高级java每日一道面试题-2024年9月19日-框架篇[Mybatis篇]-说一下mybatis的一级缓存和二级缓存?

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面试官: 说一下mybatis的一级缓存和二级缓存?

我回答:

在MyBatis中，缓存机制是一个重要的特性，它可以帮助减少数据库的访问次数，从而提高应用的性能。MyBatis提供了两级缓存：一级缓存（也称为Session级缓存）和二级缓存（也称为跨Session缓存或映射器级别的缓存）。下面将详细解释这两种缓存机制。

一级缓存（Session级缓存）

概述

• 一级缓存是默认开启的，它是基于SqlSession级别的缓存。
• 每个SqlSession对象都有自己的缓存空间，这个缓存是私有的，不同SqlSession之间的缓存互不影响。

工作原理

• 当一个查询被执行时，MyBatis首先会检查一级缓存中是否存在该查询的结果。
• 如果存在，则直接返回缓存中的结果，避免了对数据库的重复访问。
• 如果不存在，则执行查询并将结果存入一级缓存中，供后续相同查询使用。

缓存失效情况

• 当执行SQL语句进行增删改操作（INSERT、UPDATE、DELETE）时，MyBatis会清空当前SqlSession的一级缓存，因为增删改操作可能会影响到缓存中数据的一致性。
• 当执行不同的SqlSession时，每个SqlSession都有自己独立的一级缓存，它们之间互不影响。
• 手动调用SqlSession的clearCache()方法也会清空一级缓存。

缓存实现

• MyBatis的一级缓存通常使用PerpetualCache（一种简单的基于HashMap的缓存）实现，但也可以配置为使用其他缓存实现，如FIFOCache（先进先出缓存）或LRUCache（最近最少使用缓存）等。

优点

• 提高了查询性能，减少了数据库访问次数。
• 实现简单，默认开启，无需额外配置。

缺点

• 只在同一个SqlSession内有效，跨SqlSession无法共享缓存。
• 更新操作会导致整个缓存被清空，可能会导致缓存命中率降低。

二级缓存（跨Session缓存/全局缓存）

概述

• 二级缓存是基于namespace级别的缓存，可以被多个SqlSession共享。二级缓存是跨SqlSession的，它的作用域是Mapper（映射器）的命名空间。这意味着，同一个Mapper映射的多个SqlSession之间可以共享缓存数据。
• 二级缓存是可选的，需要显式地开启，并且要确保序列化支持。

工作原理

• 当一个查询被执行时，MyBatis首先会检查二级缓存中是否存在该查询的结果。
• 如果存在，则直接返回缓存中的结果。
• 如果不存在，则执行查询并将结果存入二级缓存中，供后续相同查询使用。

配置步骤

1. 开启二级缓存：

   • 在mybatis-config.xml文件中设置<setting name="cacheEnabled" value="true"/>。
   • 在映射文件（如Mapper.xml）中添加<cache/>标签来启用二级缓存。

2. 序列化支持：

   • 确保实体类实现了Serializable接口，以便于对象可以被序列化并存储在缓存中。

3. 控制缓存行为：

   • 可以通过<cache>标签的属性来控制缓存的行为，例如设置缓存过期时间、读写策略，eviction（回收策略）、flushInterval（刷新间隔）、size（引用数目）等。
   • 也可以通过<select>、<insert>、<update>、<delete>标签上的useCache和flushCache属性来控制特定语句是否使用缓存以及是否刷新缓存。

缓存失效情况

• 与一级缓存类似，执行增删改操作也会使二级缓存失效。
• 当SqlSession关闭或提交时，MyBatis会尝试将二级缓存中的数据写回到数据库（这取决于配置的flushCache属性），并清空当前SqlSession中的一级缓存。
• 不同的Mapper之间，如果开启了二级缓存，它们之间也可以共享缓存数据，但前提是这些Mapper的缓存配置要兼容。
• 调用了clearCache()方法手动清空缓存。
• 根据配置的缓存策略，如过期时间到达时，缓存会被自动清空。

注意事项

• 二级缓存中的数据是跨SqlSession的，因此必须保证缓存数据的序列化（因为缓存数据可能存储在磁盘或其他介质上）。
• 二级缓存可能会引起脏读等问题，因为缓存的数据可能不是最新的（尽管有刷新机制，但依然存在风险）。

优点

• 可以在多个SqlSession之间共享缓存，提高了整体应用的性能。
• 提供了更多的配置选项，可以根据需求灵活调整缓存行为。

缺点

• 需要显式配置，增加了开发复杂度。
• 更新操作会导致整个namespace下的缓存被清空，可能会影响缓存命中率。
• 对象必须实现Serializable接口，增加了序列化的开销。

总结

• 一级缓存是默认开启的，基于SqlSession级别的缓存，适用于单个SqlSession内的多次查询。
• 二级缓存是基于namespace级别的缓存，需要显式开启，可以在多个SqlSession之间共享，适用于跨SqlSession的查询。

在面试中，能够清晰地解释MyBatis的一级缓存和二级缓存的工作原理、配置方式以及各自的优缺点，将有助于展示你对MyBatis框架的理解和技术深度。此外，实际项目经验也是面试官非常看重的部分，因此准备好相关的项目案例来说明你的实践经历也是非常有帮助的。