MyBatis 缓存机制：一级缓存与二级缓存原理详解

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219人浏览 · 2026-05-29 17:27:58

2301_80478870 · 2026-05-29 17:27:58 发布

MyBatis 一级缓存与二级缓存原理详解

本文梳理 MyBatis 一级缓存、二级缓存的原理、区别与失效场景，并分析缓存选型策略。

一、为什么需要缓存

每次查询都访问数据库会带来网络开销和 IO 开销。对于相同的查询条件，短时间内多次请求的结果往往是一样的，完全可以把第一次的结果缓存起来，后续直接返回，不再查库。

MyBatis 提供两级缓存：

请求进来
  ↓
查二级缓存（跨 Session 共享）→ 命中 → 直接返回
  ↓ 未命中
查一级缓存（当前 Session 内）→ 命中 → 直接返回
  ↓ 未命中
查数据库 → 返回结果 → 存入一级缓存
  ↓
Session 关闭 → 一级缓存数据转移到二级缓存

二、一级缓存

原理

一级缓存是 SqlSession 内部的一个 HashMap，key 由以下几部分组成：

namespace + statementId + 查询参数 + 分页参数

同一个 Session 内，相同参数的查询会命中缓存，直接返回，不再访问数据库。详细机制可参考 MyBatis 官方文档 — Local Cache。

SqlSession session = factory.openSession();
StudentMapper mapper = session.getMapper(StudentMapper.class);

Student s1 = mapper.findById(1);  // 查数据库，存入缓存
Student s2 = mapper.findById(1);  // 命中缓存，直接返回

System.out.println(s1 == s2);  // true，是同一个对象

失效场景

场景	原因
执行了 INSERT / UPDATE / DELETE	MyBatis 主动清空缓存，防止脏读
调用 `session.clearCache()`	手动清空
`SqlSession` 关闭	缓存随 Session 销毁
查询参数不同	key 不同，不会命中

作用域

一级缓存是 SqlSession 级别的，生命周期与 SqlSession 一致。原因是：

Mapper 代理对象内部持有 SqlSession 的引用，缓存存在 SqlSession 里，Session 关了缓存就没了。

实际价值

在 Web 项目中，每个 HTTP 请求都会新建一个 SqlSession，请求结束 Session 关闭。因此一级缓存只在同一次请求内的多次相同查询中生效，实际收益有限。

三、二级缓存

原理

二级缓存是 namespace 级别（即 Mapper 接口级别）的缓存，挂载在 SqlSessionFactory 下，生命周期与应用一致。

SqlSessionFactory（全局单例）
└── StudentMapper 二级缓存 { id=1→张三, id=2→李四, ... }
    ├── SqlSession1 关闭后，数据转移到这里
    ├── SqlSession2 查询时，先来这里找
    └── SqlSession3 查询时，先来这里找

多个 SqlSession 共享同一块二级缓存，这就是它能跨请求复用的根本原因。

为什么说是 factory 级别

一级缓存：缓存存在 SqlSession 里 → SqlSession 关了就没了 → SqlSession 级别
二级缓存：缓存挂在 factory 下   → factory 是单例活整个应用 → factory 级别

开启步骤

第一步： sqlMapConfig.xml 开启全局开关（默认已开启）

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

第二步： 在 mapper.xml 中开启该 namespace 的缓存

<mapper namespace="com.demo.mapper.StudentMapper">
    <cache/>   <!-- 加这一行才生效 -->
    ...
</mapper>

注解开发则用 @CacheNamespace：

@CacheNamespace
public interface StudentMapper { ... }

第三步： 实体类实现序列化接口

public class Student implements Serializable {
    // ...
}

为什么必须序列化

二级缓存可以将数据持久化到磁盘（不只是内存），序列化是将 Java 对象转换为字节流的必要条件。关于 Serializable 接口的详细说明可参考 Java 官方文档 — Serializable。不实现该接口会在运行时抛出异常。

为什么 `user1 == user2` 返回 false

User user1 = mapper1.findById(1);
session1.close();  // 关闭时，user1 序列化后存入二级缓存

User user2 = mapper2.findById(1);  // 从二级缓存取出，反序列化生成新对象
session2.close();

System.out.println(user1 == user2);      // false，两个不同的对象地址
System.out.println(user1.equals(user2)); // true，内容相同（需重写 equals）

原因： 二级缓存存储的是序列化后的字节数据，每次取出都会反序列化成一个新对象，内存地址不同，== 自然返回 false。

四、失效场景对比

失效原因	一级缓存	二级缓存
执行 CUD 操作	✅ 失效	✅ 失效（该 namespace）
Session 关闭	✅ 失效	❌ 不失效，数据转移过去
外部直接修改数据库	✅ 下次 Session 自然感知	❌ 不感知，可能脏读
集群其他实例修改	-	❌ 不感知，可能脏读
缓存到期（flushInterval）	无此机制	✅ 强制过期

五、为什么要设置 flushInterval（刷新间隔）

MyBatis 的 CUD 操作只能清除本应用内的缓存，以下场景会产生脏读：

场景1：外部系统直接操作数据库

MyBatis 应用      其他系统/DBA
────────────      ──────────────
查用户，存缓存
                  直接 UPDATE user SET age=99
再次查用户
→ 缓存命中，返回旧数据  ← 脏读！

场景2：集群部署

实例1  缓存{ id=1 → 张三(age=18) }
实例2  缓存{ id=1 → 张三(age=18) }

实例1 执行 update age=99 → 清空实例1的缓存
实例2 完全不知道          → 缓存还是旧数据  ← 脏读！

flushInterval 的作用是设置一个强制过期时间，不管数据从哪里被修改，到期后缓存自动清空，下次查询强制回库：

<cache flushInterval="60000"/>  <!-- 每 60 秒强制刷新 -->

六、一级缓存 vs 二级缓存总览

对比项	一级缓存	二级缓存
作用域	SqlSession 级别	namespace（Mapper）级别
存储位置	SqlSession 内的 HashMap	SqlSessionFactory 下
默认状态	默认开启，无法关闭	需手动开启
生命周期	Session 关闭即销毁	应用运行期间持续存在
跨 Session	❌ 不支持	✅ 支持
序列化要求	不需要	需要实现 Serializable
脏读风险	低（范围小）	较高（需配合 flushInterval）

七、实际项目中的缓存策略

MyBatis 的二级缓存在以下场景存在局限：

集群部署：各实例缓存相互独立，数据不同步
外部修改：无法感知非 MyBatis 渠道的数据变更
高并发：缓存粒度粗，命中率有限

因此实际项目中，二级缓存往往被 Redis 替代。Redis 作为独立缓存中间件，天然支持集群共享，且过期策略更灵活，是生产环境的主流选择。可参考：

总结

知识点	结论
一级缓存级别	SqlSession 级别，Mapper 代理对象持有 Session 引用
二级缓存级别	factory 级别，factory 单例活整个应用
`user1 == user2` 为 false	反序列化生成新对象，地址不同
flushInterval 的意义	防范外部修改和集群场景的脏读，兜底保险
生产环境	二级缓存局限多，通常用 Redis 替代