什么是Mybaits缓存机制

发布时间：2021-10-12 09:23:20 作者：iii
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# 什么是MyBatis缓存机制

## 引言

在数据库访问层框架中，缓存机制是提升应用性能的核心技术之一。MyBatis作为流行的ORM框架，其多级缓存设计显著减少了数据库查询次数。本文将深入剖析MyBatis的一级缓存与二级缓存实现原理、配置方式、使用场景及常见问题解决方案，帮助开发者合理利用缓存优化系统性能。

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## 一、MyBatis缓存概述

### 1.1 缓存的基本概念
缓存是指将频繁访问的数据暂存于高速存储介质中，当再次请求时可直接返回缓存数据，避免重复计算或查询。在ORM框架中，缓存主要解决：

- 数据库I/O瓶颈问题
- 重复查询相同数据的性能开销
- 高并发场景下的数据库压力

### 1.2 MyBatis缓存体系
MyBatis采用两级缓存结构：
- **一级缓存（Local Cache）**：SqlSession级别的缓存
- **二级缓存（Global Cache）**：Mapper命名空间级别的缓存

![MyBatis缓存层级图](https://example.com/mybatis-cache-levels.png)

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## 二、一级缓存深度解析

### 2.1 实现原理
一级缓存默认开启，其核心实现位于`BaseExecutor`类中：
```java
public abstract class BaseExecutor implements Executor {
    protected PerpetualCache localCache;
    //...
}

使用PerpetualCache实现（HashMap存储）
生命周期与SqlSession绑定

2.2 工作流程

查询时先检查缓存Key（包含SQL+参数+分页信息）
命中缓存则直接返回结果
未命中时查询数据库并写入缓存

2.3 失效场景

场景	说明
执行update操作	包括insert/update/delete
手动调用clearCache()	编程式清空缓存
配置flushCache=true	在select标签中强制刷新缓存
跨SqlSession查询	不同会话隔离

2.4 配置参数

在mybatis-config.xml中：

<settings>
    <setting name="localCacheScope" value="SESSION"/> <!-- 默认值 -->
</settings>

可选值： - SESSION：会话级缓存（默认） - STATEMENT：语句级缓存（相当于关闭）

三、二级缓存机制详解

3.1 启用条件

必须同时满足： 1. 全局配置开启：

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

Mapper.xml中声明：

<mapper namespace="com.example.UserMapper">
    <cache/>
</mapper>

3.2 存储结构

二级缓存采用装饰器模式：

TransactionalCache 
    → SerializedCache 
        → LoggingCache 
            → SynchronizedCache 
                → PerpetualCache

序列化：防止并发修改
事务管理：在commit时才会真正缓存
日志记录：缓存命中率统计

3.3 缓存共享策略

<cache 
  eviction="LRU"
  flushInterval="60000"
  size="512"
  readOnly="true"/>

关键参数： - eviction：淘汰策略（LRU/FIFO/SOFT/WEAK） - size：缓存对象最大数量 - readOnly：是否只读（性能与安全性的权衡）

3.4 跨命名空间共享

通过<cache-ref>实现：

<mapper namespace="com.example.DeptMapper">
    <cache-ref namespace="com.example.UserMapper"/>
</mapper>

四、缓存使用最佳实践

4.1 适用场景对比

缓存级别	适用场景	注意事项
一级缓存	单会话内重复查询	避免大结果集缓存
二级缓存	多会话共享的静态数据（如配置表）	需要实现Serializable接口

4.2 性能优化建议

高频查询但更新少的表适合二级缓存
关联查询推荐使用<cache-blocking>模式
分布式环境应集成Redis等中央缓存

4.3 避坑指南

典型问题1：脏读 - 现象：应用A修改数据后，应用B读取到旧值 - 解决方案：设置合理的flushInterval

典型问题2：内存泄漏 - 现象：缓存大对象导致OOM - 解决方案：配置合理的eviction策略

五、高级特性与扩展

5.1 自定义缓存实现

实现Cache接口并配置：

<cache type="com.company.CustomCache"/>

5.2 第三方缓存集成

以Ehcache为例： 1. 添加依赖：

<dependency>
    <groupId>org.mybatis.caches</groupId>
    <artifactId>mybatis-ehcache</artifactId>
    <version>1.2.1</version>
</dependency>

配置使用：

<cache type="org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache"/>

5.3 缓存监控

通过JMX暴露缓存指标：

MBeanServer mBeanServer = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();
ObjectName name = new ObjectName("mybatis:type=Cache,id=com.example.UserMapper");
mBeanServer.registerMBean(cache, name);

六、总结

MyBatis的缓存机制通过精细化的层级设计，在保证数据一致性的前提下显著提升了查询性能。开发者需要根据业务特点： 1. 合理配置缓存级别 2. 选择适当的淘汰策略 3. 在分布式环境中谨慎使用二级缓存 4. 建立完善的监控机制

随着微服务架构的普及，建议将复杂的缓存需求迁移至专门的缓存中间件（如Redis），而MyBatis缓存更适合处理局部缓存需求。

附录：常见面试题

MyBatis一级缓存为什么默认开启？
如何证明查询走了二级缓存？
多表关联查询时缓存如何处理？
分布式环境下二级缓存会出现什么问题？

”`

注：本文示例代码基于MyBatis 3.5.x版本，实际使用时请参考对应版本文档。由于篇幅限制，部分实现细节未完全展开，建议结合官方源码进一步研究。