Mybatis一级缓存资料详解

Mybatis缓存机制分为一级缓存和二级缓存，其中一级缓存是SqlSession级别的本地缓存，能够显著减少数据库访问次数，提高系统性能。这篇文章详细介绍了mybatis一级缓存资料，包括其工作原理、应用场景和常见问题解决方法。

Mybatis缓存简介

Mybatis缓存是一种用于提高数据库查询性能的技术。缓存机制允许应用程序在内存中存储数据库查询结果，从而减少对数据库的直接访问，提高系统响应速度和吞吐量。Mybatis本身集成了缓存机制，分为一级缓存和二级缓存两种。

什么是Mybatis缓存

Mybatis缓存分为一级缓存和二级缓存两种类型。它们的主要区别在于缓存的作用范围和管理方式。

• 一级缓存：也称为本地缓存，是SqlSession级别的缓存，每个SqlSession都有自己的缓存，当执行查询操作时，会将查询结果存储在该SqlSession的缓存中，如果后续的查询操作需要相同的数据，Mybatis会直接从缓存中获取，而不再执行数据库查询。
• 二级缓存：是跨SqlSession级别的缓存，可以被多个SqlSession共享。当一个SqlSession执行查询后，会将查询结果存储到二级缓存中，其他SqlSession也可以从二级缓存中获取相同的数据，从而减少数据库访问。

缓存的好处和应用场景

使用Mybatis缓存的好处包括：

• 减少数据库访问：缓存在一定程度上减少了对数据库的直接访问，特别是在查询操作频繁且查询结果不变的情况下。
• 提高系统性能：通过缓存机制，可以减少数据库的负载，提高系统的响应速度。
• 降低网络延迟：数据库查询通常涉及网络通信，缓存可以减少这种延迟。

应用场景：

• 频繁查询相同数据：例如，某些用户信息或配置信息的查询，结果不会经常变化。
• 高并发场景：在高并发环境下，缓存可以有效分担数据库的压力。
• 读多写少的数据：对于读操作频繁，但写操作较少的数据，缓存可以显著提高性能。

一级缓存概述

一级缓存是Mybatis缓存体系中最基本的一种，也称为本地缓存，每个SqlSession都有自己的缓存。

一级缓存的概念

一级缓存是指SqlSession级别的缓存。当一个SqlSession执行查询操作时，会将查询结果存储在该SqlSession的缓存中。如果后续的查询操作需要相同的数据，Mybatis会直接从缓存中获取，而不会再次执行数据库查询。每个SqlSession的缓存是独立的，不同的SqlSession不能共享缓存。

一级缓存的工作原理

一级缓存的工作原理如下：

1. 当SqlSession执行查询操作时，会将查询结果存储在该SqlSession的本地缓存中。
2. 当再次执行相同的查询操作时，Mybatis会先检查缓存中是否存在该查询结果。如果存在，直接返回缓存中的数据，不再执行数据库查询。
3. 当执行插入、更新或删除操作时，SqlSession的缓存会被刷新，确保缓存中的数据与数据库中的数据一致。

示例代码

// 查询操作的示例代码
public void queryUserById(int id) {
    SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
    UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
    User user = mapper.selectUserById(id);
    System.out.println(user);
    sqlSession.close();
}

一级缓存何时生效

一级缓存的生效时间点和SqlSession的作用范围密切相关。

SqlSession的作用域

SqlSession是Mybatis的核心组件，负责执行SQL语句、管理事务等。SqlSession具有生命周期，通常在事务范围内保持活动状态。SqlSession可以分为以下几种类型：

• 默认模式：每个SqlSession都是独立的，每个操作都会创建一个新的SqlSession。
• 池化模式：通过SqlSessionFactory创建的SqlSession可以复用，多个操作可以共用同一个SqlSession。
• 托管模式：SqlSession由第三方框架（如Spring）管理，通常在一个事务范围内保持活动状态。

一级缓存的默认行为

一级缓存默认是开启的，只要SqlSession是同一个，执行相同查询操作时，都会从缓存中获取数据。

具体来说，一级缓存的默认行为如下：

1. 当执行查询操作时，如果查询结果已经存在于缓存中，直接返回缓存中的数据。
2. 当执行插入、更新或删除操作时，缓存会被刷新，以确保缓存中的数据与数据库中的数据一致。
3. 当SqlSession关闭时，缓存会被清空。

