MyBatis面试高频：缓存机制详解，一级/二级缓存区别吃透

PeterMap
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在MyBatis开发中，缓存机制是提升查询性能的核心手段，也是面试中高频考察的知识点。很多开发者只知道MyBatis有缓存，却分不清一级缓存和二级缓存的作用范围、配置方式及使用场景，面试时容易答不全面。本文将从核心定义、两级缓存的详细解析、代码示例、使用注意事项等方面，清晰拆解MyBatis缓存机制，帮你快速掌握核心考点，规避使用误区。

一、一句话吃透MyBatis缓存核心

MyBatis采用两级缓存机制，一级缓存是SqlSession级别，默认开启，仅同一会话内共享，更新操作会自动清空；二级缓存是Mapper级别，需手动开启，支持多SqlSession共享，依赖序列化实现，可配置淘汰策略，两者均通过装饰器模式实现，也可集成第三方缓存扩展。

二、详细解析：一级缓存与二级缓存的核心差异

1. 一级缓存（Local Cache，本地缓存）

一级缓存是MyBatis默认开启的缓存，无需任何额外配置，其作用范围仅限于当前SqlSession，是最基础、最常用的缓存方式。

核心特性

  • 作用范围：SqlSession级别，即同一个数据库会话（同一个SqlSession实例）内有效，不同SqlSession之间的缓存相互独立，无法共享。

  • 开启方式：默认开启，无需在配置文件中添加任何配置，创建SqlSession后自动生效。

  • 生命周期：与SqlSession绑定，SqlSession关闭、提交事务、回滚事务，或执行增删改操作时，一级缓存会自动清空，避免缓存数据与数据库数据不一致。

  • 共享性：仅对当前SqlSession可见，其他SqlSession无法访问当前SqlSession的缓存数据。

工作原理与代码示例

一级缓存的核心逻辑是：同一SqlSession内，多次执行相同的SQL语句（参数也完全一致），第一次会查询数据库，将查询结果存入一级缓存；后续查询会直接从缓存中获取结果，无需再次访问数据库，从而提升查询效率。当执行更新操作（INSERT、UPDATE、DELETE）时，MyBatis会自动清空当前SqlSession的一级缓存，确保缓存数据与数据库数据同步。

// 1. 获取SqlSessionFactory实例（省略配置加载过程）
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);

// 2. 开启第一个SqlSession（会话1）
SqlSession sqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession();
// 获取Mapper接口实例
UserMapper userMapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper.class);

// 第一次查询：id=1，无缓存，访问数据库，结果存入一级缓存
User user1 = userMapper1.selectUserById(1);
System.out.println("第一次查询结果：" + user1);

// 第二次查询：id=1，与第一次SQL和参数完全一致，命中一级缓存，不访问数据库
User user2 = userMapper1.selectUserById(1);
System.out.println("第二次查询结果（命中一级缓存）：" + user2);

// 执行更新操作：修改id=1的用户信息，自动清空当前SqlSession的一级缓存
user1.setAge(26);
userMapper1.updateUser(user1);
// 提交事务，也会触发一级缓存清空
sqlSession1.commit();

// 第三次查询：id=1，缓存已被清空，重新访问数据库
User user3 = userMapper1.selectUserById(1);
System.out.println("第三次查询结果（缓存失效）：" + user3);

// 关闭SqlSession，一级缓存随之销毁
sqlSession1.close();

// 3. 开启第二个SqlSession（会话2）
SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();
UserMapper userMapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);
// 第四次查询：id=1，属于新的SqlSession，无缓存，访问数据库
User user4 = userMapper2.selectUserById(1);
System.out.println("新会话查询结果：" + user4);
sqlSession2.close();

从示例可以看出，同一个SqlSession内的重复查询会命中缓存，而更新操作、事务提交或会话关闭后，缓存会失效；新的SqlSession无法复用之前会话的缓存，这就是一级缓存的SqlSession级别特性。

