Hibernate缓存

一、缓存

1、hibernate缓存机制

缓存介于应用程序和物理数据源之间，其作用是为了降低应用程序对物理数据源访问的频次，从而提高了应用的运行性能。缓存内的数据是对物理数据源中的数据的复制，应用程序在运行时从缓存读写数据，在特定的时刻或事件会同步缓存和物理数据源的数据。

缓存的介质一般是内存，所以读写速度很快。但如果缓存中存放的数据量非常大时，也会用硬盘作为缓存介质。缓存的实现不仅仅要考虑存储的介质，还要考虑到管理缓存的并发访问和缓存数据的生命周期。因此缓存的实现不仅需要硬件支持还需要软件实现。

Hibernate的缓存包括Session的缓存和SessionFactory的缓存，其中SessionFactory的缓存又可以分为两类：内置缓存和外置缓存。Session的缓存是内置的，不能被卸载，也被称为Hibernate的第一级缓存。SessionFactory的内置缓存和Session的缓存在实现方式上比较相似，前者SessionFactory对象的一些集合属性包含的数据，后者是指Session的一些集合属性包含的数据。SessionFactory的内置缓存中存放了映射元数据和预定义SQL语句，映射元数据是映射文件中数据的拷贝，而预定义SQL语句是在Hibernate初始化阶段根据映射元数据推导出来，SessionFactory的内置缓存是只读的，应用程序不能修改缓存中的映射元数据和预定义SQL语句，因此SessionFactory不需要进行内置缓存与映射文件的同步。SessionFactory的外置缓存是一个可配置的插件。在默认情况下，SessionFactory不会启用这个插件。外置缓存的数据是数据库数据的拷贝，外置缓存的介质可以是内存或者硬盘。SessionFactory的外置缓存也被称为Hibernate的第二级缓存。

2、hibernate两种缓存

一级缓存

一级缓存默认开启，不需开发者配置干预，因此也无法卸载（就是不得不用）。默认为session级别，比如你开启一个session，用这个session进行一次查询（get或者load），hibernate会把查询的结果放进缓存中，在该session关闭之前并且是短时间内如果再做一次这个操作，hibernate会直接从缓存中把数据拿过来而不会再发送sql语句进行查询

二级缓存

二级缓存是sessionFactory级别的缓存。通常情况下，由于sessionFactory比较重量级，所以它在内存中通常为单例状态。这种情况hibernate会把session查询的结果放到二级缓存。这样即便不是同一个session进行的查询，如果是同样的操作并且是在该sessionFactory还没有死掉，hibernate会现在二级缓存中查，查不到再发送sql语句。

注:
一级缓存属于事务范围，由hibernate自己管理，程序员无需干预
二级缓存属于进程范围和集群范围，可以进行配置和动态卸载加载

二、Hibernate缓存原理

1、Hibernate一级缓存又称为“Session的缓存”

Session内置不能被卸载，Session的缓存是事务范围的缓存（Session对象的生命周期通常对应一个数据库事务或者一个应用事务）。

一级缓存中，持久化类的每个实例都具有唯一的OID。

2、Hibernate二级缓存又称为“SessionFactory的缓存”

由于SessionFactory对象的生命周期和应用程序的整个过程对应，因此Hibernate二级缓存是进程范围或者集群范围的缓存，有可能出现并发问题，因此需要采用适当的并发访问策略，该策略为被缓存的数据提供了事务隔离级别。

第二级缓存是可选的，是一个可配置的插件，默认下SessionFactory不会启用这个插件。

Hibernate提供了org.hibernate.cache.CacheProvider接口,它充当缓存插件与Hibernate之间的适配器。

什么样的数据适合存放到第二级缓存中？

1) 很少被修改的数据 　　
2) 不是很重要的数据，允许出现偶尔并发的数据 　　
3) 不会被并发访问的数据 　　
4) 常量数据 　　
不适合存放到第二级缓存的数据？ 　　
1) 经常被修改的数据 　　
2) 绝对不允许出现并发访问的数据，如财务数据，绝对不允许出现并发 　　
3) 与其他应用共享的数据。

