Mybatis二级缓存学习：从入门到实践

本文介绍了Mybatis二级缓存的原理、作用和优势，详细讲解了如何在不同层级启用和配置二级缓存。文章还深入探讨了缓存的时间设置、存储方式和刷新机制，并提供了实用的配置示例和测试方法。通过这些内容，读者可以全面了解并有效应用Mybatis二级缓存，提升应用性能。

1.1 什么是Mybatis二级缓存

Mybatis二级缓存（或称本地缓存）是Mybatis提供的一种缓存机制，它可以在存储过程和数据库之间提供一个中间层来存储查询结果，从而提高数据访问的性能。二级缓存与SqlSession中的本地缓存相对应，SqlSession中的本地缓存仅在其会话期间有效，而二级缓存可以在整个应用中持续存在。

1.2 二级缓存的作用和优势

二级缓存的作用在于减少与数据库的交互次数，提高查询效率。当一个查询被执行时，如果查询结果已经存在于二级缓存中，Mybatis将直接从缓存返回结果，而无需执行SQL语句，这极大地提高了应用的响应速度。

• 作用：通过缓存查询结果，减少对数据库的直接访问，提高系统性能。
• 优势：
  • 减少数据库访问：减少了对数据库的调用，提高了应用程序的性能。
  • 提高响应时间：缓存机制可以显著减少查询响应时间。
  • 减少资源消耗：减少数据库连接的使用，从而降低系统资源的消耗。

1.3 二级缓存的工作原理

Mybatis二级缓存的工作原理如下：

1. 查询缓存：当执行查询语句时，Mybatis会首先检查二级缓存中是否已有结果。
2. 数据写入缓存：如果缓存中没有所需的结果，则执行SQL查询，从数据库获取结果并写入缓存。
3. 缓存更新：任何对数据库的更新操作（如插入、删除、更新）都会导致缓存被刷新，以确保缓存中的数据是最新的。
4. 缓存刷新：当缓存中的数据过期时，缓存会被刷新以获取最新的数据。

2.1 在SqlSession中启用二级缓存

在Mybatis的SqlSession中，默认情况下二级缓存是禁用的。要启用二级缓存，可以通过SqlSession的cacheEnabled属性来设置。以下是一个简单的启用二级缓存的示例：

SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession(true); // true表示启用缓存
try {
    List<User> users = sqlSession.selectList("selectUsers");
    // do something with users
} finally {
    sqlSession.close();
}

2.2 在Mapper XML文件中配置二级缓存

要为特定的Mapper XML文件开启二级缓存，需要在XML文件的根标签mapper中添加cache元素，如下所示：

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <cache />
    <select id="selectUsers" resultType="com.example.model.User">
        SELECT * FROM users
    </select>
</mapper>

2.3 在Mybatis配置文件中全局启用二级缓存

在Mybatis全局配置文件mybatis-config.xml中，可以通过<settings>标签中的cacheEnabled属性全局启用二级缓存：

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

3.1 缓存的时间设置

缓存的时间设置用于控制缓存数据的有效期。Mybatis提供了<cache>标签中的flushInterval属性来设置缓存刷新的时间间隔。例如，要设置缓存每10分钟刷新一次：

<cache
    eviction="FIFO" // 清空策略
    flushInterval="60000" // 每100秒刷新一次
    size="1024" // 缓存的最大条目数
    readOnly="true" // 是否只读
/>

3.2 缓存的存储方式

缓存的存储方式决定了缓存数据是存储在内存中还是持久化到磁盘中。<cache>标签中的type属性可以指定缓存的实现类，例如org.apache.ibatis.builtin.cache.StandardCache。默认情况下，Mybatis使用内存中的HashMap来存储缓存数据。

<cache
    type="org.apache.ibatis.builtin.cache.PerpetualCache" // 使用自定义的缓存实现类
/>

3.3 缓存的刷新机制

缓存的刷新机制决定了在什么情况下缓存会被刷新。常见的刷新机制包括插入、更新或删除操作。Mybatis默认在执行任何更新操作时刷新缓存。可以通过自定义实现Cache接口来实现更复杂的刷新逻辑。

public class CustomCache implements Cache {
    // 自定义缓存实现逻辑
}

4.1 编写简单的查询语句

假设有一个User实体类和一个UserMapper接口。UserMapper接口中定义了一个查询所有用户的selectUsers方法。

public class User {
    private int id;
    private String name;
    private String email;
    // getters and setters
}

public interface UserMapper {
    List<User> selectUsers();
}

4.2 测试缓存是否生效

通过编写测试代码来验证缓存是否生效。例如，可以连续两次执行相同的查询操作，观察第二次查询是否从缓存中直接获取结果。

@Test
public void testCache() {
    SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession(true);
    try {
        List<User> users = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.selectUsers");
        // 第一次查询结果存入缓存

        List<User> usersAgain = sqlSession.selectList("com.example.mapper.UserMapper.selectUsers");
        // 第二次查询从缓存获取结果
    } finally {
        sqlSession.close();
    }
}

4.3 调整配置观察效果变化

可以通过调整Mybatis配置文件中的缓存配置参数，观察缓存效果的变化。例如，可以调整flushInterval属性，看不同刷新时间间隔对查询结果的影响。

<cache
    flushInterval="120000" // 设置刷新间隔为2分钟
/>

5.1 二级缓存失效的原因

二级缓存失效的原因可能包括：

• 缓存过期：缓存中的数据过期后，会从数据库重新获取数据。
• 更新操作：执行了插入、更新或删除操作后，缓存会被刷新。
• 系统重启：系统重启后，缓存中的数据会丢失。

5.2 常见错误及排查方法

• 找不到缓存配置：检查Mapper XML文件中是否正确配置了<cache>标签。
• 缓存未生效：确保全局配置文件mybatis-config.xml中设置了cacheEnabled为true。
• 缓存刷新频繁：检查是否有频繁的更新操作导致缓存频繁刷新。

5.3 性能优化建议

• 合理设置缓存过期时间：根据业务需求合理设置缓存过期时间，避免缓存过早或过晚刷新。
• 控制缓存大小：根据应用的实际情况合理设置缓存大小，避免过多占用内存。
• 使用持久化缓存：对于一些重要数据，可以考虑使用持久化缓存，如Redis或Memcached。

6.1 回顾二级缓存的核心概念

• 缓存时间设置：合理设置缓存过期时间，避免缓存过早或过晚刷新。
• 缓存存储方式：选择适合的缓存存储方式，如内存或持久化缓存。
• 缓存刷新机制：根据业务需求选择合适的缓存刷新策略。

6.2 实践中需要注意的事项

• 缓存一致性问题：确保在更新操作后及时刷新缓存，避免缓存中的数据与数据库中的数据不一致。
• 缓存大小控制：合理设置缓存大小，避免过多占用系统资源。
• 测试缓存行为：在开发过程中，通过编写测试用例来验证缓存行为是否符合预期。

6.3 未来学习方向

• 深入了解缓存机制：深入了解缓存的工作原理，包括缓存的刷新机制、存储方式等。
• 学习其他缓存技术：了解其他缓存技术，如Redis、Memcached等，以扩展缓存使用场景。
• 性能调优：学习如何通过调整缓存参数来优化系统性能，包括缓存大小、过期时间、刷新策略等。

以上是关于Mybatis二级缓存的详细介绍和实践示例。希望这些内容能够帮助读者更好地理解和使用Mybatis二级缓存，提高应用的性能和响应速度。