缓存失效场景总结

以下几种情况会导致一级缓存失效，需重点注意：

  1. 执行INSERT、UPDATE、DELETE任意一种更新操作，无论是否提交事务，都会清空当前SqlSession的一级缓存；

  2. 手动调用sqlSession.clearCache()方法，主动清空一级缓存；

  3. 提交事务（sqlSession.commit()）或回滚事务（sqlSession.rollback()）；

  4. 关闭SqlSession（sqlSession.close()），一级缓存随会话销毁。

2. 二级缓存（Second Level Cache，全局缓存）

二级缓存是Mapper级别（也叫命名空间级别）的缓存，默认不开启，需要通过显式配置启用。它的作用范围比一级缓存更广，多个SqlSession可以共享同一个Mapper的缓存数据，进一步提升查询性能。

核心特性

  • 作用范围：Mapper级别，即同一个Mapper接口（同一个命名空间）下的所有SqlSession共享缓存，跨SqlSession有效。

  • 开启方式：需手动配置，分为全局开启和Mapper级开启两步，缺一不可。

  • 生命周期：与应用生命周期一致，只要应用不停止，二级缓存就会一直存在（除非被主动清除或配置了自动刷新）。

  • 共享性：多个SqlSession可以共享同一Mapper的缓存数据，无需重复查询数据库。

配置方式（核心步骤）

二级缓存的开启需要两步配置，先全局启用，再针对具体Mapper配置缓存，具体如下：

第一步：全局开启二级缓存

在MyBatis的核心配置文件（mybatis-config.xml）中，通过settings标签开启二级缓存，默认值为true，也可显式配置：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE configuration
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">

<configuration>
    <!-- 全局开启二级缓存 -->
    <settings>
        <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
   </settings>
    
    <!-- 其他配置（数据源、Mapper扫描等）省略 -->
</configuration>
第二步：Mapper级配置缓存

在需要启用二级缓存的Mapper XML文件中，添加标签，即可为该Mapper开启二级缓存，同时可配置缓存参数：

<?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命名空间，二级缓存的作用范围就是该命名空间 -->
<mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
    <!-- 开启二级缓存，并配置参数 -->
    <cache 
        eviction="LRU"         <!-- 缓存淘汰策略，默认LRU -->
        flushInterval="60000"  <!-- 自动刷新间隔，单位毫秒，60秒刷新一次 -->
        size="1024"            <!-- 缓存最大对象数量，默认1024 -->
        readOnly="false"       <!-- 是否只读，false表示可读写 -->
     />

    <!-- 查询语句，需设置useCache="true"（默认true，可省略） -->
    <select id="selectUserById" parameterType="Integer" resultType="com.example.entity.User" useCache="true">
        SELECT id, username, age, email FROM t_user WHERE id = #{id}
    </select><!-- 更新语句，需设置flushCache="true"（默认true，可省略），执行后清空当前Mapper的二级缓存 -->
    <update id="updateUser" parameterType="com.example.entity.User" flushCache="true">
        UPDATE t_user SET username = #{username}, age = #{age} WHERE id = #{id}
    </update>
</mapper>

缓存参数说明（核心）：

  • eviction：缓存淘汰策略，当缓存达到最大容量时，删除过期或不常用的缓存数据，可选值：

  • LRU（默认）：最近最少使用，删除长时间未被访问的缓存；

  • FIFO：先进先出，按缓存存入顺序删除最早的缓存；

  • SOFT：软引用，当内存不足时，删除软引用关联的缓存；

  • WEAK：弱引用，一旦垃圾回收机制触发，立即删除弱引用关联的缓存。

  • flushInterval：自动刷新缓存的时间间隔（毫秒），超过该时间，缓存会自动清空，默认无间隔（不自动刷新）。

  • size：缓存可存储的最大对象数量，默认1024，超过后按淘汰策略删除缓存。

工作原理与代码示例

二级缓存的工作逻辑是：当多个SqlSession访问同一个Mapper的相同SQL（参数一致）时，第一个SqlSession查询数据库后，会将结果存入该Mapper的二级缓存；后续其他SqlSession查询相同SQL时，会先检查二级缓存，若存在数据则直接返回，无需访问数据库。当执行该Mapper的更新操作时，会自动清空该Mapper的二级缓存，确保数据一致性。

// 1. 获取SqlSessionFactory实例（省略配置加载）
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);

// 2. 开启第一个SqlSession（会话1）
SqlSession sqlSession1 = sqlSessionFactory.openSession();
UserMapper userMapper1 = sqlSession1.getMapper(UserMapper.class);
// 第一次查询：id=2，无二级缓存，访问数据库，结果存入二级缓存和当前会话的一级缓存
User user1 = userMapper1.selectUserById(2);
System.out.println("会话1第一次查询结果：" + user1);
// 关闭会话1，一级缓存销毁，但二级缓存数据保留
sqlSession1.close();

