MyBatis 的多级缓存机制是怎么样运作的？

引言：上周三，小 X 去面试一家中厂，其中面试官问到 MyBatis 的多级缓存机制是怎么样运行的？这个问题可以好好准备一下，很多人可能只会用 MyBatisPlus，简单的多表联查 SQL 语句可能都写不出来，更别说索引优化、SQL 语句优化、安全漏洞等问题了，先打好基础，才能更好地学习。

题目

推荐解析

一级缓存

1）MyBatis 的一级缓存默认开启，且默认作用范围为 SESSION，即一级缓存在一个会话中生效，也可以通过配置将作用范围设置为 STATEMENT，让一级缓存仅针对当前执行的 SQL 语句生效。
2）在同一个会话中，执行增，删，改操作会使本会话中的一级缓存失效。
3）不同会话持有不同的一级缓存，本会话内的操作不会影响其它会话内的一级缓存。

Session 针对浏览器会话，不同会话的同一个 SQL 语句，自然是不会走一级缓存。同一个浏览器会话，但是查询条件不同，比如 Where 条件不同，依然不会走一级缓存，或者同一个浏览器在两个相同的查询条件下，中间执行了一次增、删、改的操作，一级缓存依然失效。

**特别注意：**一级缓存针对的范围是什么？以及一级缓存失效的场景，当然一般我们都会在 yml 配置中去开启日志，通过查看日志可以看到缓存是否被使用！

二级缓存

1） MyBatis 中的二级缓存默认开启，可以在 MyBatis 配置文件中的<settings>中添加<setting name="cacheEnabled" value="false"/>将二级缓存关闭；
2）MyBatis 中的二级缓存作用范围是同一命名空间下的多个会话共享，这里的命名空间就是映射文件的 namespace，即不同会话使用同一映射文件中的 SQL 语句对数据库执行操作并提交事务后，均会影响这个映射文件持有的二级缓存；
3）MyBatis 中执行查询操作后，需要提交事务才能将查询结果缓存到二级缓存中；
4）MyBatis 中执行增，删或改操作并提交事务后，会清空对应的二级缓存；
5）MyBatis 中需要在映射文件中添加<cache>标签来为映射文件配置二级缓存，也可以在映射文件中添加<cache-ref>标签来引用其它映射文件的二级缓存以达到多个映射文件持有同一份二级缓存的效果。

二级缓存配置项

在 Mapper 配置文件中添加的 Cache 标签中可以设置相关属性。

1）Eviction 属性：缓存回收策略（LRU、FIFO、SOFT、WEAK）

2）FlushInterval属性：刷新间隔，单位毫秒，默认没有刷新间隔，语句被调用时缓存会刷新。

3）Size：引用的数目，缓存存储的对象数量，考虑到内存溢出问题。

4）ReadOnly：只读，是否是只读缓存，如果为 true，所有调用者返回缓存对象的相同实例。如果为 false，会返回缓存对象的拷贝（序列化对象），性能慢，但安全性高，默认为 false。

是否需要三级缓存？

概念：三级缓存通常指的是在分布式系统中，跨应用实例的缓存层，如使用 Redis 或 Memcached 作为缓存存储。

作用：三级缓存可以进一步减少对数据库的访问，提高系统的扩展性和性能。

考虑因素：是否需要三级缓存取决于应用的规模、架构和性能需求。如果应用部署在多个服务器上，且需要共享数据，可能需要考虑引入三级缓存。

实现：三级缓存通常不是由 MyBatis 直接提供，而是通过集成外部缓存系统来实现。

应用规模：对于大型应用或分布式系统，三级缓存可以提供更好的性能和扩展性。

性能需求：如果应用对性能有较高要求，尤其是在高并发场景下，三级缓存可以显著减少数据库的压力。

数据一致性：引入三级缓存需要考虑数据一致性问题，确保缓存与数据库之间的数据同步。

复杂性：实现三级缓存可能会增加系统的复杂性，需要权衡实现成本和性能收益。

其他补充

鱼聪明 AI 的回答：

鱼聪明 AI 地址：https://www.yucongming.com/

一级缓存示例：

一级缓存是自动启用的，不需要额外配置。它通常在 SqlSession 的生命周期内有效。

// 获取 SqlSession
SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();

try {
    // 查询用户，一级缓存会自动存储这个查询结果
    User user1 = session.selectOne("com.example.mapper.User.selectById", 1L);

    // 再次查询相同的用户，这次将从一级缓存中获取结果
    User user2 = session.selectOne("com.example.mapper.User.selectById", 1L);

    // 检验缓存是否失效：在一级缓存中，可以通过比较 user1 和 user2 是否相同来检验
    if (user1 == user2) {
        System.out.println("一级缓存有效");
    } else {
        System.out.println("一级缓存失效");
    }

} finally {
    session.close(); // 关闭 SqlSession，结束一级缓存的生命周期
}

二级缓存示例：

二级缓存需要在 MyBatis 配置文件中配置，并在 Mapper 接口上使用 @CacheNamespace 注解。

<!-- mybatis-config.xml -->
<configuration>
    <settings>
        <!-- 启用二级缓存 -->
        <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
    </settings>
    
    <!-- 配置二级缓存的类型，这里使用 MyBatis 内置的 PerpetualCache -->
    <cache type="org.apache.ibatis.cache.impl.PerpetualCache">
        <!-- 二级缓存的大小限制 -->
        <property name="size" value="1024"/>
    </cache>
</configuration>
// 在 Mapper 接口上使用 @CacheNamespace 注解
@CacheNamespace
public interface UserMapper {
    User selectById(Long id);
}
// 使用二级缓存的示例
SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();

try {
    // 查询用户，结果将被存储在二级缓存中
    User user1 = session.getMapper(UserMapper.class).selectById(1L);

    // 关闭当前会话，然后重新打开一个新的会话
    session.close();
    session = sqlSessionFactory.openSession();

    // 在新的会话中再次查询相同的用户，这次将从二级缓存中获取结果
    User user2 = session.getMapper(UserMapper.class).selectById(1L);

    // 检验缓存是否失效：在二级缓存中，可以通过比较 user1 和 user2 是否相同来检验
    if (user1 == user2) {
        System.out.println("二级缓存有效");
    } else {
        System.out.println("二级缓存失效");
    }

} finally {
    session.close(); // 关闭 SqlSession
}

检验缓存是否失效：

一级缓存：由于一级缓存仅在 SqlSession 的生命周期内有效，通常不需要手动检验缓存是否失效。当 SqlSession 关闭时，一级缓存自动失效。
二级缓存：可以通过比较两次查询返回的对象引用是否相同来检验缓存是否失效。如果相同，说明缓存有效；如果不同，说明缓存可能已经失效。

欢迎交流

本文主要介绍 MyBatis 的一二级缓存和缓存失效的主要场景，以及是否需要三级缓存的问题，关于数据库方面是一个重点项，因为不同语言都需要利用数据库进行持久化存储，无论哪种 ORM 框架都有各自的优缺点，需要根据实际场景进行选择，在文末还有三个提问，欢迎小伙伴在评论区进行留言！近期面试鸭小程序已全面上线，想要刷题的小伙伴可以积极参与！

1）一级缓存和二级缓存的区别是什么？

2）如何配置和管理二级缓存？

3）MyBatis的一级缓存是如何工作的？它的生命周期是什么时候开始和结束的？什么情况下会导致一级缓存的失效或刷新？