MyBatis作为Java生态中最受欢迎的ORM框架之一，其缓存机制是提升数据库访问性能的关键。本文将深入剖析MyBatis的一级缓存和二级缓存，通过代码示例展示它们的实现方式，帮助开发者合理利用缓存优化应用性能。
一、MyBatis缓存机制概述
MyBatis提供了两级缓存设计：
- 一级缓存：SqlSession级别的缓存，默认开启
- 二级缓存：Mapper级别的缓存，需要手动配置
graph TD
A[客户端] --> B[一级缓存]
B --> C[二级缓存]
C --> D[数据库]二、一级缓存深度解析
1. 一级缓存原理
一级缓存是SqlSession级别的缓存，当同一个SqlSession中执行相同的SQL时，MyBatis会优先从缓存中获取结果，而不是直接查询数据库。
特点：
- 默认开启，无法关闭
- 基于PerpetualCache实现（HashMap存储）
- 作用域为SqlSession
- 执行update/insert/delete或commit/close操作时会清空缓存
2. 一级缓存代码验证
// 测试一级缓存
@Test
public void testFirstLevelCache() {
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
try {
UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
// 第一次查询，会访问数据库
User user1 = mapper.selectById(1L);
System.out.println("第一次查询: " + user1);
// 第二次查询相同数据，直接从一级缓存获取
User user2 = mapper.selectById(1L);
System.out.println("第二次查询: " + user2);
// 修改操作会清空一级缓存
user1.setName("新名字");
mapper.update(user1);
// 第三次查询，缓存已清空，会再次访问数据库
User user3 = mapper.selectById(1L);
System.out.println("第三次查询: " + user3);
} finally {
sqlSession.close();
}
}3. 一级缓存失效场景
- SqlSession不同：每个SqlSession有独立的一级缓存
- SqlSession相同，查询条件不同：缓存的是SQL+参数
- SqlSession相同，两次查询之间执行了增删改操作
- SqlSession相同，手动清空缓存：调用sqlSession.clearCache()
三、二级缓存全面剖析
1. 二级缓存原理
二级缓存是Mapper级别的缓存，多个SqlSession可以共享同一个Mapper的二级缓存。
特点：
- 默认关闭，需要手动开启
- 基于namespace级别（一个Mapper一个缓存）
- 可自定义缓存实现（如Ehcache、Redis等）
- 执行insert/update/delete操作会清空缓存
2. 二级缓存配置与使用
步骤1：全局开启二级缓存
<settings>
<setting name="cacheEnabled" value="true"/>
</settings>步骤2：在Mapper.xml中配置缓存
<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
<cache eviction="FIFO" flushInterval="60000" size="512" readOnly="true"/>
<!-- 其他SQL配置 -->
</mapper>缓存属性说明：
- eviction：缓存回收策略（LRU/FIFO/SOFT/WEAK）
- flushInterval：刷新间隔（毫秒）
- size：引用数目
- readOnly：是否只读
步骤3：实体类实现Serializable接口
public class User implements Serializable {
// 属性和方法
}3. 二级缓存代码验证
// 测试二级缓存
@Test
public void testSecondLevelCache() {
SqlSession sqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession();
SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();
try {
UserMapper mapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper.class);
UserMapper mapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);
// 第一个SqlSession查询，会访问数据库
User user1 = mapper1.selectById(1L);
System.out.println("SqlSession1第一次查询: " + user1);
sqlSession1.close(); // 必须关闭SqlSession才会将缓存写入二级缓存
// 第二个SqlSession查询相同数据，从二级缓存获取
User user2 = mapper2.selectById(1L);
System.out.println("SqlSession2第一次查询: " + user2);
// 执行更新操作会清空二级缓存
user2.setName("修改后的名字");
mapper2.update(user2);
sqlSession2.commit();
SqlSession sqlSession3 = sqlSessionFactory.openSession();
UserMapper mapper3 = sqlSession3.getMapper(UserMapper.class);
// 再次查询，缓存已清空，会访问数据库
User user3 = mapper3.selectById(1L);
System.out.println("SqlSession3第一次查询: " + user3);
sqlSession3.close();
} finally {
sqlSession2.close();
}
}4. 二级缓存使用注意事项
- 事务性问题：二级缓存可能导致脏读，建议在查询多、修改少的场景使用
- 序列化要求：缓存对象必须实现Serializable接口
- 缓存策略选择：根据业务特点选择合适的回收策略
- 缓存共享问题：集群环境下需要使用集中式缓存（如Redis）
四、一级缓存与二级缓存对比
特性 | 一级缓存 | 二级缓存 |
作用域 | SqlSession级别 | Mapper级别 |
默认状态 | 开启 | 关闭 |
存储结构 | HashMap | 可配置（默认PerpetualCache） |
共享性 | 不能共享 | 可以共享 |
清空时机 | update/commit/close | update/commit |
适用场景 | 单会话重复查询 | 多会话共享数据查询 |
五、缓存最佳实践
- 合理使用缓存：对于频繁查询但很少修改的数据使用二级缓存
- 控制缓存大小：避免缓存占用过多内存
- 考虑数据一致性：对实时性要求高的数据慎用缓存
- 结合第三方缓存：在高并发场景下可集成Redis等分布式缓存
- 监控缓存命中率：定期检查缓存效果，调整策略
六、自定义缓存实现
MyBatis支持集成第三方缓存，例如Ehcache：
<cache type="org.mybatis.caches.ehcache.EhcacheCache"/>Redis集成示例：
public class RedisCache implements Cache {
private final String id;
private JedisPool jedisPool;
public RedisCache(String id) {
this.id = id;
// 初始化Redis连接池
}
// 实现Cache接口方法
// ...
}结语
MyBatis的缓存机制是提升应用性能的有效手段，理解并合理使用一级缓存和二级缓存，可以显著减少数据库访问压力。开发者应根据实际业务场景，选择合适的缓存策略，并注意缓存带来的数据一致性问题。
掌握MyBatis缓存原理，让你的应用性能飞起来！