlSession 关闭时，缓存的数据会被销毁。

缓存的刷新机制

缓存的刷新机制是指当缓存中的数据发生变化时，如何将缓存中的数据与数据库中的数据保持一致。MyBatis 的一级缓存默认会在以下几种情况下刷新缓存：

提交事务: 当 SqlSession 提交事务时，MyBatis 会刷新缓存中的数据。这意味着任何影响到数据库数据的操作（如插入、更新、删除）都会导致缓存刷新。
显式刷新缓存: 可以通过调用 SqlSession 的 clearCache() 方法来显式刷新缓存。

以下是一个示例代码，展示了如何显式刷新缓存：

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 MyBatisDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 读取配置文件
        InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("MyBatisConfig.xml");
        // 创建 SqlSessionFactory
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
        // 获取 SqlSession
        SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();

        try {
            // 第一次查询数据
            List<User> users1 = sqlSession.selectList("selectUsers");
            System.out.println("First Query: " + users1.size());

            // 更新数据
            User user = new User();
            user.setId(1);
            user.setName("John Doe");
            sqlSession.insert("insertUser", user);

            // 刷新缓存
            sqlSession.clearCache();

            // 第二次查询数据
            List<User> users2 = sqlSession.selectList("selectUsers");
            System.out.println("Second Query: " + users2.size());
        } finally {
            sqlSession.close();
        }
    }
}

在这个示例中，我们首先执行一次查询，获取用户的列表。然后，我们插入一个新的用户，并显式地刷新缓存。在刷新缓存之后，我们再次执行查询，这次查询会从数据库中获取最新的数据。

如何开启和关闭MyBatis一级缓存

在配置文件中设置一级缓存

MyBatis 的一级缓存默认是启用的，不需要特别的配置。但是，如果需要禁用一级缓存，可以在配置文件中设置 <setting> 标签，将 cacheEnabled 属性设置为 false。

以下是一个示例配置文件 MyBatisConfig.xml：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE configuration PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>
    <settings>
        <!-- 禁用缓存 -->
        <setting name="cacheEnabled" value="false"/>
    </settings>
    <!-- 其他配置 -->
</configuration>

在这个配置文件中，<setting name="cacheEnabled" value="false"/> 会禁用一级缓存。

程序中手动控制缓存

除了通过配置文件禁用缓存，还可以在程序中手动控制缓存。具体来说，可以通过调用 SqlSession 的 clearCache() 方法来显式地刷新缓存。此外，MyBatis 会在提交事务时自动刷新缓存。

以下是一个示例代码，展示了如何在程序中手动控制缓存：

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 MyBatisDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 读取配置文件
        InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("MyBatisConfig.xml");
        // 创建 SqlSessionFactory
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
        // 获取 SqlSession
        SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();

        try {
            // 第一次查询数据
            List<User> users1 = sqlSession.selectList("selectUsers");
            System.out.println("First Query: " + users1.size());

            // 更新数据
            User user = new User();
            user.setId(1);
            user.setName("John Doe");
            sqlSession.insert("insertUser", user);

            // 刷新缓存
            sqlSession.clearCache();

            // 第二次查询数据
            List<User> users2 = sqlSession.selectList("selectUsers");
            System.out.println("Second Query: " + users2.size());
        } finally {
            sqlSession.close();
        }
    }
}

在这个示例中，我们插入了一个新的用户，并显式地刷新了缓存。刷新缓存后，第二次查询会从数据库中获取最新的数据。

MyBatis一级缓存的使用场景

何时使用一级缓存

一级缓存适用于以下场景：

单个会话中的多次查询: 当同一个 SqlSession 在同一个事务中多次执行相同的 SQL 语句时，可以使用一级缓存来提高性能。
减少数据库访问: 通过缓存，可以减少对数据库的访问次数，提高应用程序的响应速度。
数据一致性: 当同一个 SqlSession 中的数据发生变化时，可以通过刷新缓存来保证查询结果的一致性。

一级缓存的适用条件

一级缓存的适用条件包括：

单个会话: 一级缓存的作用范围是单个 SqlSession。如果需要跨多个会话或会话之间共享缓存数据，则需要使用二级缓存。
单个事务: 一级缓存默认会在提交事务时刷新缓存。如果需要在同一个事务中多次执行相同的 SQL 语句，并且希望缓存数据保持一致，则可以使用一级缓存。
数据一致性: 当同一个 SqlSession 中的数据发生变化时，可以通过刷新缓存来保证查询结果的一致性。

