MyBatis的緩存機制
在日常工作中，開發人員多數情況下是使用MyBatis的默認緩存配置，但是MyBatis緩存機制有一些不足之處，在使用中容易引起髒數據，形成一些潛在的隱患。
Mybatis的一級緩存
Mybatis的一級緩存是SqlSession級別的。一級緩存的作用域是一個SqlSession。Mybatis默認開啓一級緩存。
在同一個SqlSession中，執行相同的查詢SQL，第一次會去查詢數據庫，並寫到緩存中；第二次直接從緩存中取。當執行SQL時兩次查詢中間發生了增刪改操作，則SqlSession的緩存清空。
一級緩存示意圖
一級緩存區域是根據SqlSession爲單位劃分的。
每次查詢會先去緩存中找，如果找不到，再去數據庫查詢，然後把結果寫到緩存中。Mybatis的內部緩存使用一個HashMap，key爲hashcode+statementId+sql語句。Value爲查詢出來的結果集映射成的java對象。
SqlSession執行insert、update、delete等操作commit後會清空該SQLSession緩存。
Mybatis的一級緩存帶來的髒數據問題
開啓兩個SqlSession，在sqlSession1中查詢數據，使一級緩存生效，在sqlSession2中更新數據庫，驗證一級緩存只在數據庫會話內部共享。
@Test
public void testLocalCacheScope() throws Exception {
SqlSession sqlSession1 = factory.openSession(true);
SqlSession sqlSession2 = factory.openSession(true);
StudentMapper studentMapper = sqlSession1.getMapper(StudentMapper.class);
StudentMapper studentMapper2 = sqlSession2.getMapper(StudentMapper.class);
System.out.println("studentMapper讀取數據: " + studentMapper.getStudentById(1));
System.out.println("studentMapper讀取數據: " + studentMapper.getStudentById(1));
System.out.println("studentMapper2更新了" + studentMapper2.updateStudentName("小岑",1) + "個學生的數據");
System.out.println("studentMapper讀取數據: " + studentMapper.getStudentById(1));
System.out.println("studentMapper2讀取數據: " + studentMapper2.getStudentById(1));
}
執行結果
sqlSession2更新了id爲1的學生的姓名，從凱倫改爲了小岑，但session1之後的查詢中，id爲1的學生的名字還是凱倫，出現了髒數據，也證明了之前的設想，一級緩存只在數據庫會話內部共享。
Mybatis的二級緩存
Mybatis的二級緩存是指mapper映射文件。二級緩存的作用域是同一個namespace下的mapper映射文件內容，多個SqlSession共享。Mybatis需要手動設置啓動二級緩存。
在同一個namespace下的mapper文件中，執行相同的查詢SQL，第一次會去查詢數據庫，並寫到緩存中；第二次直接從緩存中取。當執行SQL時兩次查詢中間發生了增刪改操作，則二級緩存清空。
使用二級緩存時，由於二級緩存的數據不一定都是存儲到內存中，它的存儲介質多種多樣，所以需要給緩存的對象執行序列化。
二級緩存示意圖
二級緩存作用域是同一個namespace下的mapper映射文件內容。
第一次調用mapper下的SQL去查詢用戶信息。查詢到的信息會存到該mapper對應的二級緩存區域內。
第二次調用相同namespace下的mapper映射文件中相同的SQL去查詢用戶信息。會去對應的二級緩存內取結果。
如果調用相同namespace下的mapper映射文件中的增刪改SQL，並執行了commit操作。此時會清空該namespace下的二級緩存。
如何開啓二級緩存？
在覈心配置文件SqlMapConfig.xml中加入以下內容（開啓二級緩存總開關）：
<settings>
<!-- 打開延遲加載的開關 -->
<setting name="lazyLoadingEnabled" value="true"/>
<!-- 將積極加載改爲消極加載，即延遲加載 -->
<setting name="aggressiveLazyLoading" value="false"/>
</settings>
在映射文件中，加入<cache/>節點，開啓二級緩存：
在<cache/>中可以自定義以下配置。
type：cache使用的類型，默認是PerpetualCache，這在一級緩存中提到過。
eviction： 定義回收的策略，常見的有FIFO，LRU。
flushInterval： 配置一定時間自動刷新緩存，單位是毫秒。
size： 最多緩存對象的個數。
readOnly： 是否只讀，若配置可讀寫，則需要對應的實體類能夠序列化。
blocking： 若緩存中找不到對應的key，是否會一直blocking，直到有對應的數據進入緩存。
實驗1
測試二級緩存效果，不提交事務，sqlSession1查詢完數據後，sqlSession2相同的查詢是否會從緩存中獲取數據。
@Test
