Mysql--实战篇--mybatis cache（一级缓存，二级缓存，子查询主键主查询全部，查询条件加索引，覆盖索引等）

🕗 发布于 2025-01-18 16:36 mysql mybatis 缓存

MyBatis是一个流行的Java持久层框架，它简化了JDBC的使用，允许开发者通过XML或注解的方式定义SQL语句，并将结果映射到Java对象。为了提高查询性能，MyBatis提供了缓存机制，可以在一定程度上减少数据库的访问次数，从而提升应用的响应速度。

MyBatis缓存分为两种类型：

一级缓存（SqlSession级别缓存）
二级缓存（Mapper级别缓存）

1、一级缓存（SqlSession级别缓存）

一级缓存是默认开启的，它是基于SqlSession的缓存。也就是说，只要在一个SqlSession的生命周期内执行相同的查询语句，并且参数和SQL语句完全相同，MyBatis会从缓存中返回之前查询的结果，而不会再次访问数据库。

（1）、SqlSession

SqlSession是MyBatis框架中的核心接口之一，它代表了Mybatis与数据库的一次会话（Session）。通过SqlSession，你可以执行SQL语句、管理事务、获取映射器（Mapper）等。它是MyBatis与数据库交互的主要入口，类似于JDBC中的Connection对象，但提供了更高层次的抽象和更简洁的API。

SqlSession的作用：

执行SQL语句：通过SqlSession，你可以执行查询、插入、更新和删除操作。
管理事务：SqlSession提供了对事务的控制，允许你开始、提交或回滚事务。
获取Mapper接口：SqlSession可以根据Mapper接口生成对应的代理对象，方便你通过接口调用SQL语句。
缓存管理：SqlSession内部维护了一级缓存，可以在同一个会话中重复使用查询结果，减少对数据库的访问。
关闭资源：SqlSession是一个需要手动关闭的资源，确保在使用完毕后调用close()方法释放数据库连接和其他资源。

SqlSession的生命周期：
SqlSession 的生命周期通常与一次数据库操作相关联。具体如下：
1、创建SqlSession：通过SqlSessionFactory创建一个新的SqlSession实例。
2、执行操作：使用SqlSession执行SQL语句、管理事务或获取Mapper接口。
3、提交或回滚事务：根据业务逻辑决定是否提交或回滚事务。
4、关闭SqlSession：操作完成后，必须调用close()方法关闭SqlSession，以释放数据库连接和其他资源。

简单理解：
当服务端通过Mybatis操作数据库时，会先创建一个SqlSession对象，记录本次和数据库的会话信息。本次会话过程中，会将所有第一次查询sql的结果记录到SqlSession的一级缓存中。之后如果有一模一样的查询sql，则直接取一级缓存的结果而不会再次请求数据库。当本次事务提交或者回滚后，SqlSession就会被清理掉。即便下次在有和之前请求一模一样的查询sql，也会创建新的SqlSession在继续工作。
注意：
多线程的请求，每个线程也也都是创建自己独立的SqlSession，不会彼此共享。

（2）、一级缓存的工作原理

缓存范围：一级缓存的作用范围是单个SqlSession。每个SqlSession都有自己的缓存，不同的SqlSession之间不会共享缓存。
缓存失效：当SqlSession执行了任何增删改操作（如insert、update、delete）时，一级缓存会自动清空，以确保后续查询能够获取最新的数据。
事务影响：在同一个SqlSession中，如果开启了事务，那么在事务提交或回滚之前，一级缓存中的数据不会被清除。只有当事务结束时，缓存才会被清空。

（3）、示例说明

假设我们有一个UserMapper接口，用于查询用户信息：

public interface UserMapper {
    @Select("SELECT * FROM users WHERE id = {id}")
    User getUserById(Long id);
}

解释：
在同一个SqlSession中，连续两次调用getUserById(1)，MyBatis会在第一次查询时将结果存储到一级缓存中，第二次查询时直接从缓存中读取，而不会再次访问数据库。（如：通过@Transactional开启了事务的代码块中，调用两次getUserById(1)方法）

