一级缓存，二级缓存，三级缓存
参考：
https://www.cnblogs.com/hopeofthevillage/p/11427438.html
https://blog.csdn.net/llziseweiqiu/article/details/79413130
https://blog.csdn.net/qq_29229567/article/details/80561212
Mybatis的一级缓存和二级缓存的理解以及用法
程序中为什么使用缓存？
先了解一下缓存的概念：原始意义是指访问速度比一般随机存取存储器快的一种RAM，通常它不像系统主存那样使用DRAM技术，而使用昂贵但较快速的SRAM技术。对于我们编程来说，所谓的缓存，就是将程序
或系统经常要调用的对象（临时数据）存在内存中，一遍其使用时可以快速调用，不必再去创建新的重复的实例。这样做可以减少系统的开销，提高效率。
对缓存有了一定的了解以后就知道了使用缓存是为了减少和数据库的交互次数，提高执行效率。那么下一个问题来了。什么样的数据能使用缓存，什么样的数据不能使用？
这是我们使用缓存必须要明确的事情，实际上适用于缓存的数据：经常查询并且不经常改变的，并且的数据的正确与否对最终结果影响不大的、不适用于缓存的数据：经常改变的数据，数据的正确与否对最终
结果影响很大的。
Mybatis中的一级缓存和二级缓存到底缓存了什么，缓存了以后又有什么效果，缓存的数据什么时候会被清空？
一级缓存：它指的是Mybatis中sqlSession对象的缓存，当我们执行查询以后，查询的结果会同时存入到SqlSession为我们提供的一块区域中，该区域的结构是一个Map，当我们再次查询同样的数据，mybatis会
先去sqlsession中查询是否有，的话直接拿出来用，当SqlSession对象消失时，mybatis的一级缓存也就消失了，同时一级缓存是SqlSession范围的缓存，当调用SqlSession的修改、添加、删除、commit(),close等
方法时，就会清空一级缓存。
二级缓存：他值得是Mybatis中SqlSessionFactory对象的缓存，由同一个SqlSessionFactory对象创建的SqlSession共享其缓存，但是其中缓存的是数据而不是对象，所以从二级缓存再次查询出得结果的对象与
第一次存入的对象是不一样的。
通过简单的例子来加深理解一级缓存和二级缓存。
一级缓存
1.用户类
public class User implements Serializable{
private Integer id;
private String username;
private Date birthday;
private String sex;
private String address;
get和set方法省略.....
}
2.Dao层
public interface UserDao {
/**
* 查询所有的用户
*
* @return
*/
List<User> findAll();
/**
* 根据Id查询用户
*
* @return
*/
User findById(Integer id);
/**
* 更新用户
* @param user
*/
void updateUser(User user);
}
3.UserDao.xml映射文件
<mapper namespace="com.example.dao.UserDao">
<select id="findAll" resultType="com.example.domain.User">
SELECT * FROM USER;
</select>
<select id="findById" resultType="com.example.domain.User" parameterType="INT">
SELECT * FROM USER WHERE ID = #{ID}
</select>
<update id="updateUser" parameterType="com.example.domain.User">
update USER
<set>
<if test="username != null">username=#{username},</if>
<if test="password != null">birthday=#{birthday},</if>
<if test="sex != null">sex=#{sex},</if>
<if test="address != null">address=#{address},</if>
</set>
where id=#{id}
</update>
</mapper>
在以上三步中这是mybatis的单表操作，下面通过根据用户ID查询用户的操作来观察一级缓存生效与否的区别
4.测试
(1) 命中一级缓存的情况
测试代码：
@Test
public void findByIdTest(){
session = factory.openSession();
userDao = session.getMapper(UserDao.class);
//第一次获取该用户
User user1 = userDao.findById(45);
System.out.println(user1);
第二次获取该用户
User user2 = userDao.findById(45);
System.out.println(user2);
System.out.println(user1 == user2);
session.close();
}
测试结果：
（2）对SqlSession进行清除缓存的操作，即清楚一级缓存，然后再次进行测试。