示例代码

// 插入操作后的缓存刷新示例
public void insertUser(User user) {
    SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
    UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
    mapper.insertUser(user);
    sqlSession.commit();
    sqlSession.clearCache();
    sqlSession.close();
}

如何手动清除一级缓存

虽然一级缓存默认是开启的，但在某些情况下，可能需要手动清除缓存。

手动清除缓存的方法

可以通过SqlSession提供的方法手动清除缓存。主要有以下几种方法：

• clearCache()：清除当前SqlSession的缓存。
• close()：关闭SqlSession，同时会清除缓存。

何时需要手动清除缓存

在以下几种情况下，需要手动清除缓存：

1. 批量操作：当执行批量插入、更新或删除操作时，可能需要手动清除缓存，以确保缓存中的数据与数据库中的数据一致。
   2..
   3 长时间未更新：如果查询结果长时间未更新，可能需要手动清除缓存，以避免缓存中的数据过时。
2. 事务提交：在事务提交后，可能需要手动清除缓存，以确保缓存中的数据与数据库中的数据一致。

示例代码

// 手动清除缓存的示例
public void clearCache() {
    SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
    sqlSession.clearCache();
    sqlSession.close();
}

常见问题及解决方法

在使用Mybatis一级缓存时，可能会遇到一些常见问题，需要及时解决。

一级缓存常见问题

1. 缓存不一致：由于缓存的刷新机制，可能会出现缓存中的数据与数据库中的数据不一致的情况。
2. 缓存穿透：如果查询结果为空，缓存中没有数据，会导致每次查询都需要执行数据库操作。
3. 缓存击穿：在高并发情况下，可能会导致缓存被击穿，导致缓存失效。

问题解决思路和方法

1. 缓存不一致：可以通过手动刷新缓存来解决。在执行插入、更新或删除操作后，手动调用clearCache()方法清除缓存。
2. 缓存穿透：可以通过设置缓存的过期时间来解决。对于查询结果为空的情况，可以设置较短的过期时间，避免缓存穿透。
3. 缓存击穿：可以通过引入分布式锁或者使用分布式缓存来解决。在高并发情况下，使用分布式锁可以避免缓存击穿。

一级缓存的使用场景示例

在实际开发中，一级缓存的应用场景非常广泛。以下是一个具体的示例，展示如何在实际开发中使用一级缓存。

实际开发中的应用场景

假设我们有一个用户信息查询操作，每次查询用户信息时，都会从数据库中获取数据。但是，由于用户信息不会频繁变化，因此可以考虑使用一级缓存来提高查询性能。

缓存使用时的注意事项

1. 缓存的数据需要定期刷新：避免缓存中的数据过时。
2. 缓存的容量有限：需要合理设置缓存的容量，避免占用过多内存。
3. 缓存的数据需要合理设计：避免缓存过多无效数据，影响缓存性能。

示例代码

下面是一个简单的用户信息查询示例，展示如何使用一级缓存。

首先，定义用户信息的实体类：

public class User {
    private int id;
    private String name;
    private String email;

    // Getter and Setter methods
    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getEmail() {
        return email;
    }

    public void setEmail(String email) {
        this.email = email;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", email='" + email + '\'' +
                '}';
    }
}

接着，定义用户信息的Mapper接口：

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

然后，配置Mapper映射文件UserMapper.xml：

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <select id="selectUserById" resultType="com.example.model.User">
        SELECT id, name, email FROM user WHERE id = #{id}
    </select>
</mapper>

最后，在应用中使用SqlSession查询用户信息：

import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder;
import java.io.InputStream;

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        // 加载Mybatis配置文件
        String resource = "mybatis-config.xml";
        InputStream inputStream = App.class.getClassLoader().getResourceAsStream(resource);
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);

        try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
            UserMapper mapper = session.getMapper(UserMapper.class);

            // 查询用户信息
            User user = mapper.selectUserById(1);
            System.out.println(user);

            // 执行插入操作
            User newUser = new User();
            newUser.setId(2);
            newUser.setName("John");
            newUser.setEmail("john@example.com");
            session.insert("com.example.mapper.UserMapper.insertUser", newUser);

            // 刷新缓存
            session.clearCache();

            // 再次查询用户信息
            User user2 = mapper.selectUserById(2);
            System.out.println(user2);
        }
    }
}
``

上述示例中，首先查询用户信息，然后执行插入操作，并手动刷新缓存。最后再次查询用户信息，验证缓存的刷新效果。

通过这种方式，可以充分利用Mybatis的一级缓存，提高系统的查询性能。