Mybatis一级缓存资料详解：新手入门教程

Mybatis缓存机制是提高查询效率的关键，其中一级缓存作为每个SqlSession对象的私有缓存，仅在当前会话内使用。通过缓存查询结果，可以减少数据库的访问次数，从而提升系统性能。本文将详细介绍Mybatis一级缓存的工作原理、配置及常见问题解决方法，提供全面的Mybatis一级缓存资料。

Mybatis缓存概述

Mybatis缓存机制是Mybatis框架中一个重要的组成部分，它能够提高查询效率，减少数据库的访问次数，从而提升系统的整体性能。Mybatis缓存机制分为一级缓存和二级缓存两种，每一种都有其特定的作用和适用场景。

Mybatis缓存机制简介

Mybatis的缓存机制可以通过缓存存储查询结果，减少重复的数据库访问。当应用程序需要查询数据时，Mybatis会首先检查缓存中是否存在相应的数据。如果存在，直接从缓存中获取结果；如果不存在，则向数据库发出查询请求，并将查询结果存入缓存。这种机制可以大大减少数据库的访问次数，从而提高查询效率。

一级缓存和二级缓存的区别

• 一级缓存：也称为本地缓存，是每个SqlSession对象的私有缓存，仅在当前的SqlSession会话内使用。每个SqlSession对象都有自己的缓存。一级缓存默认是开启的。
• 二级缓存：也称为全局缓存，存在于Mapper级别，供所有SqlSession对象共享。二级缓存需要手动开启，并且可以配置缓存的实现方式。

一级缓存的工作原理

一级缓存是每个SqlSession对象的私有缓存，仅在当前的SqlSession会话内使用。理解一级缓存的工作原理对于正确地使用Mybatis缓存非常重要。

一级缓存的默认配置

Mybatis默认配置下，一级缓存是启用的，不需要额外配置。例如，在以下的Mybatis配置文件mybatis-config.xml中，可以看到一级缓存的配置：

<configuration>
    <settings>
        <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
    </settings>
</configuration>

一级缓存的存在使得当相同的SQL语句被多次执行时，Mybatis可以直接从缓存中获取结果，而不需要每次都去数据库查询。这种机制能够有效地减少数据库的访问次数，提高查询效率。

一级缓存的生命周期

一级缓存的生命周期是与SqlSession对象的生命周期一致的。当SqlSession对象创建时，一级缓存也随之创建；当SqlSession对象销毁时，一级缓存也随之销毁。这意味着一个SqlSession对象只在其生命周期内拥有一个一级缓存实例。

生命周期管理示例如下：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
try {
    // 执行SQL操作
    List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.findAll");
} finally {
    sqlSession.close();  // 关闭SqlSession，销毁一级缓存
}
``

#### 一级缓存的作用范围

一级缓存的作用范围仅限于当前的SqlSession会话。当一个SqlSession对象执行查询操作时，查询结果会被缓存在该SqlSession对象的一级缓存中。只有在该SqlSession对象的生命周期内，缓存中的数据有效。一旦SqlSession对象被关闭或事务回滚，缓存中的数据将被清除。

作用范围示例如下：

```java
SqlSession sqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession();
SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();
try {
    // 在sqlSession1中查询
    List<User> users1 = sqlSession1.selectList("com.example.mapper.UserMapper.findAll");
    // 在sqlSession2中查询，结果不会从sqlSession1的缓存中获取
    List<User> users2 = sqlSession2.selectList("com.example.mapper.UserMapper.findAll");
} finally {
    sqlSession1.close();
    sqlSession2.close();
}
``

### 一级缓存的操作实例

了解一级缓存的工作原理后，我们可以通过以下具体操作实例来掌握如何在实际开发中使用一级缓存。

#### 如何在Mybatis中启用一级缓存

一级缓存默认是启用的，不需要额外配置。例如，在以下的Mybatis配置文件`mybatis-config.xml`中，可以看到一级缓存的配置：

```xml
<configuration>
    <settings>
        <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
    </settings>
</configuration>

如何手动清除一级缓存

在某些情况下，你可能需要手动清除一级缓存。这可以在如下几种情形下进行：

1. 提交事务后清除缓存：当事务提交后，可以调用SqlSession.commit()方法，缓存中的数据会被刷新。
2. 回滚事务后清除缓存：当事务回滚后，可以调用SqlSession.rollback()方法，缓存中的数据会被清除。
3. 显式清除缓存：可以在执行SQL操作前，通过SqlSession.clearCache()方法清除缓存。

例如，下面的代码展示了如何使用SqlSession.commit()和SqlSession.clearCache()方法来手动清除缓存：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
try {
    // 执行SQL查询
    List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.findAll");
    // 提交事务
    sqlSession.commit();
    // 执行同一SQL查询，但结果不会从数据库中获取，而是从缓存中获取
    users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.findAll");
    // 显式清除缓存
    sqlSession.clearCache();
    // 再次执行SQL查询，结果将从数据库中获取
    users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.findAll");
} finally {
    sqlSession.close();
}
``

