高级java每日一道面试题-2025年01月16日-框架篇[Mybatis篇]-说说Mybatis的缓存机制?

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面试官: 说说Mybatis的缓存机制?

我回答:

在Java高级面试中，MyBatis的缓存机制是一个重要的话题。MyBatis是一个流行的Java持久化框架，它提供了强大的数据库访问能力和灵活的SQL映射配置。为了提高查询性能并减少数据库访问次数，MyBatis引入了缓存机制。下面将对MyBatis的缓存机制进行详细解释：

MyBatis缓存机制概述

MyBatis的缓存机制主要分为一级缓存和二级缓存。这两种缓存机制共同协作，以提高数据库的查询效率。

一级缓存

1. 定义与特点：

   • 一级缓存是SqlSession级别的缓存。
   • 它默认开启且不可关闭。
   • 每个SqlSession都有自己独立的缓存区域，缓存的生命周期与SqlSession一致。

2. 工作原理：

   • 当使用SqlSession进行查询时，如果下一次再使用相同的SqlSession进行查询，并且查询条件完全相同（包括SQL语句和参数），就会直接从缓存中取数据，而不是再次访问数据库。
   • 当执行增删改操作（insert、update、delete）时，会清空一级缓存，因为增删改操作可能会改变数据库中的数据，为了保证数据的一致性，需要清空缓存。
   1. 打开 SqlSession：当 SqlSession 被打开时，使用 CacheExecutor 包装 Executor。
   2. 执行查询：当执行查询时，CacheExecutor 首先检查二级缓存是否有匹配的结果。
   3. 命中缓存：如果有匹配的结果，则直接返回缓存中的数据。
   4. 未命中缓存：如果没有匹配的结果，则执行 SQL 查询，并将结果放入二级缓存。
   5. 关闭 SqlSession：当 SqlSession 关闭时，二级缓存仍然存在，可供其他 SqlSession 使用。

3. 失效情况：

   • 当SqlSession被关闭、提交或回滚时，一级缓存将失效。
   • 执行了任何增删改操作后，一级缓存也会被清空。
   • 如果查询语句不同或查询参数不同，一级缓存不会命中。

二级缓存

1. 定义与特点：

   • 二级缓存是Mapper级别的缓存。
   • 它可以跨SqlSession共享数据。
   • 二级缓存默认是关闭的，需要手动配置才能启用。
   • 二级缓存适用于更大范围的数据共享，但由于缓存生命周期较长，可能导致缓存不一致问题。

2. 工作原理：

   • 在mapper.xml文件中添加<cache/>标签或在mapper接口上使用@CacheNamespace注解来启用二级缓存。
   • 当查询结果被存储在二级缓存中时，其他SqlSession可以直接从二级缓存中获取结果，而不需要再次访问数据库。
   • 执行了增删改操作后，相关的二级缓存会失效。

3. 配置与启用：

   • 在mapper.xml文件中添加<cache/>标签来开启二级缓存。
   • 对于使用注解的mapper，在接口上使用@CacheNamespace注解也可以启用二级缓存。
   • 可以配置缓存的回收策略、刷新间隔、缓存大小等参数，以适应不同的业务需求。

4. 注意事项：

   • 使用二级缓存时，POJO类必须实现Serializable接口，因为二级缓存可能会将对象序列化到磁盘上。
   • 二级缓存是线程共享的，因此需要考虑线程安全问题。

缓存的刷新与失效策略

1. 缓存刷新：

   • 执行增删改操作后，相关的缓存会失效，以确保数据的一致性。
   • 可以配置缓存的刷新间隔，以定期刷新缓存。

2. 失效策略：

   • 除了增删改操作会导致缓存失效外，缓存的失效策略还包括LRU（最近最少使用）、FIFO（先进先出）等算法，这些算法可以根据缓存的使用情况来自动失效部分缓存。

最佳实践

1. 合理使用缓存：根据业务需求决定是否启用缓存，避免不必要的缓存开销。
2. 控制缓存范围：仅对读多写少的数据启用缓存，对于频繁更新的数据应禁用缓存。
3. 定期清理缓存：在适当的时候手动清理缓存，以保持数据一致性。
4. 监控缓存命中率：通过日志或监控工具监控缓存命中率，优化缓存策略。
5. 分布式缓存：对于分布式系统，考虑使用 Redis 或 Memcached 等外部缓存系统。

综上所述，MyBatis的缓存机制包括一级缓存和二级缓存。一级缓存是SqlSession级别的缓存，默认开启且不可关闭；二级缓存是Mapper级别的缓存，需要手动配置才能启用。通过合理配置和使用这两种缓存机制，可以显著提高数据库的查询效率并减少数据库访问次数。