我们来说一下 Mybatis 的缓存机制

核心概览

• 一级缓存：默认开启，作用范围在 同一个 SqlSession 内。
• 二级缓存：需要手动配置开启，作用范围在 同一个 Mapper 命名空间（即同一个 Mapper 接口）内，可以被多个 SqlSession 共享。

一级缓存

1. 作用域

• SqlSession 级别：当同一个 SqlSession 执行相同的 SQL 查询时，MyBatis 会优先从缓存中获取数据，而不是直接查询数据库。
• 它是 默认开启 的，无法关闭，但可以配置其作用范围（SESSION 或 STATEMENT）。

2. 工作机制

1. 第一次执行查询后，查询结果会被存储到 SqlSession 关联的一级缓存中。
2. 在同一个 SqlSession 中，再次执行 完全相同的 SQL 查询（包括语句和参数）时，会直接返回缓存中的对象，而不会去数据库查询。
3. 如果 SqlSession 执行了 增（INSERT）、删（DELETE）、改（UPDATE） 操作，或者调用了 commit()、close()、rollback() 方法，该 SqlSession 的一级缓存会被清空。这是为了防止读取到脏数据。

3. 示例说明

// 假设获取的 SqlSession 和 UserMapper
try (SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession()) {
    UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);

    // 第一次查询，会发送 SQL 到数据库
    User user1 = mapper.selectUserById(1L);
    System.out.println(user1);

    // 第二次查询，SQL 和参数完全相同，直接从一级缓存返回，不查询数据库
    User user2 = mapper.selectUserById(1L);
    System.out.println(user2);

    // 判断是否为同一个对象（是，因为从缓存中返回的是同一个对象的引用）
    System.out.println(user1 == user2); // 输出：true

    // 执行一个更新操作
    mapper.updateUser(user1);
    // 此时，一级缓存被清空

    // 第三次查询，因为缓存被清空，会再次发送 SQL 到数据库
    User user3 = mapper.selectUserById(1L);
    System.out.println(user3 == user1); // 输出：false (虽然是同一条数据，但已是新对象)
}

4. 注意事项

• 对象相同：一级缓存返回的是 同一个对象的引用，因此在同一个 SqlSession 内，你操作的都是同一个 Java 对象。
• 分布式环境：一级缓存无法在多个应用服务器之间共享，因为它绑定在单个请求的 SqlSession 上。

二级缓存

1. 作用域

• Mapper 级别 / Namespace 级别：多个 SqlSession 在访问同一个 Mapper 的查询时，可以共享其缓存。
• 它是 默认关闭 的，需要在全局配置中开启，并在具体的 Mapper XML 中显式配置。

2. 开启与配置

a. 全局配置文件 ( mybatis-config.xml ) ：
必须显式设置开启二级缓存（虽然默认是 true，但显式声明是个好习惯）。

<configuration>
<settings>
<!-- 开启全局二级缓存，默认就是 true，但建议写明 -->
<setting name="cacheEnabled" value="true"/>
</settings>
</configuration>

b. Mapper XML 文件：
在需要开启二级缓存的 Mapper.xml 中添加 <cache/> 标签。

<?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.mapper.UserMapper">
<!-- 开启本 Mapper 的二级缓存 -->
<cache
eviction="FIFO"
flushInterval="60000"
size="512"
readOnly="true"/>

<!-- 其他 SQL 定义 -->
<select id="selectUserById" parameterType="long" resultType="User" useCache="true">
SELECT * FROM user WHERE id = #{id}
</select>
</mapper>

• <cache/> 标签属性：

  • eviction：缓存回收策略。

    • LRU（默认）：最近最少使用。
    • FIFO：先进先出。
    • SOFT：软引用，基于垃圾回收器状态和软引用规则移除。
    • WEAK：弱引用，更积极地移除。

  • flushInterval：缓存刷新间隔（毫秒），默认不清空。

  • size：缓存存放多少元素。

  • readOnly：是否为只读。

    • true：返回相同的缓存对象实例，性能好，但不允许修改。
    • false（默认）：通过序列化返回缓存对象的拷贝，安全，性能稍差。

3. 工作机制

1. 当一个 SqlSession 执行查询后，在关闭或提交时，其查询结果会被存入二级缓存。
2. 另一个 SqlSession 执行相同的查询时，会先从二级缓存中查找数据。如果找到，则直接返回，否则再去数据库查询。
3. 任何一个 SqlSession 执行了 增、删、改 操作并 commit() 后，会清空 整个对应 Mapper 的二级缓存，以保证数据一致性。

4. 示例说明

// 第一个 SqlSession
try (SqlSession sqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession()) {
    UserMapper mapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper.class);
    User user1 = mapper1.selectUserById(1L); // 查询数据库
    sqlSession1.close(); // 关闭时，数据存入二级缓存
}

// 第二个 SqlSession（与第一个不同）
try (SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession()) {
    UserMapper mapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);
    // 查询相同的 SQL，直接从二级缓存获取，不查询数据库
    User user2 = mapper2.selectUserById(1L);
}

// 第三个 SqlSession，执行了更新
try (SqlSession sqlSession3 = sqlSessionFactory.openSession()) {
    UserMapper mapper3 = sqlSession3.getMapper(UserMapper.class);
    User user = mapper3.selectUserById(1L);
    user.setName("New Name");
    mapper3.updateUser(user); // 执行更新
    sqlSession3.commit(); // 提交时，清空 UserMapper 的二级缓存
}

// 第四个 SqlSession
try (SqlSession sqlSession4 = sqlSessionFactory.openSession()) {
    UserMapper mapper4 = sqlSession4.getMapper(UserMapper.class);
    // 因为缓存已被清空，所以会再次查询数据库
    User user4 = mapper4.selectUserById(1L);
}

5. 注意事项

• 实体类序列化：如果二级缓存的 readOnly="false"，那么对应的实体类必须实现 Serializable 接口。
• 事务提交：只有在 SqlSession 执行 commit() 或 close() 时，数据才会从一级缓存转存到二级缓存。
• 缓存粒度：二级缓存是 Mapper 级别的，有时会显得比较粗粒度。可以通过 <cache-ref> 让多个 Mapper 共享一个缓存，但不推荐，容易引起数据混乱。

缓存顺序与总结

当发起一个查询请求时，MyBatis 的缓存查询顺序是：

1. 先查二级缓存：查看当前 Mapper 的二级缓存中是否有数据。
2. 再查一级缓存：如果二级缓存没有，再查看当前 SqlSession 的一级缓存中是否有数据。
3. 最后查数据库：如果两级缓存都没有，才发送 SQL 语句到数据库执行查询。

查询到的数据会 先存入一级缓存，在 SqlSession 关闭或提交时，再转存到二级缓存。

使用建议

• 查询多，修改少的数据适合使用二级缓存，如字典表、配置项。
• 数据实时性要求高的场景（如交易、订单）应谨慎使用二级缓存，或者设置较短的刷新间隔。
• 在分布式环境中，默认的二级缓存（基于内存）是无法共享的，需要集成 Redis、Ehcache 等第三方缓存中间件来替代。
• 理解缓存机制有助于解决一些“诡异”的问题，比如在同一个事务中，先后查询和更新，但由于一级缓存的存在，后续查询可能看不到其他线程的更新。