MySQL查询缓存是MySQL服务端提供的一种缓存机制，主要用于缓存SELECT语句的查询结果，当后续接收到完全相同的SELECT语句时，直接从缓存中返回结果，无需再次执行SQL解析、优化和查询磁盘数据等操作，从而提升查询效率。这种机制对于读多写少、查询重复度高的业务场景有较好的性能提升效果。
查询缓存的核心工作原理
MySQL查询缓存的工作流程可以分为三个核心步骤：
- 当客户端发送一条SELECT语句到MySQL服务端时，服务端首先会对该语句进行解析，生成一个唯一的缓存键，这个键由查询语句本身、查询使用的数据库、客户端协议版本等信息共同组成。
- 服务端会拿着这个缓存键去查询缓存中查找，如果找到了对应的缓存结果，就直接返回给客户端，跳过后续的查询执行流程。
- 如果没有找到缓存，服务端会正常执行这条查询语句，得到查询结果之后，把结果和对应的缓存键一起存入查询缓存中，方便后续相同查询使用。
查询缓存的生效条件
不是所有的SELECT查询都会被缓存，MySQL查询缓存有严格的生效条件，常见的生效要求如下：
- 查询语句必须完全相同，包括大小写、空格、注释都要一致，比如
SELECT * FROM user和select * from user会被认为是不同的查询，不会命中缓存。 - 查询涉及的表不能是临时表，也不能包含用户定义变量、自定义函数、存储函数、用户变量、NOW()、RAND()等不确定的函数。
- 查询语句不能包含FOR UPDATE、INTO OUTFILE等修改类子句，也不能是系统表的查询，比如mysql、information_schema库下的表查询默认不会被缓存。
查询缓存的失效场景
查询缓存中的数据并不是永久有效的，以下场景会导致缓存失效：
- 当查询缓存对应的表发生了数据修改操作，包括INSERT、UPDATE、DELETE、ALTER TABLE、DROP TABLE等，该表相关的所有查询缓存都会被清空。
- 查询缓存的内存空间被占满时，MySQL会按照最近最少使用（LRU）的策略淘汰部分缓存数据。
- MySQL服务重启时，所有的查询缓存数据都会被清空。
查询缓存的核心配置参数
MySQL提供了多个系统变量来配置查询缓存的行为，常用的参数如下：
| 参数名 | 含义 | 默认值 |
|---|---|---|
| query_cache_type | 查询缓存开关，0表示关闭，1表示开启，2表示仅缓存带SQL_CACHE hint的查询 | 0 |
| query_cache_size | 查询缓存占用的总内存大小，单位是字节，设置为0表示关闭查询缓存 | 0 |
| query_cache_limit | 单个查询结果的最大缓存大小，超过这个大小的查询结果不会被缓存 | 1048576（1MB） |
| query_cache_min_res_unit | 查询缓存分配内存的最小单位，影响内存使用效率 | 4096（4KB） |
可以通过以下SQL语句查看当前的查询缓存配置：
-- 查看查询缓存相关配置参数 SHOW VARIABLES LIKE 'query_cache%';
查询缓存的优化建议
为了让查询缓存发挥最大的性能价值，可以参考以下优化建议：
- 对于写操作非常频繁的业务场景，建议关闭查询缓存，因为频繁的表修改会导致大量缓存失效，反而增加额外的缓存维护开销，此时可以把query_cache_type设置为0。
- 对于读多写少、查询重复度高的场景，可以适当调大query_cache_size，但不要设置过大，一般建议不超过几百MB，避免缓存管理占用过多内存。
- 如果业务中只有部分查询适合缓存，可以把query_cache_type设置为2，然后在需要缓存的SELECT语句后面加上SQL_CACHE hint，比如
SELECT SQL_CACHE * FROM user WHERE id=1，不需要缓存的查询可以加SQL_NO_CACHE hint。 - 尽量保证查询语句的一致性，避免因为语句格式不同导致无法命中缓存，比如统一SQL语句的书写规范，减少不必要的空格和注释差异。
查询缓存的监控方法
可以通过MySQL的状态变量监控查询缓存的运行情况，常用的状态变量如下：
-- 查看查询缓存相关状态 SHOW STATUS LIKE 'Qcache%';
其中几个核心状态的含义：
- Qcache_hits：查询缓存命中次数，数值越高说明缓存效果越好。
- Qcache_inserts：查询缓存插入次数，即有多少查询的结果被存入了缓存。
- Qcache_lowmem_prunes：因为内存不足被淘汰的缓存数量，如果这个数值增长很快，说明query_cache_size可能设置得太小。
- Qcache_free_memory：查询缓存中剩余的空闲内存大小。
注意事项
MySQL 8.0版本已经彻底移除了查询缓存功能，官方认为在现代高并发业务场景下，查询缓存的维护成本高于其带来的性能收益，因此如果使用MySQL 8.0及以上版本，不需要再关注查询缓存相关的配置和优化。如果是MySQL 5.7及以下版本，可以根据业务场景合理选择是否开启查询缓存。
另外，即使开启了查询缓存，也不要过度依赖它来提升性能，更核心的数据库性能优化还是应该放在索引设计、SQL语句优化、表结构设计等方面，查询缓存只是辅助优化的手段之一。