Mybatis二级缓存学习教程

本文详细介绍了Mybatis二级缓存学习的相关内容，包括二级缓存的基本概念、实现原理以及如何在Mybatis中配置和使用二级缓存。通过实际示例，展示了如何测试二级缓存的效果，并提供了优化缓存性能的技巧。

什么是Mybatis缓存

Mybatis缓存是一种优化机制，主要用于减少数据库访问的次数，从而提高应用程序的性能。缓存机制能够在内存中存储数据库查询的结果，当相同的查询再次发生时，可以直接从缓存中读取结果，而不需要再次访问数据库。

缓存的作用

1. 提高性能：缓存可以显著减少对数据库的访问次数，从而提升应用程序的响应速度和整体性能。
2. 减少数据库负载：由于减少了对数据库的访问，缓存可以减轻数据库的负载，使得数据库资源可以用于更复杂的操作。
3. 优化用户体验：通过减少数据库访问延迟，用户可以更快地获得所需的数据，从而提升用户体验。

Mybatis一级缓存和二级缓存的区别

Mybatis提供了一级缓存和二级缓存两种缓存机制，它们的主要区别如下：

• 一级缓存：一级缓存又称为本地缓存，它是基于SqlSession级别的缓存，意味着每个SqlSession实例都有自己的缓存。当一个SqlSession执行查询时，会先检查缓存中是否有对应的结果，如果有则直接返回缓存中的结果，如果没有则会查询数据库并将结果存入缓存。
• 二级缓存：二级缓存又称为全局缓存，它是基于Mapper级别的缓存，意味着一个Mapper的所有SqlSession实例都可以共享这个缓存。二级缓存可以提高查询效率，尤其是在多SqlSession环境下。

二级缓存的作用

Mybatis的二级缓存主要用于在多个SqlSession之间共享查询结果，从而减少对数据库的重复查询。通过在Mapper级别缓存查询结果，可以极大提升查询效率，特别是在高并发场景下。

二级缓存的实现原理

二级缓存的实现基于缓存插件，Mybatis默认提供了两种缓存实现：

1. HashMap：使用HashMap作为缓存实现方式，简单直接。
2. ConcurrentHashMap：使用ConcurrentHashMap作为缓存实现方式，支持多线程环境。

二级缓存的实现原理如下：

1. 初始化阶段，Mybatis会创建一个全局的缓存实例。
2. 当SqlSession执行查询时，会先检查全局缓存中是否有对应的结果。
3. 如果缓存中有结果，则直接返回缓存中的数据；如果缓存中没有结果，则执行数据库查询并将结果存入缓存。

配置全局二级缓存

配置全局二级缓存需要在Mybatis的配置文件（mybatis-config.xml）中进行。下面是配置示例：

<cache-ref default="true"/>

这里配置了全局缓存，并且设置为默认开启。

配置单个Mapper的二级缓存

配置单个Mapper的二级缓存需要在对应的Mapper XML文件中进行。下面是配置示例：

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <cache/>
    <select id="selectUserById" resultType="User">
        SELECT * FROM user WHERE id = #{id}
    </select>
</mapper>

这里配置了UserMapper的二级缓存，并定义了一个selectUserById查询。

编写Mapper接口和对应的XML文件

首先，定义一个简单的Mapper接口：

package com.example.mapper;

import com.example.entity.User;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;

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

然后，编写对应的XML配置文件，配置二级缓存：

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <cache/>
    <select id="selectUserById" resultType="com.example.entity.User">
        SELECT * FROM user WHERE id = #{id}
    </select>
</mapper>

测试二级缓存的使用效果

编写测试代码，验证二级缓存的效果：

package com.example.test;

import com.example.mapper.UserMapper;
import com.example.entity.User;
import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder;
import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.io.InputStream;

public class MybatisTest {

    @Test
    public void testSecondLevelCache() {
        // 读取配置文件
        InputStream inputStream = this.getClass().getResourceAsStream("/mybatis-config.xml");
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);

        // 创建SqlSession实例
        try (SqlSession sqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession();
             SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession()) {

            // 从第一个SqlSession中执行查询
            UserMapper mapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper.class);
            User user1 = mapper1.selectUserById(1);
            System.out.println("User from sqlSession1: " + user1);

            // 确保数据库中没有发生变化
            sqlSession1.commit();

            // 从第二个SqlSession中执行相同的查询
            UserMapper mapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);
            User user2 = mapper2.selectUserById(1);
            System.out.println("User from sqlSession2: " + user2);

            // 验证是否从缓存中获取数据
            sqlSession2.commit();
        }
    }
}

设置合适的缓存级别

缓存级别决定了缓存的共享范围。Mybatis支持两种缓存级别：

• Session级缓存：每个SqlSession实例都有自己的缓存，通常用于一级缓存。
• Mapper级缓存：所有SqlSession实例可以共享同一个Mapper实例的缓存，用于二级缓存。

选择合适的缓存实现机制

Mybatis提供了多种缓存实现机制：

1. HashMap：简单的键值对缓存，适用于单线程环境。
2. ConcurrentHashMap：支持多线程的键值对缓存，适用于高并发场景。

适配不同的应用场景

不同的应用场景可能需要不同的缓存策略：

1. 读多写少场景：建议使用二级缓存，并设置合理的缓存过期时间。
2. 频繁写入场景：可以考虑使用更复杂的缓存机制，如Redis，或者禁用缓存以确保数据的一致性。

二级缓存失效的原因

二级缓存失效通常有以下几种原因：

1. 缓存过期时间设置不合理：缓存过期时间太短会导致频繁的缓存刷新，增加数据库访问次数；缓存过期时间太长则可能导致缓存中的数据不再准确。
2. 事务提交延迟：在事务提交之前，缓存中的数据可能还未更新，导致缓存中的数据与数据库中的数据不一致。

如何解决二级缓存中的数据不一致问题

解决二级缓存中的数据不一致问题，可以通过以下几种方式：

1. 设置合适的缓存过期时间：根据具体的应用场景，合理设置缓存过期时间。
2. 使用同步机制：在事务提交后，手动刷新缓存，确保缓存中的数据与数据库中的数据一致。
3. 禁用缓存：在数据一致性要求较高的场景下，可以考虑禁用二级缓存，直接从数据库读取数据。

示例代码

• 二级缓存失效原因示例

  <cache eviction="FIFO" size="100" lruInterval="100" />

  UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
  User user = mapper.selectUserById(1);
  sqlSession.commit();  // 事务提交

• 解决二级缓存中的数据不一致问题示例

  UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
  User user = mapper.selectUserById(1);
  sqlSession.commit();
  sqlSession.clearCache();  // 刷新缓存

• 适配不同的应用场景示例

  <cache eviction="FIFO" size="100" lruInterval="1000" />

  <cache enabled="false" />

通过以上示例代码，可以更好地理解Mybatis二级缓存的配置和使用方式，提高应用程序的性能和用户体验。