以下是一个示例代码，展示了如何在一个事务中多次执行相同的 SQL 语句：

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 MyBatisDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 读取配置文件
        InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("MyBatisConfig.xml");
        // 创建 SqlSessionFactory
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
        // 获取 SqlSession
        SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();

        try {
            sqlSession.getConfiguration().setCacheEnabled(true);
            // 第一次查询数据
            List<User> users1 = sqlSession.selectList("selectUsers");
            System.out.println("First Query: " + users1.size());

            // 更新数据
            User user = new User();
            user.setId(1);
            user.setName("John Doe");
            sqlSession.insert("insertUser", user);

            // 第二次查询数据
            List<User> users2 = sqlSession.selectList("selectUsers");
            System.out.println("Second Query: " + users2.size());

            // 提交事务
            sqlSession.commit();
        } catch (Exception e) {
            // 回滚事务
            sqlSession.rollback();
            e.printStackTrace();
        } finally {
            sqlSession.close();
        }
    }
}

在这个示例中，我们首先执行一次查询，获取用户的列表。然后，我们插入一个新的用户，并再次执行查询。由于我们在同一个 SqlSession 中执行这些操作，并提交了事务，因此查询结果会保持一致。

MyBatis一级缓存的常见问题及解决方法

常见问题分析

缓存中的数据是否会被更新: 当同一个 SqlSession 中的数据发生变化时，缓存中的数据也会被更新。但是，当不同的 SqlSession 或者不同的事务中数据发生变化时，缓存中的数据不会被自动更新。
缓存中的数据是否会自动刷新: 当同一个 SqlSession 中的数据发生变化时，缓存中的数据会自动刷新。但是，当不同的 SqlSession 或者不同的事务中数据发生变化时，缓存中的数据不会自动刷新。
如何手动刷新缓存: 可以通过调用 SqlSession 的 clearCache() 方法来显式地刷新缓存。

解决方案与技巧

刷新缓存: 如果需要在不同的 SqlSession 或者不同的事务中更新缓存中的数据，可以通过调用 SqlSession 的 clearCache() 方法来显式地刷新缓存。
使用二级缓存: 如果需要跨多个 SqlSession 或者会话之间共享缓存数据，可以考虑使用二级缓存。
确保数据一致性: 当同一个 SqlSession 中的数据发生变化时，可以通过提交事务来刷新缓存，确保查询结果的一致性。

以下是一个示例代码，展示了如何在不同的 SqlSession 中更新缓存中的数据：

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 MyBatisDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 读取配置文件
        InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream("MyBatisConfig.xml");
        // 创建 SqlSessionFactory
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);

        // 获取第一个 SqlSession
        SqlSession sqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession();

        try {
            // 第一次查询数据
            List<User> users1 = sqlSession1.selectList("selectUsers");
            System.out.println("First Query: " + users1.size());

            // 更新数据
            User user = new User();
            user.setId(1);
            user.setName("John Doe");
            sqlSession1.insert("insertUser", user);
            sqlSession1.commit();
        } finally {
            sqlSession1.close();
        }

        // 获取第二个 SqlSession
        SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();

        try {
            // 第二次查询数据
            List<User> users2 = sqlSession2.selectList("selectUsers");
            System.out.println("Second Query: " + users2.size());

            // 更新数据
            user.setName("Jane Doe");
            sqlSession2.update("updateUser", user);
            sqlSession2.commit();
        } finally {
            sqlSession2.close();
        }

        // 获取第三个 SqlSession
        SqlSession sqlSession3 = sqlSessionFactory.openSession();

        try {
            // 第三次查询数据
            List<User> users3 = sqlSession3.selectList("selectUsers");
            System.out.println("Third Query: " + users3.size());

            // 刷新缓存
            sqlSession3.clearCache();

            // 第四次查询数据
            List<User> users4 = sqlSession3.selectList("selectUsers");
            System.out.println("Fourth Query: " + users4.size());
        } finally {
            sqlSession3.close();
        }
    }
}

在这个示例中，我们首先在一个 SqlSession 中执行一次查询，并插入一个新的用户。然后，我们使用另一个 SqlSession 更新用户信息，并再次查询数据。由于两个 SqlSession 是独立的，缓存中的数据不会自动更新。最后，我们使用第三个 SqlSession 清除缓存并再次查询数据，查询结果会从数据库中获取最新的数据。

以上示例和代码展示了如何在 MyBatis 中使用一级缓存，包括缓存的生命周期、刷新机制、手动控制缓存以及在不同场景下的使用方法。通过理解和应用这些知识，可以有效地提高应用程序的性能和响应速度。

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