在MyBatis中，一级缓存和二级缓存有何不同？

参考回答

在 MyBatis 中，一级缓存和二级缓存有以下几方面的主要区别：

1. 作用范围不同
   • 一级缓存：作用范围是 SqlSession。每一个 SqlSession 都有自己独立的一级缓存。当你在同一个 SqlSession 中执行多次相同的查询时，MyBatis 会使用一级缓存来避免重复查询数据库。一级缓存只在 SqlSession 生命周期内有效，一旦 SqlSession 关闭，缓存就会被清除。
   • 二级缓存：作用范围是 SqlSessionFactory，即跨 SqlSession。多个 SqlSession 可以共享二级缓存。当你在不同的 SqlSession 中执行相同的查询时，MyBatis 会首先检查二级缓存是否存在该结果，如果存在，则直接从缓存中获取数据，而不必再次查询数据库。
2. 缓存存储位置不同
   • 一级缓存：一级缓存存储在 SqlSession 内部内存中，每次查询时都在 SqlSession 内部查找。如果缓存命中，直接返回结果；如果未命中，则执行 SQL 查询并缓存数据。
   • 二级缓存：二级缓存存储在 SqlSessionFactory 范围内，可以通过配置将缓存存储在外部存储系统中（如 EHCache、Redis 等），或者在内存中存储。二级缓存可以跨多个 SqlSession 共享缓存数据。
3. 生命周期不同
   • 一级缓存：缓存数据的生命周期与 SqlSession 一致。每次打开新的 SqlSession 时，一级缓存都会被清空；每次 SqlSession 提交或回滚事务时，一级缓存会被刷新。
   • 二级缓存：缓存数据的生命周期与 SqlSessionFactory 一致。只要不清除，二级缓存中的数据可以跨多个 SqlSession 存活，直到缓存清除或过期。
4. 配置与启用方式不同
   • 一级缓存：一级缓存是 默认启用 的，无法关闭。每次打开 SqlSession 时都会启用一级缓存，开发者不需要手动配置。
   • 二级缓存：二级缓存需要在 MyBatis 配置文件和映射器文件中进行显式配置。例如，在 mybatis-config.xml 中启用二级缓存，并在 Mapper 文件中为每个映射器启用二级缓存。
5. 性能和粒度不同
   • 一级缓存：一级缓存通常用于减少同一 SqlSession 内部重复查询的开销，因此它的缓存粒度较小，适用于单一会话中的查询优化。
   • 二级缓存：二级缓存跨 SqlSession 有更大的缓存粒度，适用于多次查询相同数据的场景。二级缓存能够有效减少数据库访问次数，特别是在系统负载较大时，能够显著提升性能。

详细讲解与拓展

1. 一级缓存的工作原理

• 作用范围：每个 SqlSession 内都有自己独立的一级缓存，当执行 SQL 查询时，MyBatis 会首先检查一级缓存中是否已经存有该查询的结果。如果缓存中存在数据，就直接从缓存中返回，而不再查询数据库。

• 生命周期：一级缓存的生命周期与 SqlSession 的生命周期相同。当 SqlSession 被关闭时，一级缓存会被清空。当 SqlSession 提交或回滚事务时，一级缓存会被刷新。

• 清空时机：如果执行了 commit 或 rollback 操作，一级缓存会被刷新。此外，当执行增、删、改操作时，也会使得一级缓存的数据失效。

• 示例：

  “`java
  SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
  // 第一次查询，从数据库获取
  User user1 = sqlSession.selectOne("com.example.UserMapper.selectUserById", 1);
  // 第二次查询，相同的 SQL，结果从一级缓存中获取
  User user2 = sqlSession.selectOne("com.example.UserMapper.selectUserById", 1);
  sqlSession.close(); // 关闭时一级缓存清空
  “`

2. 二级缓存的工作原理

• 作用范围：二级缓存跨 SqlSession 存在，所有通过相同 SqlSessionFactory 创建的 SqlSession 对象可以共享二级缓存。如果在不同的 SqlSession 中执行相同的查询操作，MyBatis 会首先检查二级缓存中是否存在该数据。如果有，直接从缓存中返回。

• 生命周期：二级缓存的生命周期与 SqlSessionFactory 绑定，可以跨 SqlSession 存活。二级缓存的数据不会随着 SqlSession 的关闭而清空，直到应用关闭或缓存被手动清理。

• 清空时机：二级缓存中的数据会在执行 update、insert、delete 等修改数据的操作时失效，通常需要通过 flush 来手动刷新缓存。二级缓存的失效机制相对较复杂，需要开发者手动管理。

• 示例：

  “`xml
  <mapper namespace="com.example.UserMapper">
  <cache/> <!– 启用二级缓存 –>
  <select id="selectUserById" resultType="User">
  SELECT * FROM users WHERE id = #{id}
  </select>
  </mapper>
  “`

  • 在 mybatis-config.xml 中启用全局缓存：

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

    XML

    Copy

3. 一级缓存和二级缓存的区别

• 作用范围：一级缓存是 SqlSession 范围内的缓存，二级缓存是 SqlSessionFactory 范围内的缓存。
• 缓存存储位置：一级缓存存储在内存中，每个 SqlSession 内部独立存储；二级缓存可以使用外部缓存框架（如 EHCache、Redis）来持久化存储，也可以存在内存中。
• 生命周期：一级缓存随着 SqlSession 的生命周期而存在，SqlSession 关闭时缓存清空；二级缓存的生命周期与 SqlSessionFactory 一致，可以跨 SqlSession 存活。
• 启用方式：一级缓存是 MyBatis 默认启用的，二级缓存需要在 MyBatis 配置文件中手动启用。

4. 缓存的使用场景

• 一级缓存：适用于同一个 SqlSession 内的多次查询。例如，处理单次请求时，多次查询同一数据，可以利用一级缓存来避免重复查询数据库。

• 二级缓存：适用于多个 SqlSession 或全局查询共享的场景。例如，多个用户查询相同的数据，或在多次相同的查询中需要减少数据库访问，二级缓存可以显著提高性能。

总结

一级缓存和二级缓存是 MyBatis 提供的两种缓存机制。一级缓存作用范围较小，只在同一个 SqlSession 内有效，用于减少同一会话内的重复查询；而二级缓存跨多个 SqlSession，可以在更大的范围内共享数据，显著减少数据库访问。一级缓存默认启用，不需要开发者配置，而二级缓存需要在配置文件中显式启用并进行配置。正确使用缓存可以显著提高查询性能，但需要注意缓存的失效机制，以避免出现过时的数据。