3、Session的延迟加载实现要解决两个问题：正常关闭连接和确保请求中访问的是同一个session

Hibernate session就是java.sql.Connection的一层高级封装，一个session对应了一个Connection。

http请求结束后正确的关闭session（过滤器实现了session的正常关闭）；延迟加载必须保证是同一个session（session绑定在ThreadLocal）。

4、Hibernate查找对象如何应用缓存？

当Hibernate根据ID访问数据对象的时候，首先从Session一级缓存中查；

查不到，如果配置了二级缓存，那么从二级缓存中查；

如果都查不到，再查询数据库，把结果按照ID放入到缓存删除、更新、增加数据的时候，同时更新缓存。

5、一级缓存与二级缓存的对比图。

三、Hibernate的缓存机制应用

1. 一级缓存的管理:

evit(Object obj)  将指定的持久化对象从一级缓存中清除,释放对象所占用的内存资源,指定对象从持久化状态变为脱管状态,从而成为游离对象。

clear()  将一级缓存中的所有持久化对象清除,释放其占用的内存资源。

contains(Object obj) 判断指定的对象是否存在于一级缓存中。

flush() 刷新一级缓存区的内容,使之与数据库数据保持同步。

2.一级缓存应用：

save()。当session对象调用save()方法保存一个对象后，该对象会被放入到session的缓存中。 get()和load()。当session对象调用get()或load()方法从数据库取出一个对象后，该对象也会被放入到session的缓存中。 使用HQL和QBC等从数据库中查询数据。

@Test
	public void testQueryOneCache(){
		Session session = HibernateUtil.getSessionFactory().getCurrentSession();
		session.beginTransaction();
		Query query = session.createQuery("FROM Student");
		List<Student> list = query.list();
		for(Student stu:list){
			System.out.println(stu);
//			if(stu.getNumber() != 1 ){
//				session.evict(stu); //清除指定缓存对象
//			}
		}
		Student student = (Student) session.get(Student.class, 1);
		System.out.println(student);
		//==================================
		//清除session缓存方式 两种 clear(),关闭session
		session.clear(); 

		System.out.println("--------------------");
		Student stu2 = (Student) session.get(Student.class, 1);
		System.out.println(stu2);

		session.getTransaction().commit();  

	}

3、二级缓存的管理

evict(Class arg0, Serializable arg1)将某个类的指定ID的持久化对象从二级缓存中清除,释放对象所占用的资源。

sessionFactory.evict(Customer.class, new Integer(1));
evict(Class arg0)  将指定类的所有持久化对象从二级缓存中清除,释放其占用的内存资源。

sessionFactory.evict(Customer.class);
evictCollection(String arg0)  将指定类的所有持久化对象的指定集合从二级缓存中清除,释放其占用的内存资源。

sessionFactory.evictCollection("Customer.orders");  

4、二级缓存的配置

常用的二级缓存插件

EHCache org.hibernate.cache.EhCacheProvider

OSCache org.hibernate.cache.OSCacheProvider

SwarmCahe org.hibernate.cache.SwarmCacheProvider

JBossCache org.hibernate.cache.TreeCacheProvider

四、二级缓存使用以EHCache为例

1、导入需要ehcache包

ehcache-core-2.4.3.jar
hibernate-ehcache-4.3.11.Final.jar
slf4j-api-1.6.1.jar

2、创建缓存文件ehcache.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache>
  <!--如果缓存中的对象存储超过指定的缓存数量的对象存储的磁盘地址-->
  <diskStore path="E:/ehcache"/>  

  <!-- 默认cache：如果没有对应的特定区域的缓存，就使用默认缓存 -->
  <defaultCache maxElementsInMemory="10000"
                eternal="false"
                timeToIdleSeconds="300"
                timeToLiveSeconds="600"
                overflowToDisk="false"/>
  <!-- 指定区域cache：通过name指定，name对应到Hibernate中的区域名即可-->
  <cache name="com.ittx.hibernate001.model.Student"
                eternal="false"
                maxElementsInMemory="100"
                timeToIdleSeconds="1200"
                timeToLiveSeconds="1200"
                overflowToDisk="false">
  </cache>  

