带你深入理解MyBatis缓存机制

当我们在使用 MyBatis 操作数据库时，缓存是一个非常重要的机制。它可以帮助我们优化性能并减轻数据库负载。MyBatis 缓存可以分为一级缓存和二级缓存。在本文中，我们将详细介绍这两种缓存机制以及其原理和使用。以下是本文将要涉及到的主要内容：

什么是 MyBatis 缓存机制
一级缓存实现原理及使用
一级缓存的局限性
二级缓存实现原理及使用
二级缓存的配置和使用注意事项

什么是 MyBatis 缓存机制

MyBatis 缓存是一种提高数据访问性能的机制，它可以缓存 SQL 语句执行结果，以减轻数据库的负载，加快响应速度，提高用户体验。

一级缓存实现原理及使用

MyBatis 的一级缓存是基于 SqlSession 的，它的作用域是 SqlSession 。在同一个 SqlSession 内，某个查询的结果将会被缓存下来，以提高相同查询的返回速度。要启用一级缓存，只需在 SqlSession 中添加如下配置：

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

这会开启 MyBatis 的默认缓存机制。当我们查询数据时，如果查询语句匹配了缓存中的内容，就会直接从缓存中取出数据，而不必再次发送 SQL 语句到数据库。我们可以通过以下方式来禁用一级缓存：

sqlSession.clearCache(); // 清除缓存

一级缓存的局限性

尽管一级缓存和二级缓存的原理相同，但是一级缓存的局限性也是相当明显的。由于它的缓存作用域限制在同一个 SqlSession 内，因此在以下情况下，我们无法受益于一级缓存：

在两个不同的 SqlSession 中执行相同的查询。
在 SqlSession 执行任何更新操作之后，缓存将会失效。

二级缓存实现原理及使用

二级缓存是 MyBatis 提供的一种全局缓存机制，它的作用域是 Mapper Namespace。这意味着在同一个 Mapper Namespace 中，执行相同的语句将会直接从缓存中取出数据，而不必再次发送 SQL 语句到数据库。

我们可以通过以下方式启用和配置二级缓存：

第一步，在 MyBatis 全局配置文件中添加如下配置：

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

第二步，在 Mapper Namespace 中添加如下配置：

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

以上示例是通过使用 Ehcache 来配置二级缓存的。MyBatis 还支持其他的 Cache 实现，例如：MemcachedCache, OSCacheCache, JBossCache3Cache 等。

需要注意的是，配置二级缓存不要使用默认的序列化器。如果使用默认的序列化器，在高并发场景下可能会出现线程安全问题。

二级缓存的使用注意事项

尽管 MyBatis 的二级缓存机制可以帮助我们显著提高 SQL 查询性能，但是在使用过程中也有一些需要注意的事项：

对于更新、删除等对数据进行写操作的语句，会自动清除掉对应的缓存。
如果我们使用了数据源的分库分表，那么缓存就不能用分布式缓存，只能使用本地缓存。
对于缓存的数据我们需要特别注意缓存击穿问题，常见的解决办法是通过加互斥锁、二级缓存定时刷盘等方式解决。

示例1：MyBatis 一级缓存

下面是一个演示 MyBatis 一级缓存机制的示例代码，它通过编写一个简单的 Java 类和一个 MyBatis 的 Mapper 接口来演示如何使用和禁用缓存。假设我们的数据库中已经包含了一个名为 users 的表，其中包含了一些用户的信息。

首先，我们创建一个名为 UserMapper 的接口：

public interface UserMapper {
    @Select("SELECT * FROM users WHERE id = #{id}")
    @Options(useCache = true, flushCache = Options.FlushCachePolicy.DEFAULT)
    User getUserById(@Param("id") Long id);
}

在该接口中，我们使用了 @Select 注解来编写查询语句，并且在查询语句上使用了 @Options(useCache = true, flushCache = Options.FlushCachePolicy.DEFAULT) 来开启缓存机制。这会启用 MyBatis 的默认缓存机制。我们还可以使用 sqlSession.clearCache(); 方法来清除缓存。

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
try {
  UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
  User user1 = userMapper.getUserById(1L);
  User user2 = userMapper.getUserById(1L);
}
finally {
  sqlSession.close();
}

在以上代码中，我们创建了一个 SqlSession 对象，并通过该对象获取到了 UserMapper 的代理对象。接着，我们通过该代理对象调用了相同的 getUserById 方法两次。由于缓存机制已经开启，这两次查询所返回的结果都应该相同，并且只发送了一条 SQL 查询语句。

示例2：MyBatis 二级缓存

下面是一个演示 MyBatis 二级缓存机制的示例代码，它演示了如何在 MyBatis 中使用 Ehcache 作为二级缓存的例子。

首先，我们需要在 MyBatis 全局配置文件中添加以下配置：

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

接着，我们需要在每个 Mapper 中添加以下配置：

<mapper namespace="com.example.MyMapper">
  <cache type="org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache"/>
</mapper>

然后，我们需要编写一个 Java 类来存储用户信息。例如：

public class User implements Serializable {
    private Long id;

    private String username;

    private String password;

    // ... 省略 getter 和 setter 方法
}

最后，我们在我们的 MyMapper 中编写查询用户的方法：

public interface MyMapper {
    @Select("SELECT * FROM users WHERE id = #{id}")
    User getUserById(Long id);
}

这个方法采用了 SELECT 语句去查询一个用户的信息。如果这个 SELECT 语句被多次调用，MyBatis 会将查询结果缓存起来，提供更快的查询速度。

在以上代码中，我们创建了一个 SqlSessionFactory 对象，并通过它创建了一个 SqlSession 对象。接着，我们通过 SqlSession.getMapper() 方法获取了 MyMapper 的代理对象，并调用了其中的 getUserById() 方法。在多次调用该方法时，MyBatis 会自动将查询结果缓存起来，提供相同查询的更快速度。

总之，缓存机制是一个非常重要的性能优化手段，在 MyBatis 中也有一级缓存和二级缓存两种机制，需要根据不同的需求进行选择和使用。同时，我们也需要注意缓存的失效方式，避免在高并发场景下出现线程安全问题。

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