《MyBatis 的一级缓存和二级缓存有什么区别？》
在Java持久层框架MyBatis中，缓存机制是提升数据库操作性能的核心组件之一。通过合理利用缓存，可以显著减少数据库的访问次数，从而提升系统的整体响应速度。MyBatis提供了两种层级的缓存：一级缓存（First Level Cache）和二级缓存（Second Level Cache）。这两种缓存虽然都服务于性能优化，但在作用范围、生命周期、配置方式等方面存在本质差异。本文将从底层原理、使用场景、配置方法等多个维度深入剖析两者的区别，帮助开发者根据实际需求选择合适的缓存策略。
一、一级缓存：SqlSession级别的内存缓存
1.1 一级缓存的基本概念
一级缓存是MyBatis默认开启的缓存机制，其作用范围限定在单个SqlSession内部。当执行相同的SQL查询时，MyBatis会优先从一级缓存中获取数据，只有当缓存未命中时才会访问数据库。这种设计使得在同一个事务中的多次相同查询能够直接复用内存中的结果，避免了重复的数据库IO操作。
1.2 一级缓存的工作原理
缓存的创建与销毁：一级缓存随着SqlSession的创建而自动生成，随着SqlSession的关闭而销毁。每个SqlSession拥有独立的缓存空间，不同SqlSession之间的缓存互不干扰。
缓存的键值生成：MyBatis使用"SQL语句+参数"作为缓存的唯一标识。例如，执行以下两条语句：
select * from user where id = 1;
select * from user where id = ? (参数为1)
会被视为相同的缓存键，因为最终生成的SQL和参数值一致。
缓存失效场景：当执行任何增删改操作（INSERT/UPDATE/DELETE）时，MyBatis会自动清空当前SqlSession的一级缓存，确保数据的一致性。此外，显式调用sqlSession.clearCache()方法也会清空缓存。
1.3 一级缓存的代码示例
以下代码展示了同一SqlSession中两次相同查询的缓存效果：
SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();
try {
UserMapper mapper = session.getMapper(UserMapper.class);
// 第一次查询，访问数据库
User user1 = mapper.selectById(1);
// 第二次相同查询，从一级缓存获取
User user2 = mapper.selectById(1);
System.out.println(user1 == user2); // 输出true，说明是同一个对象
} finally {
session.close();
}
1.4 一级缓存的优缺点分析
优点：
零配置开箱即用：无需任何额外配置即可生效
细粒度控制：每个SqlSession独立管理缓存，避免并发问题
实时性强：增删改操作自动失效缓存，保证数据一致性
缺点：
作用域有限：仅适用于单次请求处理，无法跨事务共享
内存消耗：高并发场景下大量SqlSession可能导致内存压力
二、二级缓存：Mapper级别的跨Session缓存
2.1 二级缓存的基本概念
二级缓存是MyBatis提供的跨SqlSession缓存机制，其作用范围扩展到整个Mapper命名空间。开启二级缓存后，不同SqlSession执行相同的SQL查询时，可以共享缓存数据。这种设计特别适用于读多写少的场景，能够显著减少数据库的访问压力。
2.2 二级缓存的工作原理
缓存的创建与销毁：二级缓存基于Mapper命名空间创建，每个Mapper XML文件对应一个独立的缓存实例。缓存的生命周期由Cache接口的实现类决定，默认使用PerpetualCache（基于HashMap的简单实现）。
缓存的键值生成：与一级缓存类似，使用"SQL语句+参数"作为缓存键，但会考虑Mapper命名空间的区分。
缓存失效策略：二级缓存提供了更灵活的失效控制，可以通过以下方式管理：
eviction：回收策略（LRU/FIFO/SOFT/WEAK）
flushInterval：刷新间隔（毫秒）
size：缓存对象数量
readOnly：是否只读
2.3 二级缓存的配置方法
全局配置：在mybatis-config.xml中启用二级缓存支持：
Mapper级别配置：在Mapper XML文件中添加
注解方式配置：使用@CacheNamespace注解：