（4）、注意事项

一级缓存的作用范围有限，仅限于单个SqlSession。如果你使用的是Spring的事务管理器（如@Transactional注解），那么SqlSession的生命周期通常与事务的生命周期一致。
如果你手动关闭或提交SqlSession，一级缓存也会被清空。

2、二级缓存（Mapper级别缓存）

二级缓存是跨SqlSession的缓存，它可以作用于多个SqlSession之间的查询结果。
二级缓存的作用范围是整个应用程序中使用相同Mapper的所有SqlSession。通过启用二级缓存，可以减少对数据库的频繁访问，提升查询性能。

简单理解：
对于同一个Mapper接口，所有的查询请求不论是哪一个Sqlsession执行的查询操作，都会在第一次查询后将查询结果保存到二级缓存中。之后只要是相同的查询sql就会直接从二级缓存中取数据而不会在请求数据库了。
对于不同的Mapper接口，彼此的缓存是彼此隔离的。

（1）、工作原理

缓存范围：二级缓存的作用范围是整个应用程序中使用相同Mapper的所有SqlSession。不同Mapper之间的缓存是隔离的，不会相互影响。
缓存失效：当某个SqlSession执行了与该Mapper相关的增删改操作时，二级缓存会自动清空，以确保后续查询能够获取最新的数据。
缓存配置：二级缓存需要显式开启，并且可以通过XML或注解进行配置。也可以为每个Mapper单独配置缓存策略，也可以全局配置缓存。

（2）、配置方式

1、XML 配置

在XML文件中，使用标签来启用二级缓存。你可以指定缓存的类型、大小、清除策略等。

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <!-- 启用二级缓存 -->
    <cache 
        eviction="LRU"  <!-- 清除策略：FIFO、LRU、SOFT、WEAK -->
        flushInterval="60000"  <!-- 自动刷新间隔（毫秒），默认不自动刷新 -->
        size="512"  <!-- 缓存的最大条目数 -->
        readOnly="false"  <!-- 是否只读，默认 false -->
    />
    
    <select id="getUserById" resultType="User">
        SELECT * FROM users WHERE id = {id}
    </select>
</mapper>

参数说明：

eviction：清除策略，决定了当缓存达到最大容量时如何移除旧的数据。常见的清除策略有：
- FIFO：先进先出，最早进入缓存的数据将被最先移除。
- LRU：最近最少使用，最长时间未被使用的数据将被移除。
- SOFT：软引用，依赖于JVM的垃圾回收机制，只有在内存不足时才会被回收。
- WEAK：弱引用，只要GC发生，就会被回收。
flushInterval：自动刷新间隔（以毫秒为单位）。设置后，MyBatis会在指定的时间间隔后自动清空二级缓存。如果你希望二级缓存一直有效，可以不设置此参数（即默认不自动刷新）。
size：缓存的最大条目数。超过这个数量时，缓存会根据eviction策略移除旧的数据。
readOnly：是否只读。如果设置为true，则缓存中的数据被认为是只读的，不会因为数据的变化而自动失效。这可以提高性能，但需要注意的是，如果数据在数据库中发生了变化，缓存中的数据可能会变得不一致。因此，readOnly=true通常适用于那些不经常变化的只读数据。

上述示例仅包含一个查询语句（select），如果该xml中包含多个select，也都是一样生效的。

2、注解配置

你也可以使用 @CacheNamespace注解来启用二级缓存。这个注解可以放在Mapper接口上。
示例：

import org.apache.ibatis.cache.Cache;
import org.apache.ibatis.annotations.CacheNamespace;

@CacheNamespace(
    implementation = org.apache.ibatis.cache.decorators.FifoCache.class,  // 缓存实现类
    eviction = "FIFO",  // 清除策略
    flushInterval = 60000,  // 自动刷新间隔（毫秒）
    size = 512,  // 缓存的最大条目数
    readOnly = false // 是否只读
)
public interface UserMapper {
    @Select("SELECT  FROM users WHERE id = {id}")
    User getUserById(Long id);
}