</ehcache>
<!-- ehcache配置（ehcache.xml）
cache参数详解：
● name:指定区域名
● maxElementsInMemory ：缓存在内存中的最大数目
● maxElementsOnDisk：缓存在磁盘上的最大数目
● eternal ：设置是否永远不过期
● overflowToDisk ： 硬盘溢出数目
● timeToIdleSeconds ：对象处于空闲状态的最多秒数后销毁
● timeToLiveSeconds ：对象处于缓存状态的最多秒数后销毁
● memoryStoreEvictionPolicy:缓存算法，有LRU（默认）、LFU、LFU 

关于缓存算法，常见有三种：
● LRU：（Least Rencently Used）新来的对象替换掉使用时间算最近很少使用的对象
● LFU：（Least Frequently Used）替换掉按命中率高低算比较低的对象
● LFU：（First In First Out）把最早进入二级缓存的对象替换掉  -->

3、在hibernate.cfg.xml中添加如下配置

<!-- 高速缓存提供程序 -->
		<property name="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.EhCacheRegionFactory</property>
		<!-- 设置二级缓存插件EHCache的Provider类 -->
		<property name="hibernate.cache.provider_class">org.hibernate.cache.EhCacheProvider</property>
		<!-- enable second level cache and query cache -->
		<property name="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</property>
		<!-- 启动"查询缓存"如果想缓存使用findall()、list()、Iterator()、createCriteria()、createQuery()等方法获得的数据结果集,必须配置此项 -->
		<property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>
		<!-- 指定缓存配置文件位置 -->
		<property name="hibernate.cache.provider_configuration_file_resource_path">ehcache.xml</property>

		<!-- 强制Hibernate以更人性化的格式将数据存入二级缓存 -->
		<property name="hibernate.cache.use_structured_entries">true</property>
		<!-- Hibernate将收集有助于性能调节的统计数据 -->
		<property name="hibernate.generate_statistics">true</property>

4、配置model.hbm.xml

在class标签下添加如下配置

<cache usage="read-write"/>

5、测试代码

@Test
	public void testQueryCacheTwo(){
		Session session = HibernateUtil.getSessionFactory().getCurrentSession();
		session.beginTransaction();

		System.out.println("第一次查询Student");
		Query q = session.createQuery("from Student");
		q.setCacheable(true);
		q.list();
		System.out.println("放进二级缓存");  

		session.getTransaction().commit();  

		//========================
		session = HibernateUtil.getSessionFactory().getCurrentSession();
		session.beginTransaction();

		System.out.println("第二次查询Student,将不会发出sql");
		q = session.createQuery("from Student");
		q.setCacheable(true);
		q.list();

		session.getTransaction().commit();  

		//如果配置文件打开了generate_statistics性能调解，可以得到二级缓存命中次数等数据
		Statistics s = HibernateUtil.getSessionFactory().getStatistics();
		System.out.println(s);
		System.out.println("put:"+s.getSecondLevelCachePutCount());
		System.out.println("hit:"+s.getSecondLevelCacheHitCount());
		System.out.println("miss:"+s.getSecondLevelCacheMissCount());
	}

注:【hibernate查询缓存】
一级与二级缓存只能缓存实体对象，查询缓存可以缓存查询的结果集，即可以缓存普通的属性.
注意：只有经常使用同样参数的查询才能获得好处，查询缓存的生命周期直到属性被修改了为止
注意：查询缓存对实体对象的结果集只缓存id

查询缓存的配置与使用：

     <!-- 开启查询缓存，默认是关闭的 -->
  <property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>
 在程序中应开启：
  Query query = session.createQuery("select s.name from Student s");
  query.setCacheable(true);//开启查询缓存

转载请注明来源：Hibernate缓存

本文链接地址：http://www.yuguoxy.com/geekhome/?p=1895