@Test
public void findByIdTest(){
session = factory.openSession();
userDao = session.getMapper(UserDao.class);
User user1 = userDao.findById(45);
System.out.println(user1);
// session.commit(); 调用SqlSession的commit方法清空缓存
user1.setUsername("更新用户");
user1.setAddress("更新地址");
userDao.updateUser(user1);//通过更新SqlSession清空缓存
User user2 = userDao.findById(45);
System.out.println(user2);
System.out.println(user1 == user2);
session.close();
}
清空缓存的操作很多，可以都试试。测试结果：
二级缓存
再看一下Mybatis二级缓存是如何使用的，第一步让Mybatis框架支持二级缓存（在Mybatis的主配置文件中配置），第二步让当前的映射文件支持二级缓存（在Dao.xml映射文件中配置），第三步让当前的方法支持二级缓存（在标签中配置）。根据这个步骤将上面的查询用户的接口通过配置改造为可以支持二级缓存的方法。
1.配置Mybatis框架支持二级缓存
<setting name="cacheEnabled" value="true"/>
2.配置UserDao.xml支持二级缓存
<cache/>
3.配置查询的方法支持二级缓存
<select id="findById" resultType="com.example.domain.User" parameterType="INT" useCache="true">
SELECT * FROM USER WHERE ID = #{ID}
</select>
4.测试
@Test
public void findByIdTest(){
//第一次查询 并更新二级缓存
SqlSession session1 = factory.openSession();
UserDao userDao1 = session1.getMapper(UserDao.class);
User user1 = userDao1.findById(45);
System.out.println(user1);
session1.commit(); //commit()方法提交二级缓存 同时清空一级缓存
session1.close();//
// user1.setUsername("更新用户");
// user1.setAddress("更新地址");
// userDao.updateUser(user1);//通过更新SqlSession清空缓存
//第二次查找命中二级缓存
SqlSession session2 = factory.openSession();
UserDao userDao2 = session2.getMapper(UserDao.class);
User user2 = userDao2.findById(45);
session2.commit(); //commit()方法提交二级缓存 同时清空一级缓存
session2.close();//
System.out.println(user2);
System.out.println(user1 == user2);
}
测试结果：
总结：mybatis的的一级缓存是SqlSession级别的缓存，一级缓存缓存的是对象，当SqlSession提交、关闭以及其他的更新数据库的操作发生后，一级缓存就会清空。二级缓存是SqlSessionFactory级别的缓存，同一个SqlSessionFactory产生的SqlSession都共享一个二级缓存，二级缓存中存储的是数据，当命中二级缓存时，通过存储的数据构造对象返回。查询数据的时候，查询的流程是二级缓存>一级缓存>数据库。
Mybatis的一级缓存和二级缓存的理解和区别
一级缓存基于sqlSession默认开启,在操作数据库时需要构造SqlSession对象，在对象中有一个HashMap用于存储缓存数据。不同的SqlSession之间的缓存数据区域是互相不影响的。
一级缓存的作用域是SqlSession范围的，当在同一个sqlSession中执行两次相同的sql语句时，第一次执行完毕会将数据库中查询的数据写到缓存（内存），
第二次查询时会从缓存中获取数据，不再去底层数据库查询，从而提高查询效率。
需要注意的是，如果SqlSession执行了DML操作（增删改），并且提交到数据库，MyBatis则会清空SqlSession中的一级缓存，这样做的目的是为了保证缓存中存储的是最新的信息，避免出现脏读现象。
当一个SqlSession结束后该SqlSession中的一级缓存也就不存在了。
关闭一级缓存后，再次访问，需要再次获取一级缓存，然后才能查找数据，否则会抛出异常。
二级缓存是mapper级别的缓存。使用二级缓存时，多个SqlSession使用同一个Mapper的sql语句去操作数据库，得到的数据会存在二级缓存区域，它同样是使用HashMap进行数据存储。相比一级缓存SqlSession，二级缓存的范围更大，多个Sqlsession可以共用二级缓存，二级缓存是跨SqlSession的。
二级缓存的作用域是mapper的同一个namespace。不同的sqlSession两次执行相同的namespace下的sql语句，且向sql中传递的参数也相同，即最终执行相同的sql语句，则第一次执行完毕会将数据库中查询的数据写到缓存，第二次查询会从缓存中获取数据，不再去底层数据库查询，从而提高效率。