3、全局配置

在application.properties文件中添加配置。
配置示例：

# 启用二级缓存
mybatis.configuration.cache-enabled=true
# 启用懒加载
mybatis.configuration.lazy-loading-enabled=true
# 禁用激进的懒加载
mybatis.configuration.aggressive-lazy-loading=false
# 指定Mapper XML文件的位置
mybatis.mapper-locations=classpath:mapper/.xml

说明：

cache-enabled：用于启用或禁用二级缓存。默认值为true，表示启用二级缓存。
lazy-loading-enabled和aggressive-lazy-loading：这两个配置项与懒加载有关，虽然它们不是直接控制二级缓存的，但会影响缓存的行为。如果你启用了懒加载，可能会导致二级缓存中的数据延迟加载，影响性能。

4、引入第三方系统

可以使用第三方缓存系统（如Redis或Ehcache）作为MyBatis的二级缓存。
这里导入Redis的依赖和配置Redis的连接就不说了。

使用示例：

<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <!-- 使用 Redis 作为二级缓存 -->
    <cache type="org.mybatis.caches.redis.RedisCache"/>
    
    <select id="getUserById" resultType="User">
        SELECT  FROM users WHERE id = {id}
    </select>
</mapper>

或者也可以使用注解：

import org.apache.ibatis.cache.Cache;
import org.apache.ibatis.annotations.CacheNamespace;

@CacheNamespace(
    implementation = RedisCache.class, eviction = RedisCache.class)
public interface UserMapper {
    @Select("SELECT  FROM users WHERE id = {id}")
    User getUserById(Long id);
}

（3）、缓存清除二级缓存

手动清除缓存：你可以通过clearCache()方法手动清除当前SqlSession的一级缓存和二级缓存。
示例：

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

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

    // 手动清除缓存
    mapper.clearCache();

    // 再次查询用户，此时会重新访问数据库
    User user2 = mapper.getUserById(1);
    System.out.println(user2);
}

自动清除缓存：当执行与该Mapper相关的增删改操作时，MyBatis会自动清除二级缓存，以确保后续查询能够获取最新的数据。

（4）、二级缓存注意事项

缓存一致性问题：二级缓存的作用范围是跨SqlSession的，因此可能会导致缓存中的数据与数据库中的数据不一致。为了避免这种情况，建议在多写少读的场景下谨慎使用二级缓存，或者设置合理的缓存清除策略。
只读缓存：如果你将readOnly设置为true，则缓存中的数据被认为是只读的，MyBatis不会尝试更新缓存中的数据。这可以提高性能，但需要注意数据的一致性问题。
缓存粒度：二级缓存的作用范围是整个Mapper，因此所有使用该Mapper的查询都会共享同一个缓存。如果你希望更细粒度地控制缓存，可以考虑使用自定义缓存实现。

（5）、二级缓存总结

二级缓存是跨多个SqlSession的缓存机制，适用于多个线程或请求之间的数据共享。
每个线程请求相同ID时，如果二级缓存中已经存在相应的数据，MyBatis会优先从二级缓存中获取数据，而不是再次查询数据库。
多个select语句会共享同一个二级缓存，但MyBatis会根据查询的参数和SQL语句的不同，生成不同的CacheKey，以确保不同的查询不会互相干扰。
二级缓存适合用于只读数据，对于频繁更新的数据，使用二级缓存可能会导致数据不一致的问题。

3、Mybatis一级缓存和二级缓存总结

一级缓存优先于二级缓存：MyBatis会首先检查一级缓存，如果一级缓存中存在数据，则直接返回缓存中的结果，而不会去检查二级缓存。
一级缓存的作用范围：仅限于当前SqlSession，不同的SqlSession之间不会共享一级缓存。
二级缓存的作用范围：跨越多个SqlSession，适用于多个线程或请求之间的数据共享。
缓存的触发顺序：MyBatis会先检查一级缓存，再检查二级缓存，最后才执行SQL查询。

对比如下：
在这里插入图片描述

乘风破浪会有时，直挂云帆济沧海！！！

原文地址：https://blog.csdn.net/qq_34207422/article/details/145214583

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