被面試官拷打 MyBatis 的多級(jí)緩存機(jī)制，這樣答就過了

上周三，小 X 去面試一家中廠，其中面試官問到 MyBatis 的多級(jí)緩存機(jī)制是怎么樣運(yùn)行的？這個(gè)問題可以好好準(zhǔn)備一下，很多人可能只會(huì)用 MyBatisPlus，簡單的多表聯(lián)查 SQL 語句可能都寫不出來，更別說索引優(yōu)化、SQL 語句優(yōu)化、安全漏洞等問題了，先打好基礎(chǔ)，才能更好地學(xué)習(xí)。

題目

MyBatis 的多級(jí)緩存機(jī)制是怎么樣運(yùn)作的？

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推薦解析

一級(jí)緩存

1）MyBatis 的一級(jí)緩存默認(rèn)開啟，且默認(rèn)作用范圍為 SESSION，即一級(jí)緩存在一個(gè)會(huì)話中生效，也可以通過配置將作用范圍設(shè)置為 STATEMENT，讓一級(jí)緩存僅針對(duì)當(dāng)前執(zhí)行的 SQL 語句生效。2）在同一個(gè)會(huì)話中，執(zhí)行增，刪，改操作會(huì)使本會(huì)話中的一級(jí)緩存失效。3）不同會(huì)話持有不同的一級(jí)緩存，本會(huì)話內(nèi)的操作不會(huì)影響其它會(huì)話內(nèi)的一級(jí)緩存。

Session 針對(duì)瀏覽器會(huì)話，不同會(huì)話的同一個(gè) SQL 語句，自然是不會(huì)走一級(jí)緩存。同一個(gè)瀏覽器會(huì)話，但是查詢條件不同，比如 Where 條件不同，依然不會(huì)走一級(jí)緩存，或者同一個(gè)瀏覽器在兩個(gè)相同的查詢條件下，中間執(zhí)行了一次增、刪、改的操作，一級(jí)緩存依然失效。

特別注意：一級(jí)緩存針對(duì)的范圍是什么？以及一級(jí)緩存失效的場景，當(dāng)然一般我們都會(huì)在 yml 配置中去開啟日志，通過查看日志可以看到緩存是否被使用！

二級(jí)緩存

1） MyBatis 中的二級(jí)緩存默認(rèn)開啟，可以在 MyBatis 配置文件中的<settings>中添加<setting name="cacheEnabled" value="false"/>將二級(jí)緩存關(guān)閉；2）MyBatis 中的二級(jí)緩存作用范圍是同一命名空間下的多個(gè)會(huì)話共享，這里的命名空間就是映射文件的 namespace，即不同會(huì)話使用同一映射文件中的 SQL 語句對(duì)數(shù)據(jù)庫執(zhí)行操作并提交事務(wù)后，均會(huì)影響這個(gè)映射文件持有的二級(jí)緩存；3）MyBatis 中執(zhí)行查詢操作后，需要提交事務(wù)才能將查詢結(jié)果緩存到二級(jí)緩存中；4）MyBatis 中執(zhí)行增，刪或改操作并提交事務(wù)后，會(huì)清空對(duì)應(yīng)的二級(jí)緩存；5）MyBatis 中需要在映射文件中添加<cache>標(biāo)簽來為映射文件配置二級(jí)緩存，也可以在映射文件中添加<cache-ref>標(biāo)簽來引用其它映射文件的二級(jí)緩存以達(dá)到多個(gè)映射文件持有同一份二級(jí)緩存的效果。

二級(jí)緩存配置項(xiàng)

在 Mapper 配置文件中添加的 Cache 標(biāo)簽中可以設(shè)置相關(guān)屬性。

1）Eviction 屬性：緩存回收策略（LRU、FIFO、SOFT、WEAK）

2）FlushInterval屬性：刷新間隔，單位毫秒，默認(rèn)沒有刷新間隔，語句被調(diào)用時(shí)緩存會(huì)刷新。

3）Size：引用的數(shù)目，緩存存儲(chǔ)的對(duì)象數(shù)量，考慮到內(nèi)存溢出問題。

4）ReadOnly：只讀，是否是只讀緩存，如果為 true，所有調(diào)用者返回緩存對(duì)象的相同實(shí)例。如果為 false，會(huì)返回緩存對(duì)象的拷貝（序列化對(duì)象），性能慢，但安全性高，默認(rèn)為 false。

是否需要三級(jí)緩存？

概念：三級(jí)緩存通常指的是在分布式系統(tǒng)中，跨應(yīng)用實(shí)例的緩存層，如使用 Redis 或 Memcached 作為緩存存儲(chǔ)。

作用：三級(jí)緩存可以進(jìn)一步減少對(duì)數(shù)據(jù)庫的訪問，提高系統(tǒng)的擴(kuò)展性和性能。

考慮因素：是否需要三級(jí)緩存取決于應(yīng)用的規(guī)模、架構(gòu)和性能需求。如果應(yīng)用部署在多個(gè)服務(wù)器上，且需要共享數(shù)據(jù)，可能需要考慮引入三級(jí)緩存。