@CacheNamespace
public interface UserMapper {
@Select("SELECT * FROM user WHERE id = #{id}")
User selectById(int id);
}
2.4 二级缓存的代码示例
以下代码展示了不同SqlSession共享二级缓存的场景：
// 第一个SqlSession执行查询，数据存入二级缓存
SqlSession session1 = sqlSessionFactory.openSession();
try {
UserMapper mapper1 = session1.getMapper(UserMapper.class);
User user1 = mapper1.selectById(1);
} finally {
session1.close();
}
// 第二个SqlSession执行相同查询，从二级缓存获取
SqlSession session2 = sqlSessionFactory.openSession();
try {
UserMapper mapper2 = session2.getMapper(UserMapper.class);
User user2 = mapper2.selectById(1);
System.out.println(user1 == user2); // 输出false，因为是不同实例
} finally {
session2.close();
}
2.5 二级缓存的优缺点分析
优点：
跨Session共享：多个SqlSession可以共享缓存数据
配置灵活：支持多种缓存实现和失效策略
性能提升显著：特别适用于读多写少的场景
缺点：
配置复杂：需要显式配置才能生效
一致性挑战：需要合理设置刷新间隔和失效策略
内存消耗：缓存数据可能占用较多内存
三、一级缓存与二级缓存的核心区别对比
3.1 作用范围对比
一级缓存：SqlSession级别，每个SqlSession拥有独立的缓存空间
二级缓存：Mapper命名空间级别，跨SqlSession共享
3.2 生命周期对比
一级缓存：与SqlSession同生共死，创建时生成，关闭时销毁
二级缓存：与Mapper实例共存，应用启动时创建，应用关闭时销毁
3.3 配置方式对比
一级缓存：默认启用，无需任何配置
二级缓存：需要全局和Mapper级别的双重配置
3.4 缓存失效对比
一级缓存：执行任何增删改操作自动失效
二级缓存：需要手动配置刷新间隔或使用特定策略失效
3.5 性能影响对比
一级缓存：减少同一事务中的重复查询
二级缓存：减少跨事务的重复查询，性能提升更显著
四、缓存策略的选择与最佳实践
4.1 适用场景分析
一级缓存适用场景：
单次请求中的多次相同查询
需要严格数据一致性的操作
二级缓存适用场景：
读多写少的业务场景
需要跨请求共享数据的场景
4.2 混合使用策略
在实际开发中，可以同时使用一级和二级缓存：
INSERT INTO user(name, age) VALUES(#{name}, #{age})
4.3 注意事项
缓存穿透问题：对于不存在的数据，应设置空值缓存或使用布隆过滤器
缓存雪崩问题：合理设置缓存过期时间，避免大量缓存同时失效
分布式环境：在集群部署时，二级缓存需要使用Redis等分布式缓存实现
4.4 高级配置示例
使用Redis作为二级缓存实现：
五、总结与展望
MyBatis的一级缓存和二级缓存构成了完整的本地缓存体系，分别解决了不同层面的性能问题。一级缓存作为基础组件，提供了细粒度的内存缓存；二级缓存作为扩展组件，实现了跨会话的缓存共享。在实际应用中，开发者需要根据业务特点、数据一致性要求和系统架构选择合适的缓存策略或组合使用多种缓存。
随着微服务架构的普及，分布式缓存（如Redis）逐渐成为二级缓存的主流实现方式。未来的MyBatis缓存机制可能会进一步整合分布式缓存解决方案，提供更完善的缓存一致性保证和更灵活的配置选项。理解一级缓存和二级缓存的本质区别，是掌握MyBatis性能调优的关键一步。
关键词：MyBatis、一级缓存、二级缓存、SqlSession、Mapper命名空间、缓存策略、性能优化、缓存失效、分布式缓存
简介：本文详细解析了MyBatis中一级缓存和二级缓存的区别，从作用范围、生命周期、配置方式、缓存失效机制等多个维度进行对比，结合代码示例和最佳实践，帮助开发者理解两种缓存的适用场景和配置方法，为MyBatis性能优化提供实践指导。