// 3. 开启第二个SqlSession（会话2）
SqlSession sqlSession2 = sqlSessionFactory.openSession();
UserMapper userMapper2 = sqlSession2.getMapper(UserMapper.class);
// 第二次查询：id=2，一级缓存（会话2）无数据，检查二级缓存，命中缓存，不访问数据库
User user2 = userMapper2.selectUserById(2);
System.out.println("会话2查询结果（命中二级缓存）：" + user2);

// 执行更新操作：修改id=2的用户信息，清空当前Mapper的二级缓存
user2.setEmail("test@163.com");
userMapper2.updateUser(user2);
sqlSession2.commit();

// 第三次查询：id=2，二级缓存已被清空，访问数据库
User user3 = userMapper2.selectUserById(2);
System.out.println("会话2更新后查询结果（缓存失效）：" + user3);
sqlSession2.close();

// 4. 开启第三个SqlSession（会话3）
SqlSession sqlSession3 = sqlSessionFactory.openSession();
UserMapper userMapper3 = sqlSession3.getMapper(UserMapper.class);
// 第四次查询：id=2，二级缓存无数据，访问数据库
User user4 = userMapper3.selectUserById(2);
System.out.println("会话3查询结果：" + user4);
sqlSession3.close();

注意：二级缓存默认采用序列化方式存储缓存数据，因此缓存的实体类（如User）必须实现Serializable接口，否则会抛出序列化异常。

// 实体类实现Serializable接口，支持二级缓存序列化存储
public class User implements Serializable {
    private Integer id;
    private String username;
    private Integer age;
    private String email;

    //  getter、setter、toString方法省略
}

3. 两级缓存的执行优先级与流程

当MyBatis同时启用一级缓存和二级缓存时，查询数据会遵循固定的优先级顺序，确保缓存的高效利用，具体流程如下：

  1. 优先查询当前SqlSession的一级缓存，若命中，直接返回结果；

  2. 若一级缓存未命中，查询当前Mapper的二级缓存，若命中，返回结果，并将结果存入当前SqlSession的一级缓存；

  3. 若两级缓存均未命中，执行SQL查询数据库，将查询结果依次存入二级缓存和一级缓存，再返回结果。

三、两级缓存核心区别总结表

特性一级缓存二级缓存
作用范围SqlSession级别（单一会话）Mapper级别（跨会话共享）
开启方式默认开启，无需配置需全局+Mapper级双重配置
生命周期与SqlSession绑定，会话关闭即销毁与应用生命周期一致
数据存储直接存储对象，无需序列化需序列化存储，实体类需实现Serializable
缓存失效触发更新操作、会话关闭、事务提交/回滚当前Mapper的更新操作、自动刷新、手动清除

四、缓存使用注意事项

  1. 一级缓存无需手动配置，但需注意：同一SqlSession内的更新操作会清空缓存，避免缓存脏读；关闭会话后，缓存数据会丢失，无法跨会话复用。

  2. 二级缓存启用后，实体类必须实现Serializable接口，否则会抛出序列化异常；若不需要某条查询语句使用二级缓存，可设置useCache="false"。

  3. 二级缓存适合读多写少、数据实时性要求不高的场景（如配置表、静态数据）；若数据实时性要求高（如用户信息表），不建议开启二级缓存，避免出现脏读。

  4. 执行更新操作（增删改）时，MyBatis会自动清空对应Mapper的二级缓存，无需手动处理；若需手动清空二级缓存，可调用sqlSession.clearCache()方法。

  5. 分布式环境中，默认的二级缓存是单机缓存，无法实现多节点共享，需集成Redis、Ehcache等第三方分布式缓存框架，替换默认缓存实现。

以上就是MyBatis缓存机制的全部核心内容，重点掌握一级缓存和二级缓存的作用范围、配置方式及使用场景，面试时只需抓住“SqlSession级别vsMapper级别”“默认开启vs手动配置”“无需序列化vs需序列化”这几个关键点，就能轻松应对相关问题，同时在实际开发中也能合理利用缓存提升系统性能。

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