Java面试题：MyBatis的一级缓存和二级缓存
1.缓存概述
缓存是一般的ORM 框架都会提供的功能，目的就是提升查询的效率和减少数据库的压力,合理使用缓存是优化中最常见的，将从数据库中查询出来的数据放入缓存中，下次使用时不必从数据库查询，而是直接从缓存中读取，避免频繁操作数据库，减轻数据库的压力，同时提高系统性能。
2.一级缓存
2.1 定义
一级缓存是SqlSession级别的缓存。在操作数据库时需要构造sqlSession对象，在对象中有一个数据结构用于存储缓存数据。不同的sqlSession之间的缓存数据区域是互相不影响的。也就是他只能作用在同一个sqlSession中，不同的sqlSession中的缓存是互相不能读取的。
2.2 一级缓存的工作原理
11.jpg
- 用户发起查询请求，查找某条数据，sqlSession先去缓存中查找，是否有该数据，如果有，读取；如果没有，从数据库中查询，并将查询到的数据放入一级缓存区域，供下次查找使用。
2.3 使用一级缓存
一级缓存默认有效，不需要任何配置，我们主要验证调用两次查询语句，实际sql执行情况
xml配置：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.atguigu.mapper.UserMapper">
<select id="selectById" parameterType="int" resultType="User">
select * from user where id = #{id}
</select>
<update id="update" parameterType="User" >
update user set name=#{name} ,age=#{age} where id= #{id}
</update>
</mapper>
接口：
public interface UserMapper {
public User selectById(int id);
public void update(User user);
}
测试：
@Test
public void testMybatis(){
try {
//获取SqlSession对象
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
//通过SqlSession创建UserMapper的对象
UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
User user = userMapper.selectById(11);
System.out.println(user);
User user2 = userMapper.selectById(11);
System.out.println(user2);
//提交事务
sqlSession.commit();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
结果：查看如下结果，查询两次用户记录，sql只执行一次，另一次直接从session的缓存中获取数据，说明session缓存生效。
[10:55:31.437] [DEBUG] [main] [org.apache.ibatis.datasource.pooled.PooledDataSource] [Created connection 1846406218.]
[10:55:31.438] [DEBUG] [main] [org.apache.ibatis.transaction.jdbc.JdbcTransaction] [Setting autocommit to false on JDBC Connection [com.mysql.jdbc.JDBC4Connection@6e0dec4a]]
[10:55:31.444] [DEBUG] [main] [com.atguigu.mapper.UserMapper.selectById] [==> Preparing: select * from user where id = ?]
[10:55:31.480] [DEBUG] [main] [com.atguigu.mapper.UserMapper.selectById] [==> Parameters: 11(Integer)]
[10:55:31.503] [DEBUG] [main] [com.atguigu.mapper.UserMapper.selectById] [<== Total: 1]
User{id=11, name='尚硅谷', age=1}
User{id=11, name='尚硅谷', age=1}
但是有以下几种情况,一级缓存将失效
情况1：当关闭session时，一级缓存失效
@Test
public void testMybatisCloseSession(){
try {
//获取SqlSession对象
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
//通过SqlSession创建UserMapper的对象
UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
User user = userMapper.selectById(11);
System.out.println(user);
//关闭session
sqlSession.close();
User user2 = userMapper.selectById(11);
System.out.println(user2);
//提交事务
sqlSession.commit();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
1634786197013.png
情况2：当执行update语句时，一级缓存失效
@Test
public void testMybatisUpdate() {
try {
//获取SqlSession对象
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
//通过SqlSession创建UserMapper的对象
UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
User user = userMapper.selectById(11);
System.out.println(user);
//更新当前记录 前一次查询的缓存失效
user.setAge(20);
userMapper.update(user);
User user2 = userMapper.selectById(11);
