MyBatis的一级缓存和二级缓存分别采用了哪种数据结构？

八股文_Mybatis面试题 0 12

参考回答

在 MyBatis 中，一级缓存和二级缓存都使用了不同的数据结构来存储缓存数据：

一级缓存：
- 数据结构：MyBatis 的一级缓存使用了 HashMap 来存储数据。具体来说，每个 SqlSession 内部有一个 HashMap，用于存储该会话内的查询结果。键通常是查询的 MappedStatement 对象与查询参数的组合（即 SQL 语句及其参数），值是查询的结果。

实现方式：一级缓存的数据是以 MappedStatement 作为键，通过查询条件（如参数对象）来进行区分。这样可以避免同一个查询在同一 SqlSession 中的重复执行。

二级缓存：
- 数据结构：MyBatis 的二级缓存的实现方式较为灵活，通常是使用外部缓存框架来存储数据。默认情况下，二级缓存是基于 HashMap 进行存储的，但它可以与多种缓存框架（如 EHCache、Redis 等）结合使用，取决于具体的配置和需求。

实现方式：MyBatis 提供了一个 Cache 接口来抽象二级缓存的实现，开发者可以自定义实现该接口，或使用现有的缓存框架。在 MyBatis 默认实现中，二级缓存的数据通常是存储在 HashMap 中，其中键是查询的 MappedStatement 对象，值是查询的结果。

详细讲解与拓展

1. 一级缓存的数据结构

一级缓存是 SqlSession 范围内的缓存，生命周期与 SqlSession 对象绑定。它的实现通常通过 HashMap 来存储缓存数据。具体的实现细节如下：

键：一级缓存的键是由查询的 MappedStatement 对象和查询参数构成的。MappedStatement 包含了执行的 SQL 语句的内容，而查询参数是 SQL 执行时传入的参数。这样，MyBatis 就能区分不同的查询请求，即使是相同的 SQL，如果参数不同，缓存也会被认为是不同的。
- 查询的 SQL 语句（MappedStatement）是 MyBatis 中 SQL 映射的基本单位，它封装了 SQL 语句、输入输出参数类型等信息。
- 查询参数（如 id、name）用于确定查询的唯一性，避免不同参数的查询结果相互冲突。
值：值通常是查询的结果集。查询的结果会被存储在缓存中，以供后续相同查询直接使用。
结构：通常使用 HashMap<MappedStatement, HashMap<Object, Object>> 来存储缓存。外层 HashMap 用于根据 MappedStatement 区分不同的查询，内层 HashMap 用于存储每个查询的结果，键是查询的参数，值是对应的查询结果。
清空时机：一级缓存的数据会在 SqlSession 提交或回滚时清空。一级缓存的生命周期与 SqlSession 一致，因此一旦 SqlSession 关闭，缓存会被销毁。

2. 二级缓存的数据结构

二级缓存是跨 SqlSession 共享的缓存，作用范围大于一级缓存。默认情况下，二级缓存也是使用 HashMap 来实现，但它支持更灵活的配置，可以与外部缓存框架（如 EHCache、Redis）结合使用。

键：与一级缓存类似，二级缓存的键也是由 MappedStatement 和查询参数共同决定的。每个查询的 SQL 和查询参数组合成唯一的键。这样，不同 SQL 语句或不同查询参数的结果就会存储在不同的缓存项中。
值：二级缓存的值通常是查询结果本身，可能是一个单独的对象、一个对象列表，或者是某种形式的集合。
缓存存储：在 MyBatis 的默认实现中，二级缓存的存储也是基于 HashMap 的。但是，在实际应用中，二级缓存常常与外部缓存框架结合使用，例如：
- EHCache：一个流行的 Java 缓存框架，MyBatis 可以通过配置来启用 EHCache 作为二级缓存。
- Redis：也可以作为二级缓存的存储介质，尤其适用于分布式环境。
如果使用这些外部缓存框架，MyBatis 会通过自定义 Cache 接口来集成缓存实现，从而将缓存数据存储在这些框架中。
实现方式：
在 MyBatis 中，二级缓存的存储依赖于 Cache 接口。开发者可以自定义实现该接口，或者使用 MyBatis 自带的默认实现。MyBatis 内置支持的默认二级缓存是 PerpetualCache，它使用了 HashMap 来存储缓存数据，并提供基本的缓存功能。
- PerpetualCache：这是 MyBatis 的默认缓存实现，基于 HashMap 实现，具有基本的缓存功能。
- LruCache：这是另一种常用的缓存实现，使用 LRU（最近最少使用）算法来管理缓存，避免缓存溢出。
清空时机：二级缓存的清空机制比较复杂。它依赖于 flush 操作，通常会在执行 insert、update、delete 等数据库操作时，手动清空相关的二级缓存。

3. 缓存的扩展性

MyBatis 的缓存机制具有良好的扩展性。默认的二级缓存实现是 PerpetualCache，它只是基于 HashMap 的实现，但你也可以通过配置，替换为其他缓存框架，如 EHCache 或 Redis。这种方式可以让你根据实际需求选择合适的缓存方案，甚至实现自定义的缓存策略。

例如，可以配置 MyBatis 使用 EHCache 作为二级缓存的存储介质：

配置示例：

<configuration>
  <mappers>
      <mapper resource="com/example/UserMapper.xml">
          <cache type="org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache"/>
      </mapper>
  </mappers>
</configuration>

总结

一级缓存和二级缓存都使用了 HashMap 来存储缓存数据。一级缓存的 HashMap 存储在 SqlSession 中，作用范围限于当前会话；二级缓存的 HashMap 跨会话存储，可以使用外部缓存框架（如 EHCache、Redis）来实现更高效的缓存存储。
在 MyBatis 中，一级缓存和二级缓存的实现都具有灵活性，可以根据应用需求选择适合的缓存框架来优化数据库查询性能。

参考回答

详细讲解与拓展

1. 一级缓存的数据结构

2. 二级缓存的数据结构

3. 缓存的扩展性

总结

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