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

1. SqlSession不同：每个SqlSession有独立的一级缓存
2. SqlSession相同，查询条件不同：缓存的是SQL+参数
3. SqlSession相同，两次查询之间执行了增删改操作
4. 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

1. 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
2. 序列化要求：缓存对象必须实现Serializable接口
3. 缓存策略选择：根据业务特点选择合适的回收策略
4. 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

五、缓存最佳实践

1. 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
2. 控制缓存大小：避免缓存占用过多内存
3. 考虑数据一致性：对实时性要求高的数据慎用缓存
4. 结合第三方缓存：在高并发场景下可集成Redis等分布式缓存
5. 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！