Mybatis 的一级缓存实现机制是基于 SqlSession 级别，它会默认开启，缓存生命周期仅限于同一个 SqlSession 内部进行数据库操作，避免了不必要的重复数据库查询操作。一级缓存通过一个 Map 结构存储查询结果，该结构存储在 Executor 对象中，当在同一个 SqlSession 中执行相同的 SQL 和参数查询时，可直接从缓存中获取，而不是再次访问数据库。一旦会话结束或调用 clearCache 方法，缓存便会清空。
而 Mybatis 的二级缓存实现机制是基于 映射器(mapper) 级别，这意味着它把作用域扩大到跨多个 SqlSession 和映射器，但同一个命名空间内的操作之间。启用二级缓存需要在Mybatis配置文件或Mapper映射文件中明确配置。二级缓存可以使用多种实现方式，例如 Ehcache，Guava Cache 等。它通常是通过使用第三方缓存提供者或Mybatis自带的 PerpetualCache ，并通过装饰器模式增加如同步、软引用、弱引用等缓存策略。
一级缓存的详细实现
一、缓存存储
一级缓存主要是通过使用 HashMap 来存储缓存数据。当进行查询操作时，Mybatis首先生成该查询的缓存key，然后尝试从缓存中获取数据。如果缓存中有数据，则直接返回结果；如果没有，则执行查询操作，并将结果存入缓存中。
二、缓存范围和生命周期
一级缓存的作用范围仅限于当前的SqlSession。当调用SqlSession的 commit、rollback 或 close 方法时，当前SqlSession的一级缓存就会被清空。
二级缓存的详细实现
一、开启二级缓存
二级缓存需要在 Mybatis 的配置文件中进行配置开启。具体为：在 mybatis-config.xml 中设置 cacheEnabled=true，并在需要使用二级缓存的Mapper映射文件中添加 <cache/> 标签。
二、缓存的使用和配置
二级缓存可以配置各种属性比如 eviction （淘汰策略）、flushInterval （刷新间隔）、size （缓存大小）、readWrite （是否只读）等，来控制缓存的行为。缓存数据的保存与提取是通过 Cache 接口和相关装饰器模式实现的类来处理的。
缓存工作机制
一、一级缓存工作机制
Mybatis 中，每次使用 SqlSession 对数据库进行查询操作时，会创建一个新的查询请求。Mybatis会生成该请求对应的缓存key并检查一级缓存中是否存在该key的映射结果。如果存在直接返回结果，否则执行查询操作并将查询结果存储到一级缓存中。
二、二级缓存工作机制
对于二级缓存，Mybatis在执行查询之前，首先检查二级缓存是否存在对应的数据。如果有，就直接返回，避免了和数据库的交互；如果没有，它会去调用一级缓存或者直接执行数据库查询。查询结果将被缓存于二级缓存中，供后续的相同查询使用。
缓存同步与细节处理
一、一级缓存的同步
任何更新操作（insert、update、delete）都会清空SqlSession中的一级缓存。这是为了避免数据不一致，确保缓存中存储的是最新的数据信息。
二、二级缓存的同步
二级缓存同步更为复杂，因为它是跨多个SqlSession的。实现同步的方式通常依赖于缓存框架本身的配置，如使用第三方缓存时，可以通过配置来实现跨Session的缓存一致性。
性能考量与最佳实践
一、使用缓存的考量
当考虑使用Mybatis缓存时，需要权衡数据一致性和系统性能。缓存可以显著提高性能，但也可能导致数据不一致的问题。理解缓存的机制和作用域，可以帮助合理利用缓存提高系统效率。
二、缓存的最佳实践
合理配置和使用一级和二级缓存是Mybatis性能调优的重要方面。推荐只在查询频繁、更新较少且对数据一致性要求不是极高的场景下启用二级缓存。总的来说，应谨慎并理智地使用缓存，以避免出现不可预料的复杂问题。
相关问答FAQs：
1. 什么是Mybatis的一级、二级缓存？
Mybatis的一级缓存是指在同一个SqlSession中的缓存，一级缓存是默认开启的，它可以提高数据库查询的效率。而二级缓存是指在多个SqlSession之间共享的缓存，可以跨SqlSession共享数据。
2. 一级缓存和二级缓存的区别是什么？
一级缓存是SqlSession级别的缓存，它默认开启且无法关闭，生命周期和SqlSession相同，当进行增删改操作时会清空一级缓存。二级缓存是Mapper级别的缓存，需要手动开启并配置，生命周期和应用程序的生命周期相同，可以跨SqlSession共享数据。
3. 如何配置和使用Mybatis的二级缓存？
要使用Mybatis的二级缓存，首先需要在Mybatis的配置文件中进行配置。在标签中添加标签，配置二级缓存的属性，例如缓存类型、缓存过期时间等。然后在相应的Mapper接口上添加@CacheNamespace注解，开启二级缓存。接下来，可以在需要开启二级缓存的Mapper方法上使用@Cacheable注解，使该方法的查询结果被缓存起来。最后，在SqlSessionFactory创建SqlSession之前调用SqlSessionFactory的setCacheEnabled方法将缓存开启。这样，Mybatis的二级缓存就配置好并可以正常使用了。
