MyBatis中的缓存机制有什么作用，它是如何工作的？

参考回答

MyBatis 提供了缓存机制来优化数据库查询性能，减少不必要的数据库访问。MyBatis 的缓存机制主要包括 一级缓存 和 二级缓存。

1. 一级缓存
   一级缓存是 SqlSession 范围内的缓存。每次执行 SQL 查询时，MyBatis 会首先检查缓存中是否已经存在查询结果。如果有，直接返回缓存中的结果；如果没有，则会向数据库发送查询请求，并将查询结果存入缓存。

• 作用：避免同一 SqlSession 内重复查询相同的数据，提升性能。

2. 二级缓存
   二级缓存是 SqlSessionFactory 范围内的缓存，它跨 SqlSession 存在。多个 SqlSession 可以共享同一个二级缓存。二级缓存通常是通过缓存框架（如 EHCache、Redis）来实现的。

• 作用：在多个 SqlSession 之间共享缓存，减少数据库的访问次数，提升性能。

详细讲解与拓展

1. 一级缓存（SqlSession 缓存）

一级缓存是 MyBatis 默认启用的缓存，它在 SqlSession 对象的生命周期内有效。当一个 SqlSession 被创建时，它会开启一级缓存，每次查询都会先查询一级缓存。如果缓存中存在该查询的结果，则直接返回缓存的结果，不会发送 SQL 请求到数据库。只有在缓存中没有找到数据时，才会查询数据库，并将结果存入缓存。

• 缓存命中：当 SqlSession 执行同一个查询时，第一次查询会从数据库中获取数据，之后如果再次执行相同的查询，MyBatis 会直接从缓存中获取数据，而不会再次查询数据库。

• 缓存清空：在执行 commit 或 rollback 操作时，一级缓存会被清空。也就是说，一级缓存的数据是与当前 SqlSession 绑定的，SqlSession 关闭时缓存会失效。

• 举例：

  SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
  User user1 = sqlSession.selectOne("selectUserById", 1); // 从数据库查询
  User user2 = sqlSession.selectOne("selectUserById", 1); // 从一级缓存获取
  sqlSession.close(); // 关闭时清空一级缓存
  

  Java

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2. 二级缓存（跨 SqlSession 缓存）

二级缓存是 SqlSessionFactory 范围内的缓存，它允许跨 SqlSession 对象共享缓存数据。二级缓存是通过在 MyBatis 配置文件中启用和配置的，可以使用不同的缓存实现，如 EHCache 或 Redis 等。

• 启用二级缓存：在 mybatis-config.xml 配置文件中，需要配置开启二级缓存，并且在每个映射器（Mapper）中单独配置二级缓存。

• 缓存机制：当查询数据时，如果数据不在一级缓存中，MyBatis 会尝试在二级缓存中查找。如果找不到数据，则会从数据库中查询，并将查询结果存入二级缓存中，供其他 SqlSession 共享使用。

• 举例：

  • 配置二级缓存：

  <configuration>
      <settings>
          <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
      </settings>
      <mappers>
          <mapper resource="com/example/UserMapper.xml"/>
      </mappers>
  </configuration>
  

  XML

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  • 启用 Mapper 缓存：

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

  XML

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• 缓存清空：与一级缓存不同，二级缓存的清空是由外部手动控制的。当执行 delete、update 或 insert 等操作时，需要手动清除二级缓存中的相关数据，否则缓存中的数据可能会过期。

• 举例：

  SqlSession sqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession();
  User user1 = sqlSession1.selectOne("com.example.UserMapper.selectUserById", 1); // 查询并缓存
  sqlSession1.commit(); // 提交事务
  sqlSession1.close();  // 关闭时，缓存数据保存至二级缓存
  
  SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();
  User user2 = sqlSession2.selectOne("com.example.UserMapper.selectUserById", 1); // 从二级缓存读取
  sqlSession2.close();
  

  Java

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3. 缓存的工作原理

• 缓存存储：MyBatis 的缓存机制会将查询结果保存到缓存中，存储的是以查询条件为 key、查询结果为 value 的键值对。一级缓存存储在 SqlSession 内存中，而二级缓存存储在文件、数据库或内存缓存框架（如 EHCache）中。

• 缓存策略：缓存策略控制缓存的生存周期、更新时机等。例如，MyBatis 支持懒加载（Lazy Load）和自动清除（Auto Flush）等策略。

• 缓存的失效机制：缓存数据通常会有失效时间，例如，当数据库中的数据被更新或删除时，缓存中的数据需要清空或更新。这通常通过触发缓存的清除或更新操作来实现。

4. 配置与使用二级缓存

1. 配置全局二级缓存：
   在 mybatis-config.xml 文件中启用缓存：

   <configuration>
      <settings>
          <setting name="cacheEnabled" value="true"/> <!-- 启用二级缓存 -->
      </settings>
   </configuration>
   

   XML

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2. 配置 Mapper 缓存：
   每个 Mapper 可以单独配置是否启用缓存：

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

   XML

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3. 自定义缓存实现：
   MyBatis 默认使用内存缓存，但你可以通过配置来使用其他缓存实现，如 EHCache 或 Redis。

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

   XML

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5. 缓存失效与更新

• 当执行 update、insert 或 delete 操作时，相关的数据缓存会失效。
• 如果开启了二级缓存并且执行了某些操作（如 update），MyBatis 会自动清空缓存。
• 二级缓存的更新机制可以通过 缓存刷新策略 和 缓存失效时间 来控制。

总结

MyBatis 提供了强大的缓存机制，主要通过 一级缓存 和 二级缓存 来减少数据库访问，提高性能。一级缓存是 SqlSession 范围内的缓存，只在当前 SqlSession 内有效；二级缓存是跨 SqlSession 共享的缓存，存储在内存中或者外部缓存框架（如 EHCache 或 Redis）中。通过配置二级缓存，MyBatis 可以显著减少数据库访问，优化查询性能。不过，需要注意的是，缓存中的数据可能会过时，因此需要在适当的时候清除缓存以保证数据的正确性。