MyBatis 有哪些缓存？ 一级缓存和二级缓存有什么区别？

MyBatis 提供了两种主要的内置缓存机制来提高查询性能，减少对数据库的直接访问：一级缓存 (Level 1 Cache) 和 二级缓存 (Level 2 Cache)。

1. 一级缓存 (Local Cache / SqlSession Cache)

• 定义: 一级缓存是 SqlSession 级别的缓存。它在 MyBatis 中是默认开启且无法关闭的（但可以通过设置 localCacheScope=STATEMENT 使其作用范围仅限于语句执行期间，效果接近关闭，但通常不推荐）。
• 作用域: 它的生命周期与 SqlSession 相同。当 SqlSession 被创建时，一个新的一级缓存实例（本质上是一个 HashMap) 被创建。当 SqlSession 关闭 (close()) 时，一级缓存被销毁。
• 工作原理: 当同一个 SqlSession 执行完全相同的查询（相同的 MappedStatement ID、相同的参数、相同的分页信息等）时，第一次查询会从数据库获取数据并将其放入一级缓存中。后续的相同查询会直接从一级缓存中获取结果，而不会再次访问数据库。
• 缓存数据: 缓存的是查询结果的对象引用本身。
• 失效场景:
  • 当 SqlSession 关闭时。
  • 当执行了 commit() 操作（即使没有实际修改数据），MyBatis 会认为数据可能已变更。
  • 当执行了任何增删改 (INSERT, UPDATE, DELETE) 操作时，无论这些操作是否影响到缓存中的数据，MyBatis 都会清空当前 SqlSession 的一级缓存，以防止读到脏数据。
  • 手动调用 sqlSession.clearCache() 方法。
• 特点:
  • SqlSession 隔离: 每个 SqlSession 拥有自己独立的一级缓存，不同 SqlSession 之间的一级缓存互不影响。
  • 默认开启: 无需额外配置。
  • 生命周期短: 与 SqlSession 绑定。

2. 二级缓存 (Global Cache / Namespace Cache)

• 定义: 二级缓存是 Mapper Namespace 级别（或称为 SqlSessionFactory 级别）的缓存。它可以被多个 SqlSession 共享。
• 作用域: 它的生命周期与应用程序（或者说 SqlSessionFactory）相同，只要应用程序运行，二级缓存就可能存在（除非被配置的策略清除）。
• 工作原理: 当一个 SqlSession 执行查询并提交 (commit()) 后，如果该查询配置了使用二级缓存，查询结果会被存入对应的 Mapper Namespace 的二级缓存中。当其他 SqlSession 执行相同的查询时，会先尝试从该 Namespace 的二级缓存中获取数据。
• 缓存数据: 为了能在多个 SqlSession 之间安全共享，并且支持序列化到磁盘或分布式缓存，二级缓存通常存储的是查询结果对象的序列化副本（除非配置为 readOnly=true，这时存储的是对象引用，存在线程安全风险）。因此，放入二级缓存的对象必须实现 Serializable 接口。
• 开启配置: 二级缓存默认是关闭的。需要手动配置才能开启：
  1. 在 mybatis-config.xml 全局配置文件中开启二级缓存总开关：

     <settings>
         <setting name="cacheEnabled" value="true"/>
     </settings>
     

  2. 在需要开启二级缓存的 Mapper XML 文件中使用 <cache/> 标签：

     <mapper namespace="com.example.mapper.UserMapper">
         <!-- 开启二级缓存，可配置 eviction, flushInterval, size, readOnly 等属性 -->
         <cache eviction="FIFO" flushInterval="60000" size="512" readOnly="false"/>
     
         <select id="selectUserById" resultType="User" useCache="true"> <!-- useCache 默认为 true -->
             SELECT * FROM users WHERE id = #{id}
         </select>
     
         <update id="updateUser" flushCache="true"> <!-- flushCache 默认为 true -->
            UPDATE users SET name = #{name} WHERE id = #{id}
         </update>
     </mapper>
     

  3. 确保相关实体类实现了 java.io.Serializable 接口。
• 失效场景:
  • 当同一个 Mapper Namespace 下执行了任何增删改 (INSERT, UPDATE, DELETE) 操作（并且对应的语句没有设置 flushCache="false"）时，该 Namespace 的二级缓存会被清空（或根据配置可能只清除部分）。这是为了保证数据的一致性。
  • 可以通过 <cache/> 标签的 flushInterval 属性设置定时刷新。
  • 可以通过 <cache/> 标签的 eviction 属性设置缓存淘汰策略（如 LRU, FIFO）。
  • 可以手动通过代码获取 Cache 对象并调用 clear() 方法。
• 特点:
  • 跨 SqlSession 共享: 多个 SqlSession 可以共享同一个 Namespace 的缓存数据。
  • 默认关闭: 需要显式配置开启。
  • 生命周期长: 与应用程序生命周期相关。
  • 配置灵活: 可以配置淘汰策略、刷新间隔、缓存大小、只读/读写模式、集成第三方缓存（如 Ehcache, Redis）等。
  • 数据一致性风险: 由于是共享缓存，如果数据被外部系统修改，或者在分布式环境下节点间缓存同步不及时，可能导致读到脏数据。readOnly="false"（默认）通过返回序列化副本降低了对象被意外修改的风险，但有性能开销；readOnly="true" 性能更好但有线程安全和数据修改风险。

一级缓存和二级缓存的主要区别总结:

特性	一级缓存 (Level 1 Cache)	二级缓存 (Level 2 Cache)
作用域	SqlSession 级别	Mapper Namespace 级别 (跨 SqlSession)
生命周期	与 SqlSession 同步，Session 关闭即销毁	与应用程序生命周期相关，直到被清除或应用停止
共享性	不共享，每个 SqlSession 独立	共享，同一 Namespace 下的多个 SqlSession 可共享
默认状态	默认开启	默认关闭
存储内容	对象引用	对象序列化副本 (通常，除非 readOnly=true)
配置	无需配置 (基本无法关闭)	需要全局 <setting> 和 Mapper <cache/> 标签配置，实体需序列化
主要目的	减少同一事务/会话内的重复数据库查询	减少不同事务/会话间对相同数据的重复数据库查询
数据一致性	相对容易保证（事务内）	需谨慎处理，尤其在并发或分布式场景下可能存在脏读风险

缓存查询顺序:

当执行一个查询时，MyBatis 会按照以下顺序查找缓存：

1. 查找二级缓存 (如果配置开启)。
2. 如果二级缓存未命中，查找一级缓存。
3. 如果一级缓存也未命中，查询数据库。
4. 数据库查询结果会放入一级缓存。
5. 如果配置了二级缓存，当 SqlSession 提交 (commit()) 或关闭 (close()) 时，一级缓存中的特定数据会刷新到二级缓存中。