System.out.println(user2);
//提交事务
sqlSession.commit();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
1634785760656.png
情况3：当手动清理缓存，一级缓存失效
@Test
public void testMybatisClearCache() {
try {
//获取SqlSession对象
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();
//通过SqlSession创建UserMapper的对象
UserMapper userMapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);
User user = userMapper.selectById(11);
System.out.println(user);
//清空缓存，一级缓存失效
sqlSession.clearCache();
User user2 = userMapper.selectById(11);
System.out.println(user2);
//提交事务
sqlSession.commit();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
1634785863397.png
3.二级缓存
3.1 定义
二级缓存是Mybatis提供的比一级缓存范围更大的便于开放接口的缓存，当查询的sql存放在一个namespace下时，它们可以使用二级缓存，二级缓存需要手动开启 ，默认二级缓存是关闭的。
3.2 二级缓存工作原理
二级缓存是mapper级别的缓存，多个SqlSession去操作同一个Mapper的sql语句，多个SqlSession可以共用二级缓存，二级缓存是跨SqlSession的。
22.png
UserMapper有一个二级缓存区域（按namespace分），其它mapper也有自己的二级缓存区域（按namespace分）。每一个namespace的mapper都有一个二级缓存区域，两个mapper的namespace如果相同，这两个mapper执行sql查询到数据将存在相同的二级缓存区域中。
3.3 使用二级缓存
在MyBatis的配置文件中加入：
在sqlconfig.xml中
<!--开启二级缓存-->
<setting name="cacheEnabled" value="true"/>
在需要开启二级缓存的mapper.xml中加入caceh标签
<cache/>
让使用二级缓存的POJO类实现Serializable接口
public class User implements Serializable {}
测试
@Test
public void testCache2() throws Exception {
SqlSession sqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession();
SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();
UserMapper userMapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper.class);
User user1 = userMapper1.findUserById(1);
System.out.println(user1);
sqlSession1.close();
UserMapper userMapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);
User user2 = userMapper2.findUserById(1);
System.out.println(user2);
sqlSession2.close();
}
输出结果
DEBUG [main] - Opening JDBC Connection
DEBUG [main] - Created connection 103887628.
DEBUG [main] - Setting autocommit to false on JDBC Connection [com.mysql.jdbc.JDBC4Connection@631330c]
DEBUG [main] - ==> Preparing: SELECT * FROM user WHERE id=?
DEBUG [main] - ==> Parameters: 1(Integer)
DEBUG [main] - <== Total: 1
User [id=1, username=张三, sex=1, birthday=null, address=null]
DEBUG [main] - Resetting autocommit to true on JDBC Connection [com.mysql.jdbc.JDBC4Connection@631330c]
DEBUG [main] - Closing JDBC Connection [com.mysql.jdbc.JDBC4Connection@631330c]
DEBUG [main] - Returned connection 103887628 to pool.
DEBUG [main] - Cache Hit Ratio [com.iot.mybatis.mapper.UserMapper]: 0.5
User [id=1, username=张三, sex=1, birthday=null, address=null]
我们可以从打印的信息看出，两个sqlSession，去查询同一条数据，只发起一次select查询语句，第二次直接从Cache中读取。
Spring和MyBatis整合时， 每次查询之后都要进行关闭sqlSession，关闭之后数据被清空。所以spring整合之后，如果没有事务，一级缓存是没有意义的。那么如果开启二级缓存，关闭sqlsession后，会把该sqlsession一级缓存中的数据添加到namespace的二级缓存中。这样，缓存在sqlsession关闭之后依然存在。
3.4 总结
对于查询多commit少且用户对查询结果实时性要求不高，此时采用mybatis二级缓存技术降低数据库访问量，提高访问速度。
但不能滥用二级缓存，二级缓存也有很多弊端，从MyBatis默认二级缓存是关闭的就可以看出来。
二级缓存是建立在同一个namespace下的，如果对表的操作查询可能有多个namespace，那么得到的数据就是错误的。