#### 一级缓存的常见问题及解决方法

1. **缓存数据不一致问题**：当多个SqlSession对象同时访问同一个表时，可能会导致缓存数据不一致的问题。为了解决这个问题，可以在查询时使用`SqlSession.clearCache()`方法清除缓存，或者手动刷新缓存。
2. **缓存数据过时问题**：当数据库中的数据发生变化时，缓存中的数据可能会过时。为了确保缓存中的数据是最新的，可以在执行更新、删除操作后，调用`SqlSession.clearCache()`方法清除缓存。

例如，以下代码展示了如何在执行更新操作后清除缓存：

```java
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
try {
    // 更新数据
    User user = sqlSession.selectOne("com.example.mapper.UserMapper.findById", 1);
    user.setName("NewName");
    sqlSession.update("com.example.mapper.UserMapper.update", user);
    // 提交事务
    sqlSession.commit();
    // 清除缓存
    sqlSession.clearCache();
} finally {
    sqlSession.close();
}
``

### 一级缓存的适用场景

了解何时使用一级缓存，可以帮助我们更好地利用缓存机制提升系统性能。以下是一级缓存的适用场景和优势与局限性的分析。

#### 何时使用一级缓存

- 当你需要在单个SqlSession会话内频繁执行相同的SQL查询时，可以使用一级缓存来减少数据库访问次数。
- 当你希望在同一个SqlSession会话内保持数据一致性时，使用一级缓存可以确保每次查询的数据都是最新的。

具体使用场景示例如下：

```java
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
try {
    // 频繁执行相同的SQL查询
    List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.findAll");
    // 再次执行相同的SQL查询，数据来自缓存
    users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.findAll");
} finally {
    sqlSession.close();
}
``

#### 一级缓存的优势和局限性

**优势**：

- **减少数据库访问次数**：通过缓存查询结果，可以减少数据库的访问次数，提高查询效率。
- **保持数据一致性**：在单个SqlSession会话内，缓存中的数据是最新的，可以确保数据一致性。

**局限性**：

- **缓存数据不一致**：当多个SqlSession对象同时访问同一个表时，可能会导致缓存数据不一致的问题。
- **缓存数据过时**：当数据库中的数据发生变化时，缓存中的数据可能会过时。

### 一级缓存的配置和调优

在实际开发中，我们可能需要根据项目需求对一级缓存进行配置和调优。下面是如何自定义一级缓存配置和性能调优的一些技巧。

#### 如何自定义一级缓存配置

默认情况下，一级缓存是启用的，不需要额外配置。但是，你可以通过Mybatis配置文件自定义缓存配置，例如设置缓存的实现方式或缓存数据的存储方式。以下是一个自定义缓存配置的示例：

```xml
<configuration>
    <settings>
        <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
    </settings>
    <cache>
        <type>org.apache.ibatis.builtin.local.LocalCache</type>
        <size>1000</size>
        <blocking>100</blocking>
    </cache>
</configuration>

性能调优的技巧

• 调整缓存大小：根据项目的实际需求调整缓存大小，避免缓存过大或过小。
• 使用缓存刷新策略：根据项目的实际需求，使用合适的缓存刷新策略，以确保缓存中的数据是最新的。
• 手动清除缓存：在适当的时机手动清除缓存，以避免缓存数据过时或不一致的问题。

例如，下面的代码展示了如何自定义缓存刷新策略：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
try {
    // 更新数据
    User user = sqlSession.selectOne("com.example.mapper.UserMapper.findById", 1);
    user.setName("NewName");
    sqlSession.update("com.example.mapper.UserMapper.update", user);
    // 提交事务
    sqlSession.commit();
    // 清除缓存
    sqlSession.clearCache();
} finally {
    sqlSession.close();
}

常见问题解答

了解一些常见问题及其解答，有助于更好地使用Mybatis的一级缓存。

一级缓存和数据库事务的关系

当事务提交时，一级缓存中的数据会被刷新；当事务回滚时，一级缓存中的数据会被清除。因此，一级缓存和数据库事务紧密相关。例如，以下代码展示了事务提交和回滚时对缓存的影响：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
try {
    // 更新数据
    User user = sqlSession.selectOne("com.example.mapper.UserMapper.findById", 1);
    user.setName("NewName");
    sqlSession.update("com.example.mapper.UserMapper.update", user);
    // 提交事务
    sqlSession.commit();
    // 清除缓存
    sqlSession.clearCache();
} catch (Exception e) {
    // 回滚事务
    sqlSession.rollback();
    // 清除缓存
    sqlSession.clearCache();
} finally {
    sqlSession.close();
}

如何避免一级缓存带来的数据不一致问题

为了避免一级缓存带来的数据不一致问题，可以在查询时使用SqlSession.clearCache()方法清除缓存，或者手动刷新缓存。例如，以下代码展示了如何手动清除缓存：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
try {
    // 执行SQL查询
    List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.findAll");
    // 手动清除缓存
    sqlSession.clearCache();
    // 再次执行SQL查询，结果将从数据库中获取
    users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.findAll");
} finally {
    sqlSession.close();
}