在MyBatis配置文件（mybatis-config.xml）中开启二级缓存(详细过程自己百度搜索开启)
//value属性默认为false
在**Mapper.xml中开启当前mapper的namespace下的二级缓存
代表创建了一个LRU缓存，并每隔60秒刷新，最大存储512个对象，而且返回的对象被认为是只读的。
（1）LRU最近最少使用策略，一处做长时间不被使用的对象。
（2）FIFO先进先出策略，按对象进入缓存的顺序来移除它们。
（3）SOFT软引用策略，移除基于垃圾回收器状态和软引用规则的对象。
（4）WEAK弱引用策略，更积极地移除基于垃圾收集器状态和弱引用规则的对象
CPU中的一级缓存，二级缓存，三级缓存
缓存又叫高速缓冲存储器，其作用在于缓解主存速度慢、跟不上CPU读写速度要求的矛盾。
缓存的实现原理，是把CPU最近最可能用到的少量信息（数据或指令）从主存复制到CACHE中，当CPU下次再用这些信息时，它就不必访问慢速的主存，而直接从快速的CACHE中得到，从而提高了得到这些信息的速度，使CPU有更高的运行效率。
缓存的工作原理：是当CPU要读取一个数据时，首先从缓存中查找，如果找到就立即读取并送给CPU处理；如果没有找到，就用相对慢的速度从内存中读取并送给CPU处理，同时把这个数据所在的数据块调入缓存中，可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行，不必再调用内存。正是这样的读取机制使CPU读取缓存的命中率非常高（大多数CPU可达90%左右），也就是说CPU下一次要读取的数据90%都在缓存中，只有大约10%需要从内存读取。这大大节省了CPU直接读取内存的时间，也使CPU读取数据时基本无需等待。总的来说，CPU读取数据的顺序是先缓存后内存。
缓存的大小：一般说来，更大一点的cache容量，对提高命中率是有好处的，由于cache是用价格很高的静态存储器SRAM器件实现的，而cache容量达到一定大小后，再增加其容量，对命中率的提高并不明显，从合理的性能／价格比考虑，cache的容量设置应在一个合理的容量范围之内。
缓存要分一级二级 三级，是为了建立一个层次存储结构，以达到最高性价比。而且多级组织还可以提高cache的命中率，提高执行效能。
一般来说，一级缓存可以分为一级数据缓存（Data Cache，D-Cache）和一级指令缓存（InstructionCache，I-Cache）。二者分别用来存放数据以及对执行这些数据的指令进行即时解码，而且两者可以同时被CPU访问，减少了争用Cache所造成的冲突，提高了处理器效能。
目前大多数CPU的一级数据缓存和一级指令缓存具有相同的容量，例如AMD的Athlon。XP就具有64KB的一级数据缓存和64KB的一级指令缓存，其一级缓存就以64KB+64KB来表示，其余的CPU的一级缓存表示方法以此类推。并不是缓存越大越好，譬如AMD和INTER就有不同的理论，AMD认为一级缓存越大越好，所以一级比较大，而INTER认为过大会有更长的指令执行时间，所以一级很小，二级缓存那两个公司的理论又反过来了，AMD的小，INTER的大，一般主流的INTERCPU的2级缓存都在2M左右，我们通常用（L1，L2）来称呼。
CPU缓存（CacheMemory）是位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小的多，但是交换速度却比内存要快得多。缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾，因为CPU运算速度要比内存读写速度快很多，这样会使CPU花费很长时间等待数据到来或把数据写入内存。在缓存中的数据是内存中的一小部分，但这一小部分是短时间内CPU即将访问的，当CPU调用大量数据时，就可避开内存直接从缓存中调用，从而加快读取速度。由此可见，在CPU中加入缓存是一种高效的解决方案，这样整个内存储器（缓存+内存）就变成了既有缓存的高速度，又有内存的大容量的存储系统了。缓存对CPU的性能影响很大，主要是因为CPU的数据交换顺序和CPU与缓存间的带宽引起的。
根据数据读取顺序和与CPU结合的紧密程度，CPU缓存可以分为一级缓存，二级缓存，部分高端CPU还具有三级缓存，每一级缓存中所储存的全部数据都是下一级缓存的一部分，这三种缓存的技术难度和制造成本是相对递减的，所以其容量也是相对递增的。当CPU要读取一个数据时，首先从一级缓存中查找，如果没有找到再从二级缓存中查找，如果还是没有就从三级缓存或内存中查找。
一般来说，每级缓存的命中率大概都在80%左右，也就是说全部数据量的80%都可以在一级缓存中找到，只剩下20%的总数据量才需要从二级缓存、三级缓存或内存中读取，由此可见一级缓存是整个CPU缓存架构中最为重要的部分。
目前缓存基本上都是采用SRAM存储器，SRAM是英文StaticRAM的缩写，它是一种具有静志存取功能的存储器，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。不像DRAM内存那样需要刷新电路，每隔一段时间，固定要对DRAM刷新充电一次，否则内部的数据即会消失，因此SRAM具有较高的性能，但是SRAM也有它的缺点，即它的集成度较低，相同容量的DRAM内存可以设计为较小的体积，但是SRAM却需要很大的体积，这也是目前不能将缓存容量做得太大的重要原因。
它的特点归纳如下：优点是节能、速度快、不必配合内存刷新电路、可提高整体的工作效率，缺点是集成度低、相同的容量体积较大、而且价格较高，只能少量用于关键性系统以提高效率。