實(shí)現(xiàn)：三級(jí)緩存通常不是由 MyBatis 直接提供，而是通過集成外部緩存系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)用規(guī)模：對(duì)于大型應(yīng)用或分布式系統(tǒng)，三級(jí)緩存可以提供更好的性能和擴(kuò)展性。

性能需求：如果應(yīng)用對(duì)性能有較高要求，尤其是在高并發(fā)場景下，三級(jí)緩存可以顯著減少數(shù)據(jù)庫的壓力。

數(shù)據(jù)一致性：引入三級(jí)緩存需要考慮數(shù)據(jù)一致性問題，確保緩存與數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)同步。

復(fù)雜性：實(shí)現(xiàn)三級(jí)緩存可能會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性，需要權(quán)衡實(shí)現(xiàn)成本和性能收益。

其他補(bǔ)充

魚聰明 AI 的回答：

魚聰明 AI 地址：https://www.yucongming.com/

一級(jí)緩存示例：

一級(jí)緩存是自動(dòng)啟用的，不需要額外配置。它通常在 SqlSession 的生命周期內(nèi)有效。

// 獲取 SqlSession
SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();

try {
    // 查詢用戶，一級(jí)緩存會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)這個(gè)查詢結(jié)果
    User user1 = session.selectOne("com.example.mapper.User.selectById", 1L);

    // 再次查詢相同的用戶，這次將從一級(jí)緩存中獲取結(jié)果
    User user2 = session.selectOne("com.example.mapper.User.selectById", 1L);

    // 檢驗(yàn)緩存是否失效：在一級(jí)緩存中，可以通過比較 user1 和 user2 是否相同來檢驗(yàn)
    if (user1 == user2) {
        System.out.println("一級(jí)緩存有效");
    } else {
        System.out.println("一級(jí)緩存失效");
    }

} finally {
    session.close(); // 關(guān)閉 SqlSession，結(jié)束一級(jí)緩存的生命周期
}

二級(jí)緩存示例：

二級(jí)緩存需要在 MyBatis 配置文件中配置，并在 Mapper 接口上使用 @CacheNamespace 注解。

<!-- mybatis-config.xml -->
<configuration>
    <settings>
        <!-- 啟用二級(jí)緩存 -->
        <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
    </settings>
    
    <!-- 配置二級(jí)緩存的類型，這里使用 MyBatis 內(nèi)置的 PerpetualCache -->
    <cache type="org.apache.ibatis.cache.impl.PerpetualCache">
        <!-- 二級(jí)緩存的大小限制 -->
        <property name="size" value="1024"/>
    </cache>
</configuration>
// 在 Mapper 接口上使用 @CacheNamespace 注解
@CacheNamespace
public interface UserMapper {
    User selectById(Long id);
}
// 使用二級(jí)緩存的示例
SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();

try {
    // 查詢用戶，結(jié)果將被存儲(chǔ)在二級(jí)緩存中
    User user1 = session.getMapper(UserMapper.class).selectById(1L);

    // 關(guān)閉當(dāng)前會(huì)話，然后重新打開一個(gè)新的會(huì)話
    session.close();
    session = sqlSessionFactory.openSession();

    // 在新的會(huì)話中再次查詢相同的用戶，這次將從二級(jí)緩存中獲取結(jié)果
    User user2 = session.getMapper(UserMapper.class).selectById(1L);

    // 檢驗(yàn)緩存是否失效：在二級(jí)緩存中，可以通過比較 user1 和 user2 是否相同來檢驗(yàn)
    if (user1 == user2) {
        System.out.println("二級(jí)緩存有效");
    } else {
        System.out.println("二級(jí)緩存失效");
    }

} finally {
    session.close(); // 關(guān)閉 SqlSession
}

檢驗(yàn)緩存是否失效：

• 一級(jí)緩存：由于一級(jí)緩存僅在 SqlSession 的生命周期內(nèi)有效，通常不需要手動(dòng)檢驗(yàn)緩存是否失效。當(dāng) SqlSession 關(guān)閉時(shí)，一級(jí)緩存自動(dòng)失效。
• 二級(jí)緩存：可以通過比較兩次查詢返回的對(duì)象引用是否相同來檢驗(yàn)緩存是否失效。如果相同，說明緩存有效；如果不同，說明緩存可能已經(jīng)失效。

歡迎交流

本文主要介紹 MyBatis 的一二級(jí)緩存和緩存失效的主要場景，以及是否需要三級(jí)緩存的問題，關(guān)于數(shù)據(jù)庫方面是一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)，因?yàn)椴煌Z言都需要利用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行持久化存儲(chǔ)，無論哪種 ORM 框架都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，需要根據(jù)實(shí)際場景進(jìn)行選擇，在文末還有三個(gè)提問，歡迎小伙伴在評(píng)論區(qū)進(jìn)行留言！近期面試鴨小程序已全面上線，想要刷題的小伙伴可以積極參與！

1）一級(jí)緩存和二級(jí)緩存的區(qū)別是什么？

2）如何配置和管理二級(jí)緩存？

3）MyBatis的一級(jí)緩存是如何工作的？它的生命周期是什么時(shí)候開始和結(jié)束的？什么情況下會(huì)導(dǎo)致一級(jí)緩存的失效或刷新？

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