Mybatis是一个广泛使用的Java ORM（对象关系映射）框架，它简化了数据库操作与对象关系映射，使之更易于维护和扩展。为解决频繁查询同一数据造成的性能瓶颈，Mybatis引入了缓存机制，以此来减轻数据库压力、提升应用性能。缓存体系主要包括一级缓存与二级缓存。

一级缓存（Session级缓存）与二级缓存的区别

• 一级缓存：在当前Session中缓存查询结果，当Session结束（如提交或回滚）时，缓存被清空。一级缓存主要用于同一个Session内的数据查询。

• 二级缓存：在所有Session之间共享查询结果。当一个查询命中二级缓存时，Mybatis会在所有已配置缓存的Session中查找相同参数的缓存数据，无数据时才执行SQL查询数据库。

二级缓存的作用与优势

二级缓存能够显著提升应用性能，尤其是在高并发场景下，大量相同的查询请求可以被快速命中缓存，减少数据库访问次数。对于频繁查询且数据量大的场景，二级缓存尤其有效。

二级缓存的工作原理

二级缓存通常基于FIFO（先进先出）或LRU（最近最少使用）算法实现缓存淘汰机制。当缓存容量达到上限时，会根据选择的算法淘汰最古老或最不常用的缓存数据，为新数据腾出空间。

在Mapper.xml中启用二级缓存

在Mybatis配置文件中，通过<cache>标签配置二级缓存：

<configuration>
    <!-- 其他配置... -->
    <cache type="mybatis.cache.MyCache"/>
</configuration>

在Mapper接口中，通过@CacheNamespace注解配置缓存：

@Mapper
@CacheNamespace(implementation = MyCache.class)
public interface MyMapper {
    //...
}

配置参数详解

• useCache：控制是否启用缓存，通常设置为true。
• flushInterval：指定缓存过期时间，单位为秒。当设置为0时，表示不自动刷新缓存，需要手动刷新。
• cacheConcurrencyLevel：定义缓存的线程并发级别，通常设置为与CPU核心数相当的值。
• cacheSize：缓存大小，单位为MB，影响缓存容量。

更新数据时的缓存处理策略

当数据更新时，需要考虑缓存的同步策略。Mybatis提供了几种策略：

• 刷新缓存：使用clearCache方法清理指定命名空间下的缓存。
• 配置自动刷新：通过flushInterval设置自动刷新缓存的周期。

处理缓存并发问题

处理并发更新问题，通常使用悲观锁或乐观锁策略。悲观锁在读取数据时锁定，写入数据时释放。乐观锁在读取数据时检查版本号，写入时检查版本号是否更新。

public interface MyMapper {
    @Select("SELECT * FROM my_table WHERE id = #{id}")
    @Options(useCache = true, flushCache = false)
    MyModel selectById(@Param("id") int id);
}

创建一个简单的项目演示二级缓存

假设我们有一个简单的用户管理应用，需要频繁查询用户信息。

环境搭建

1. 创建Mybatis项目，使用maven或gradle构建。
2. 配置Mybatis和数据源。

实现步骤

1. 创建Mapper接口：

   @Mapper
   public interface UserMapper {
      @Select("SELECT * FROM t_user WHERE id = #{id}")
      @Options(useCache = true)
      User selectById(@Param("id") int id);
   }

2. 实现业务逻辑：

   public class UserService {
      private final UserMapper userMapper;
   
      public UserService(UserMapper userMapper) {
          this.userMapper = userMapper;
      }
   
      public User getUserById(int userId) {
          return userMapper.selectById(userId);
      }
   }

3. 测试：

   创建测试类验证缓存是否按预期工作：

   public class UserTest {
      private final UserMapper userMapper;
      private final UserService userService;
   
      public UserTest(UserMapper userMapper, UserService userService) {
          this.userMapper = userMapper;
          this.userService = userService;
      }
   
      @Test
      public void testGetUserById() {
          int userId = 1;
          User user1 = userService.getUserById(userId);
          // 进行一些操作后更新数据
          User updatedUser = ... // 更新用户数据
          userService.getUserById(userId);
          // 验证更新后用户信息是否被正确加载到缓存中
      }
   }

分析查询过程中的缓存命中

在测试中，可以观察缓存命中率，通过修改数据或访问策略来优化缓存使用。

动态SQL与缓存的注意事项

使用动态SQL时，确保缓存策略与SQL语句动态变化相兼容。例如，当动态SQL产生大量不同的查询时，缓存的效率可能会下降。

提升二级缓存性能的小技巧

• 合理设置缓存参数：根据应用需求调整cacheConcurrencyLevel和cacheSize。
• 利用二级缓存的生命周期：确保缓存的启动和关闭逻辑正确，避免未清理的缓存数据影响性能。
• 监控缓存状态：使用监控工具跟踪缓存命中率、分配率等指标，及时调整缓存策略。

避免常见的缓存使用误区

• 避免缓存穿透：缓存空查询可能导致数据库负载增加，应设计合理的查询逻辑。
• 平衡缓存与数据库：根据数据更新频率、查询频率等因素，合理选择缓存启用与否。
• 注意缓存过期策略：确保过期策略与业务需求一致，避免数据过期导致的错误。

通过本教程，你已经掌握了Mybatis二级缓存的基本配置和使用方法，并通过实战案例了解了其在实际开发中的应用。合理使用缓存可以显著提升应用性能，但同时也需要关注数据的一致性和优化策略。希望你能在实际项目中灵活应用二级缓存，提高开发效率和用户体验。