MyBatis二级缓存学习入门

本文主要介绍了MyBatis二级缓存的工作原理、应用场景以及如何配置和使用二级缓存，帮助读者快速掌握MyBatis二级缓存的使用方法。文章详细解释了二级缓存的优点、配置方法和常见的缓存策略，并通过示例代码展示了二级缓存的实际应用。通过学习本文，读者可以深入了解MyBatis二级缓存，提升系统性能和响应速度。mybatis二级缓存学习入门涵盖了从基础概念到实践应用的全过程，适合对MyBatis有基本了解的开发者。

MyBatis概述

MyBatis 是一个优秀的持久层框架，它支持定制化 SQL 映射和存储过程调用。MyBatis 可以将 Java 对象与数据库中的记录进行映射，使得 Java 对象与数据库中的数据进行交互。MyBatis 提供了强大的动态 SQL 生成能力，可以实现复杂的数据查询和更新操作。MyBatis 的核心是一个 SqlSession 对象，它负责执行 SQL 语句，并返回相应的结果集。

MyBatis的基本配置

MyBatis 的配置主要包括 mybatis-config.xml 文件和映射文件（Mapper XML 文件）。mybatis-config.xml 文件用于全局配置，而 Mapper XML 文件用于定义 SQL 映射语句。

mybatis-config.xml 文件配置示例

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE configuration
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>
    <environments default="development">
        <environment id="development">
            <transactionManager type="JDBC"/>
            <dataSource type="POOLED">
                <property name="driver" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>
                <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/test"/>
                <property name="username" value="root"/>
                <property name="password" value="password"/>
            </dataSource>
        </environment>
    </environments>
    <mappers>
        <mapper resource="com/example/mapping/UserMapper.xml"/>
    </mappers>
</configuration>

Mapper XML 文件示例

<?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.mapping.UserMapper">
    <select id="selectUserById" resultType="com.example.model.User">
        SELECT * FROM users WHERE id = #{id}
    </select>
</mapper>

一级缓存的工作原理

MyBatis 的一级缓存是 SqlSession 级别的缓存。每个 SqlSession 实例都有一个本地缓存。当 SqlSession 执行查询时，结果会先存入本地缓存中，如果后续的查询语句命中了本地缓存，则直接从缓存中获取结果，而不会去数据库查询。当 SqlSession 关闭时，本地缓存会被清空。

一级缓存的应用场景

一级缓存适用于同一个 SqlSession 实例中的多次查询操作。在 Web 应用中，通常每个请求会创建一个新的 SqlSession 实例，因此一级缓存的作用范围通常局限于单个请求。在某些情况下，可以利用一级缓存，减少连续查询相同数据的数据库访问次数，提高性能。

二级缓存的概念

二级缓存是全局缓存，它可以在不同的 SqlSession 实例之间共享。二级缓存是 MyBatis 默认不开启的，需要手动配置。二级缓存可以显著提高查询性能，因为它减少了数据库的访问次数。

二级缓存的优点

1. 减少数据库访问次数：通过缓存，可以减少对数据库的频繁访问，提高系统的响应速度。
2. 提高系统性能：缓存可以存储查询结果，下次查询时直接从缓存中读取，避免了数据库的复杂查询运算。
3. 支持跨 SqlSession 查询：二级缓存可以被多个 SqlSession 实例共享，允许不同 SqlSession 之间进行数据共享。

如何开启二级缓存

要开启二级缓存，需要在 mybatis-config.xml 中配置全局缓存，同时在每个 Mapper XML 文件中开启二级缓存。

mybatis-config.xml 中配置全局缓存

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

Mapper XML 文件中开启二级缓存

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

如何配置二级缓存

二级缓存的配置可以包括缓存的存储策略、缓存的清理策略等。以下是一些常用的二级缓存配置选项：

1. 使用不同的缓存实现：可以通过 type 属性指定缓存的实现类，默认为 JdkDefaultCache。
2. 设置缓存大小：可以设置缓存的大小和缓存清除的时间。
3. 自定义缓存实现：可以通过 type 属性指定自定义缓存实现类。

配置缓存大小和缓存清除时间

<cache
    eviction="FIFO"
    flushInterval="60000"
    size="1024"
    readOnly="true"/>

• eviction：缓存的清除策略，FIFO 表示先进先出策略。
• flushInterval：缓存刷新间隔，单位为毫秒。
• size：缓存的大小。
• readOnly：是否只读，如果设为 true，则缓存只读，不会更新。

