Mybatis二级缓存学习入门详解

本文详细介绍了Mybatis二级缓存的基本概念、工作原理及其优势，包括如何在配置文件中开启二级缓存，以及二级缓存的使用场景和配置选项。文章还讨论了在使用二级缓存时可能遇到的问题及解决方法，并通过实战演练展示了二级缓存的实际应用效果。

1.1 什么是Mybatis二级缓存

Mybatis二级缓存也被称为共享缓存模式，它在同一个SqlSessionFactory（负责创建SqlSession对象）中是全局共享的。二级缓存是基于命名空间的，不同的mapper.xml文件中的namespace会对应不同的缓存，因此不同的mapper.xml文件中的查询结果也可以通过二级缓存进行共享。

1.2 Mybatis缓存的工作原理

Mybatis的缓存分为一级缓存和二级缓存。一级缓存是SqlSession级别的缓存，是默认开启的，当执行查询语句后，会先从SqlSession的缓存中查找是否有对应的查询结果，如果查找到了，就直接从缓存中返回结果，而不会去数据库查询。而二级缓存是基于Mapper的缓存，需要手动开启。当SqlSession中查找缓存的结果为空时，才会去二级缓存中查找。

1.3 二级缓存相对于一级缓存的优势

• 分担了SqlSession一级缓存的压力，减少了内存占用。
• 由于二级缓存是SqlSessionFactory级别的，因此可以被多个SqlSession共享，从而提高数据共享效率。
• 当数据量较大或者查询较为频繁时，开启二级缓存可以提高查询性能。

2.1 编写配置文件开启二级缓存

在mybatis的配置文件中，可以通过<setting>标签的cacheEnabled属性来开启全局的二级缓存。此外，还需要在mapper.xml文件中开启具体的Mapper对应的缓存，可以通过<cache>标签来实现。

2.2 实例代码展示

以下是一个常见的mybatis全局配置文件mybatis-config.xml的示例，其中开启了全局的二级缓存：

<configuration>
    <settings>
        <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
    </settings>
    <mappers>
        <mapper resource="com/example/mybatis/UserMapper.xml"/>
    </mappers>
</configuration>

在mapper.xml中开启二级缓存，例如UserMapper.xml：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.example.mybatis.UserMapper">
    <cache />
    <select id="selectUserById" resultType="User">
        SELECT * FROM Users WHERE id = #{id}
    </select>
</mapper>

3.1 常见的使用二级缓存的场景

• 当应用程序中存在大量重复的查询操作时，开启二级缓存可以大大提高查询性能。
• 当应用程序需要跨多个SqlSession共享数据时，使用二级缓存可以减少对数据库的访问，提高数据共享效率。
• 在高并发场景下，二级缓存可以大大减轻数据库的压力，提高系统的整体性能。

3.2 适合使用二级缓存的数据

• 数据相对稳定且变化不频繁，例如一些配置信息。
• 需要频繁查询的数据，例如用户信息。
• 数据在多个SqlSession中需要共享的情况。

4.1 缓存的时间间隔设置

Mybatis的二级缓存默认是没有过期时间的，即一旦缓存了数据，除非显式地删除缓存，否则会一直存在。可以通过自定义缓存实现类来自定义缓存策略，例如通过Ehcache等第三方缓存组件来实现缓存过期。以下是使用Ehcache的示例配置：

<cache type="org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache" />

4.2 缓存的刷新策略

默认情况下，当插入、更新或删除数据时，二级缓存会被自动刷新，即缓存会被标记为无效。可以通过自定义缓存实现类来实现更复杂的刷新策略。以下是一个自定义缓存实现类的示例：

public class CustomCache implements Cache {
    private Ehcache ehcache;

    public CustomCache(String id) {
        ehcache = new EhcacheFactory().createCache(id);
    }

    @Override
    public Object getObject(Object key) {
        Element element = ehcache.get(key);
        return element == null ? null : element.getObjectValue();
    }

    @Override
    public Object putObject(Object key, Object value) {
        ehcache.put(new Element(key, value));
        return value;
    }

    @Override
    public Object removeObject(Object key) {
        Element element = ehcache.get(key);
        if (element != null) {
            ehcache.remove(element);
        }
        return element == null ? null : element.getObjectValue();
    }

    @Override
    public void clear() {
        ehcache.removeAll();
    }

    @Override
    public int getSize() {
        return ehcache.getSize();
    }

    @Override
    public String getId() {
        return ehcache.getCacheName();
    }
}

5.1 数据不一致问题

当缓存被刷新后，可能会导致缓存中的数据和数据库中的数据不一致。为了解决这个问题，可以在插入、更新或删除数据时，使用flushCache方法强制刷新缓存，或者使用useCache属性来控制是否使用缓存。以下是一个示例：

<insert id="insertUser" flushCache="true">
    INSERT INTO Users (id, name, email) VALUES (#{id}, #{name}, #{email})
</insert>

5.2 缓存失效的情况处理

当缓存失效时，Mybatis会从数据库中重新查询数据。如果查询操作非常频繁，可能会导致数据库压力过大。可以通过调整缓存过期时间，或者使用分布式缓存来提高缓存命中率。以下是一个调整缓存过期时间的示例：

<cache type="org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache">
    <property name="timeToLiveSeconds" value="600"/>
</cache>

6.1 小项目演示二级缓存的作用

以下是一个简单的例子，演示了如何在Mybatis中使用二级缓存。假设我们有一个UserMapper接口，用于查询用户信息：

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

对应的mapper.xml文件如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.example.mybatis.UserMapper">
    <cache />
    <select id="selectUserById" resultType="User">
        SELECT * FROM Users WHERE id = #{id}
    </select>
</mapper>

在应用程序中使用SqlSession进行查询：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        SqlSessionFactory factory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(Resources.getResourceAsReader("mybatis-config.xml"));
        SqlSession session = factory.openSession();

        UserMapper mapper = session.getMapper(UserMapper.class);
        User user = mapper.selectUserById(1);
        System.out.println(user);

        // 模拟其他SqlSession查询相同的用户数据
        SqlSession session2 = factory.openSession();
        UserMapper mapper2 = session2.getMapper(UserMapper.class);
        User user2 = mapper2.selectUserById(1);
        System.out.println(user2);
    }
}

通过上述代码，可以看到用户数据只从数据库查询了一次，第二次查询时直接从缓存中获取了数据，展示了二级缓存的高效性。

6.2 常见代码错误及修正技巧

错误1：未开启二级缓存

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

修正：

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

错误2：缓存刷新策略不正确

<mapper namespace="com.example.mybatis.UserMapper">
    <cache />
    <insert id="insertUser" flushCache="false">
        INSERT INTO Users (id, name, email) VALUES (#{id}, #{name}, #{email})
    </insert>
</mapper>

修正：

<mapper namespace="com.example.mybatis.UserMapper">
    <cache />
    <insert id="insertUser" flushCache="true">
        INSERT INTO Users (id, name, email) VALUES (#{id}, #{name}, #{email})
    </insert>
</mapper>