MyBatis 一级缓存失效场景的深入分析

MyBatis 是 Java 开发中常用的数据持久化框架，它通过 SQL 映射文件将 Java 对象与数据库进行映射。在提升性能方面，MyBatis 引入了一级缓存和二级缓存。其中，一级缓存是作用于 SqlSession 范围内的缓存，其默认是开启的，可以有效减少数据库查询次数。但是，在一些特定的操作和场景下，一级缓存会失效。本文将对一级缓存的失效场景进行全面总结、对比，并通过代码案例进行详细解释。

一级缓存的原理

一级缓存（Local Cache）是 MyBatis 提供的最基本的缓存机制，默认情况下，一级缓存是 SqlSession 级别的缓存。它的核心原理是：

• 当执行查询操作时，MyBatis 会将查询的结果存入当前 SqlSession 的缓存中。
• 同一 SqlSession 内后续的相同查询会直接从缓存中获取结果，而不再发起数据库请求。
• 当 SqlSession 关闭后，一级缓存中的数据会被清空。

一级缓存失效的场景总结

一级缓存的失效场景主要分为以下几类：

1. 不同的 SqlSession 对象
   MyBatis 的一级缓存仅在同一个 SqlSession 内有效。如果创建了新的 SqlSession，即使查询相同的数据，也会重新查询数据库，一级缓存失效。

2. SqlSession 进行 update, insert, delete 操作后
   当 SqlSession 进行增删改操作时，MyBatis 会认为数据库中的数据已经发生了变化，因此会清空一级缓存，导致缓存失效。

3. 手动清空缓存 (SqlSession.clearCache())
   MyBatis 提供了 clearCache() 方法，可以手动清空当前 SqlSession 的缓存。一旦缓存被清空，后续的查询将无法命中缓存。

4. 不同的查询条件
   一级缓存是基于查询的 SQL 和参数来进行缓存的。如果查询条件不同，即使是同一条 SQL 语句，缓存也不会生效。

5. 调用 select 中使用了 flushCache=true 设置
   在 MyBatis 配置文件中，如果 select 标签的 flushCache 属性被设置为 true，那么每次执行该 select 操作后，一级缓存都会被清空，导致后续的查询无法命中缓存。

6. 手动设置的缓存策略或查询的事务隔离级别
   在某些特定的事务隔离级别下，如 REPEATABLE_READ，MyBatis 会强制重新从数据库读取数据，一级缓存失效。

一级缓存失效的案例分析

1. 不同 SqlSession 下缓存失效

public class CacheTest {
    public static void main(String[] args) {
        SqlSession sqlSession1 = MyBatisUtil.getSqlSession();
        SqlSession sqlSession2 = MyBatisUtil.getSqlSession();

        // 第一次查询
        User user1 = sqlSession1.selectOne("getUserById", 1);
        System.out.println(user1);

        // 不同 SqlSession 对象进行相同查询
        User user2 = sqlSession2.selectOne("getUserById", 1);
        System.out.println(user2);

        sqlSession1.close();
        sqlSession2.close();
    }
}

在上述代码中，由于 sqlSession1 和 sqlSession2 是不同的 SqlSession 实例，MyBatis 不会共享一级缓存，因此两次查询都会访问数据库。

2. 增删改操作导致缓存失效

public class CacheTest {
    public static void main(String[] args) {
        SqlSession sqlSession = MyBatisUtil.getSqlSession();

        // 第一次查询
        User user1 = sqlSession.selectOne("getUserById", 1);
        System.out.println(user1);

        // 执行更新操作
        sqlSession.update("updateUserName", new User(1, "newName"));

        // 第二次查询相同的数据
        User user2 = sqlSession.selectOne("getUserById", 1);
        System.out.println(user2);

        sqlSession.close();
    }
}

执行完更新操作后，MyBatis 会清空一级缓存，因此第二次查询不会命中缓存，会重新访问数据库。

3. 手动清空缓存导致失效

public class CacheTest {
    public static void main(String[] args) {
        SqlSession sqlSession = MyBatisUtil.getSqlSession();

        // 第一次查询
        User user1 = sqlSession.selectOne("getUserById", 1);
        System.out.println(user1);

        // 清空缓存
        sqlSession.clearCache();

        // 第二次查询相同的数据
        User user2 = sqlSession.selectOne("getUserById", 1);
        System.out.println(user2);

        sqlSession.close();
    }
}

在这段代码中，调用 clearCache() 方法手动清空了一级缓存，因此第二次查询时缓存失效，重新访问数据库。

一级缓存失效场景对比表格

场景	是否失效	原因
不同的 SqlSession 对象	是	一级缓存作用于 SqlSession 范围，不同实例不共享
增删改操作后	是	数据库状态发生变化，缓存内容失效
手动清空缓存	是	缓存被主动清除
相同 SqlSession 相同查询条件	否	查询条件一致，缓存命中
相同 SqlSession 不同查询条件	是	查询条件不同，缓存未命中
select 中 flushCache=true	是	配置强制刷新缓存，每次查询都重新访问数据库
事务隔离级别影响	是	特定事务隔离级别下，可能导致缓存失效

开发补充

1. 事务控制与缓存的关系
   在实际项目中，事务的隔离级别和提交方式对一级缓存的影响至关重要。例如，在 REPEATABLE_READ 隔离级别下，尽管数据库不允许同一事务内的数据变化，MyBatis 一级缓存依然可能因为增删改操作而失效。需要根据业务需求合理配置事务隔离级别和缓存策略。

2. 缓存失效的性能权衡
   一级缓存的存在可以显著提高查询性能，但在某些场景下，频繁的缓存失效（如大量增删改操作）可能会带来性能上的额外开销。因此，合理规划缓存失效策略与缓存利用是提高系统性能的关键。开发者应当考虑使用二级缓存、分布式缓存或 NoSQL 数据库等技术来进一步提升系统的查询效率。

3. 缓存与一致性问题
   在缓存应用中，数据一致性始终是一个挑战。特别是在分布式环境下，当缓存和数据库的同步存在延迟时，可能会引发数据不一致的情况。因此，在实际开发中，需要权衡一致性与性能的优先级，并根据业务场景选择合适的缓存策略。

结论

MyBatis 的一级缓存机制虽然简单，但在合适的场景下可以大幅提升查询性能。然而，在某些操作（如增删改）或配置下，一级缓存会失效，导致数据需要重新从数据库中获取。在实际开发中，开发者需要根据业务场景，合理使用一级缓存，并结合事务、缓存策略、查询条件等因素，充分发挥 MyBatis 的缓存机制的优势。

通过对一级缓存失效场景的深入分析和案例展示，本文希望能为开发者在项目中更好地利用 MyBatis 缓存提供参考。