public void testCacheWithoutCommitOrClose() throws Exception {
SqlSession sqlSession1 = factory.openSession(true);
SqlSession sqlSession2 = factory.openSession(true);
StudentMapper studentMapper = sqlSession1.getMapper(StudentMapper.class);
StudentMapper studentMapper2 = sqlSession2.getMapper(StudentMapper.class);
System.out.println("studentMapper讀取數據: " + studentMapper.getStudentById(1));
System.out.println("studentMapper2讀取數據: " + studentMapper2.getStudentById(1));
}
執行結果
我們可以看到，當sqlsession1沒有調用commit()方法時，二級緩存並沒有起到作用。如果sqlsession1調用了commit()方法，那麼二級緩存將起到作用。
實驗2
驗證MyBatis的二級緩存不適應用於映射文件中存在多表查詢的情況。
通常我們會爲每個單表創建單獨的映射文件，由於MyBatis的二級緩存是基於namespace的，多表查詢語句所在的namspace無法感應到其他namespace中的語句對多表查詢中涉及的表進行的修改，引發髒數據問題。
@Test
public void testCacheWithDiffererntNamespace() throws Exception {
SqlSession sqlSession1 = factory.openSession(true);
SqlSession sqlSession2 = factory.openSession(true);
SqlSession sqlSession3 = factory.openSession(true);
StudentMapper studentMapper = sqlSession1.getMapper(StudentMapper.class);
StudentMapper studentMapper2 = sqlSession2.getMapper(StudentMapper.class);
ClassMapper classMapper = sqlSession3.getMapper(ClassMapper.class);
System.out.println("studentMapper讀取數據: " + studentMapper.getStudentByIdWithClassInfo(1));
sqlSession1.close();
System.out.println("studentMapper2讀取數據: " + studentMapper2.getStudentByIdWithClassInfo(1));
classMapper.updateClassName("特色一班",1);
sqlSession3.commit();
System.out.println("studentMapper2讀取數據: " + studentMapper2.getStudentByIdWithClassInfo(1));
}
執行結果
在這個實驗中，我們引入了兩張新的表，一張class，一張classroom。class中保存了班級的id和班級名，classroom中保存了班級id和學生id。
我們在StudentMapper中增加了一個查詢方法getStudentByIdWithClassInfo，用於查詢學生所在的班級，涉及到多表查詢。在ClassMapper中添加了updateClassName，根據班級id更新班級名的操作。
當sqlsession1的studentmapper查詢數據後，二級緩存生效。保存在StudentMapper的namespace下的cache中。
當sqlSession3的classMapper的updateClassName方法對class表進行更新時，updateClassName不屬於StudentMapper的namespace，所以StudentMapper下的cache沒有感應到變化，沒有刷新緩存。當StudentMapper中同樣的查詢再次發起時，從緩存中讀取了髒數據。
上面的解決方法就是，使用Cache ref，讓ClassMapper引用StudenMapper命名空間，這樣兩個映射文件對應的Sql操作都使用的是同一塊緩存了。
不過這樣做的後果是，緩存的粒度變粗了，多個Mapper namespace下的所有操作都會對緩存使用造成影響。
總結
MyBatis的二級緩存相對於一級緩存來說，實現了SqlSession之間緩存數據的共享，同時粒度更加的細，能夠到namespace級別，通過Cache接口實現類不同的組合，對Cache的可控性也更強。
MyBatis在多表查詢時，極大可能會出現髒數據，有設計上的缺陷，安全使用二級緩存的條件比較苛刻。
在分佈式環境下，由於默認的MyBatis Cache實現都是基於本地的，分佈式環境下必然會出現讀取到髒數據，需要使用集中式緩存將MyBatis的Cache接口實現，有一定的開發成本，直接使用Redis,Memcached等分佈式緩存可能成本更低，安全性也更高。
參考：
https://tech.meituan.com/mybatis_cache.html
https://github.com/kailuncen/mybatis-cache-demo