使用自定义缓存实现

<cache type="com.example.cache.CustomCache"/>

二级缓存的缓存区域

二级缓存的缓存区域包括查询缓存区和更新缓存区。查询缓存用于存储查询结果，更新缓存用于存储更新操作的结果。

查询缓存区

查询缓存区存储查询语句的执行结果。当查询语句命中缓存时，直接从缓存中读取结果，避免了数据库查询。

更新缓存区

更新缓存区存储更新操作的结果。当更新操作成功后，更新缓存区中的数据，确保缓存中的数据与数据库中的数据一致。

二级缓存的缓存策略

二级缓存的缓存策略包括缓存的刷新策略和清除策略。

缓存刷新策略

缓存刷新策略主要包括 FIFO（先进先出）、LRU（最近最少使用）、LFU（最不经常使用）等。

缓存清除策略

缓存清除策略包括手动清除和定时清除。手动清除可以在需要的时候手动清除缓存，定时清除则可以通过设置缓存刷新间隔来定时清除缓存。

二级缓存的实际应用

以下是一个简单的示例，演示如何在 MyBatis 中使用二级缓存。

数据库表结构

假设有一个 users 表，包含 id 和 username 两个字段。

CREATE TABLE users (
    id INT PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(100)
);

用户实体类

public class User {
    private int id;
    private String username;

    // 构造函数、getter 和 setter 方法
}

Mapper XML 文件

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

Mapper 接口

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

测试代码

public class UserMapperTest {
    public static void main(String[] args) {
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = null;
        SqlSession sqlSession = null;

        try {
            // 创建 SqlSessionFactory
            SqlSessionFactoryBuilder sqlSessionFactoryBuilder = new SqlSessionFactoryBuilder();
            sqlSessionFactory = sqlSessionFactoryBuilder.build(Resources.getResourceAsReader("mybatis-config.xml"));

            // 打开两个 SqlSession
            sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
            UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);

            // 第一次查询
            User user = userMapper.selectUserById(1);
            System.out.println("First query result: " + user);

            // 关闭 SqlSession
            sqlSession.close();

            // 打开另一个 SqlSession
            sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
            userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);

            // 第二次查询，命中二级缓存
            user = userMapper.selectUserById(1);
            System.out.println("Second query result: " + user);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (sqlSession != null) {
                sqlSession.close();
            }
        }
    }
}

输出结果

First query result: User(id=1, username=John)
Second query result: User(id=1, username=John)

常见问题与解决方案

问题1：为什么二级缓存没有生效？

• 原因：可能是因为没有正确开启二级缓存，或者缓存的配置有误。
• 解决方案：检查 mybatis-config.xml 文件中是否开启了全局缓存，并且在 Mapper XML 文件中开启了二级缓存。

问题2：如何清除二级缓存？

• 原因：在某些情况下，可能需要手动清除二级缓存。
• 解决方案：可以调用 SqlSession 的 clearCache() 方法来清除当前 SqlSession 的缓存，或者调用 Mapper 类的 clearCache() 方法来清除整个 Mapper 的缓存。

示例代码

// 清除当前 SqlSession 的缓存
sqlSession.clearCache();

// 清除整个 Mapper 的缓存
userMapper.clearCache();

问题3：二级缓存何时会被清除？

• 原因：缓存的刷新间隔、清除策略等配置会影响缓存何时被清除。
• 解决方案：可以通过配置 flushInterval 属性来设置缓存刷新间隔，或者通过设置 eviction 属性来指定清除策略。

示例代码

<cache
    eviction="FIFO"
    flushInterval="60000"  <!-- 每 60 秒刷新缓存 -->
    size="1024"
    readOnly="true"/>

问题4：如何自定义二级缓存实现？

• 原因：默认的缓存实现可能不能满足某些特殊需求。
• 解决方案：可以通过配置 type 属性来指定自定义的缓存实现类，并实现 org.apache.ibatis.cache.Cache 接口。

示例代码

public class CustomCache implements Cache {
    private Map<String, Object> cacheMap = new HashMap<>();

    @Override
    public String getId() {
        return this.getClass().getName();
    }

    @Override
    public void putObject(Object key, Object value) {
        cacheMap.put(key.toString(), value);
    }

    @Override
    public Object getObject(Object key) {
        return cacheMap.get(key.toString());
    }

    @Override
    public Object removeObject(Object key) {
        return cacheMap.remove(key.toString());
    }

    @Override
    public void clearCache() {
        cacheMap.clear();
    }

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

    @Override
    public Collection<Object> getAllObjects() {
        return cacheMap.values();
    }

    @Override
    public void putObjects(Map<String, Object> map) {
        cacheMap.putAll(map);
    }
}
``

通过以上示例和说明，可以更好地理解和使用 MyBatis 的二级缓存功能，从而提高系统的性能和响应速度。