像Hibernate這種ORM框架,相較於JDBC操做,須要有更復雜的機制來實現映射、對象狀態管理等,所以在性能和效率上有必定的損耗。html
在保證避免映射產生低效的SQL操做外,緩存是提高Hibernate的關鍵之一。java
加入緩存能夠避免數據庫調用帶來的鏈接建立與銷燬、數據打包拆包、SQL執行、網絡傳輸,良好的緩存機制和合理的緩存模式能帶來性能的極大提高,EHCache就提供了這種良好的緩存機制。git
在考慮給系統加入緩存進行優化前,複用SessionFactory是Hibernate優化最優先、最基礎的性能優化方法,參考上一篇《Hibernate性能優化之SessionFactory重用》。github
Hibernate的緩存機制spring
緩存的級別通常分爲三種,每一種緩存的範圍更大:sql
事務級緩存:Hibernate中稱爲一級緩存,在一個Session中共享緩存對象;數據庫
應用級緩存:Hibernate中稱爲二級緩存,在一個SessionFactory中共享緩存對象,SessionFactory在整個應用範圍內重用;apache
分佈式緩存:部署爲單獨的實例,如Redis、Memcache等。json
Hibernate的按如下方式進行緩存:緩存
當Hibernate根據ID訪問數據對象的時候,首先從Session一級緩存中查;
查不到,若是配置了二級緩存,那麼從二級緩存中查;
若是都查不到,再查詢數據庫,把結果按照ID放入到緩存刪除、更新、增長數據的時候,同時更新緩存。
Hibernate默認不啓用二級緩存,EHCache是Hibernate中的二級緩存插件,使用Hibernate的系統能夠直接使用EHCache緩存。
爲何要直接使用EHCache
回頭來看那句話:良好的緩存機制和合理的緩存模式能帶來性能的極大提高。
Hibernate的緩存模式是什麼?
根據ID來緩存對象,也就是Session的get、load操做時。
這種緩存模式的弊端有兩點:
一、應用場景太單一,系統中大量的列表式查詢緩存起不到做用;
二、一些系統中經過ThreadLocal在線程中重用Session,每一個線程可能須要大量處理不用的業務邏輯,緩存命中率很低;若是不重用Session,通常的場景緩存命中率更低。
既然EHCache已經提供了良好的緩存機制,結合本身系統的業務來優化緩存模式纔是最佳的。
如何使用EHCache
EHCache是Hibernate中的二級緩存插件,使用Hibernate的系統能夠直接使用EHCache緩存,不須要再添加其餘jar包。
新建EHCache配置文件,具體的配置含義能夠查手冊:
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="ehcache.xsd"> <diskStore path="java.io.tmpdir"/> <defaultCache maxElementsInMemory="10000" maxElementsOnDisk="0" eternal="true" overflowToDisk="true" diskPersistent="false" timeToIdleSeconds="0" timeToLiveSeconds="0" diskSpoolBufferSizeMB="50" diskExpiryThreadIntervalSeconds="120" memoryStoreEvictionPolicy="LFU" /> <cache name="restCache" maxElementsInMemory="100" maxElementsOnDisk="0" eternal="false" overflowToDisk="false" diskPersistent="false" timeToIdleSeconds="119" timeToLiveSeconds="119" diskSpoolBufferSizeMB="50" diskExpiryThreadIntervalSeconds="120" memoryStoreEvictionPolicy="FIFO" /> </ehcache>
EHCache的一個優勢是線程安全的,適合多線程的使用場景,能簡化開發人員的使用。
所以我寫了一個單例模式,避免每次在方法裏寫getCache,這個類也涵蓋了EHCache的基本使用:
public class EHCacheFactory { private final CacheManager manager; private final Cache cache; private EHCacheFactory() { manager = CacheManager.create(getClass().getResource("/ehcache.xml")); cache = manager.getCache("restCache"); } public Element getCache(String strKey) { return EHCacheFactory.getInstance().getCache().get(strKey); } public void setCache(String strKey, String strVal) { EHCacheFactory.getInstance().getCache().put(new Element(strKey, strVal)); } public Cache getCache() { return cache; } private static class SingletonHolder { private final static EHCacheFactory INSTANCE = new EHCacheFactory(); } public static EHCacheFactory getInstance() { return SingletonHolder.INSTANCE; } }
個人系統是JAVA REST,在須要緩衝的REST接口中加入了EHCache緩存,經過URL參數做爲緩存鍵值,REST接口返回的json數據做爲緩存值,這種緩存模式很是適合REST。
使用ab進行了簡單的性能測試:
在一個簡答查詢接口中,性能提高一倍;
在一個略複雜接口中,執行四、5個查詢,加入緩存後性能提高20倍。
介紹在Hibernate中使用查詢緩存、一級緩存、二級緩存,
整合Spring在HibernateTemplate中使用查詢緩存。
EhCache是Hibernate的二級緩存技術之一,能夠把查詢出來的數據存儲在內存或者磁盤,節省下次一樣查詢語句再次查詢數據庫,大幅減輕數據庫壓力;
EhCache的使用注意點
當用Hibernate的方式修改表數據(save,update,delete等等),這時EhCache會自動把緩存中關於此表的全部緩存所有刪除掉(這樣能達到同步)。但對於數據常常修改的表來講,可能就失去緩存的意義了(不能減輕數據庫壓力);
在比較少更新表數據的狀況下,EhCache通常要使用在比較少執行write操做的表(包括update,insert,delete等)[Hibernate的二級緩存也都是這樣];對併發要求不是很嚴格的狀況下,兩臺機子中的緩存是不能實時同步的;
首先要在hibernate.cfg.xml配置文件中添加配置,在hibernate.cfg.xml中的mapping標籤上面加如下內容:
<!-- Hibernate 3.3 and higher --> <!-- <property name="hibernate.cache.region.factory_class">net.sf.ehcache.hibernate.EhCacheRegionFactory</property> <property name="hibernate.cache.region.factory_class">net.sf.ehcache.hibernate.SingletonEhCacheRegionFactory</property> --> <!-- hibernate3.0-3.2 cache config--> <!-- <property name="hibernate.cache.region.factory_class">net.sf.ehcache.hibernate.EhCacheProvider</property> --> <property name="hibernate.cache.provider_class">net.sf.ehcache.hibernate.SingletonEhCacheProvider</property> <!-- Enable Second-Level Cache and Query Cache Settings --> <property name="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</property> <property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>
若是你是整合在spring配置文件中,那麼你得配置你的applicationContext.xml中相關SessionFactory的配置
<prop key="hibernate.cache.use_query_cache">true</prop> <prop key="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</prop> <prop key="hibernate.cache.provider_class">org.hibernate.cache.EhCacheProvider</prop>
而後在hibernate.cfg.xml配置文件中加入使用緩存的屬性
<!-- class-cache config --> <class-cache class="com.hoo.hibernate.entity.User" usage="read-write" />
固然你也能夠在User.hbm.xml映射文件須要Cache的配置class節點下,加入相似以下格式信息:
<class name="com.hoo.hibernate.entity.User" table="USER" lazy="false">
<cache usage="transactional|read-write|nonstrict-read-write|read-only" />
注意:cache節點元素應緊跟class元素
關於選擇緩存策略依據:
ehcache不支持transactional,其餘三種能夠支持。
read- only:無需修改, 能夠對其進行只讀緩存,注意:在此策略下,若是直接修改數據庫,即便可以看到前臺顯示效果,可是將對象修改至cache中會報error,cache不會發生做用。另:刪除記錄會報錯,由於不能在read-only模式的對象從cache中刪除。
read-write:須要更新數據,那麼使用讀/寫緩存比較合適,前提:數據庫不能夠爲serializable transaction isolation level(序列化事務隔離級別)
nonstrict-read-write:只偶爾須要更新數據(也就是說,兩個事務同時更新同一記錄的狀況很不常見),也不須要十分嚴格的事務隔離,那麼比較適合使用非嚴格讀/寫緩存策略。
若是你使用的註解方式,沒有User.hbm.xml,那麼你也能夠用註解方式配置緩存
@Cache(usage = CacheConcurrencyStrategy.READ_WRITE) public class User implements Serializable { }
在Dao層使用cache,代碼以下
Session s = HibernateSessionFactory.getSession(); Criteria c = s.createCriteria(User.class); c.setCacheable(true);//這句必需要有 System.out.println("第一次讀取"); List<User> users = c.list(); System.out.println(users.size()); HibernateSessionFactory.closeSession(); s = HibernateSessionFactory.getSession(); c = s.createCriteria(User.class); c.setCacheable(true);//這句必需要有 System.out.println("第二次讀取"); users = c.list(); System.out.println(users.size()); HibernateSessionFactory.closeSession();
你會發現第二次查詢沒有打印sql語句,而是直接使用緩存中的對象。
若是你的Hibernate和Spring整合在一塊兒,那麼你能夠用HibernateTemplate來設置cache
getHibernateTemplate().setCacheQueries(true); return getHibernateTemplate().find("from User");
當你整合Spring時,若是你的HibernateTemplate模板配置在Spring的Ioc容器中,那麼你能夠這樣啓用query cache
<bean id="hibernateTemplate" class="org.springframework.orm.hibernate3.HibernateTemplate"> <property name="sessionFactory"> <ref bean="sessionFactory" /> </property> <property name="cacheQueries"> <value>true</value> </property> </bean>
此後,你在dao模塊中注入sessionFactory的地方都注入hibernateTemplate便可。
以上講到的都是Spring和Hibernate的配置,下面主要結合上面使用的ehcache,來完成ehcache.xml的配置。若是你沒有配置ehcache,默認狀況下使用defaultCache的配置。
<cache name="com.hoo.hibernate.entity.User" maxElementsInMemory="10000" eternal="false" timeToIdleSeconds="300" timeToLiveSeconds="600" overflowToDisk="true" /> <!-- hbm文件查找cache方法名的策略:若是不指定hbm文件中的region="ehcache.xml中的name的屬性值",則使用name名爲com.hoo.hibernate.entity.User的cache,若是不存在與類名匹配的cache名稱,則用 defaultCache。 若是User包含set集合,則須要另行指定其cache 例如User包含citySet集合,則須要 添加以下配置到ehcache.xml中 --> <cache name="com.hoo.hibernate.entity.citySet" maxElementsInMemory="10000" eternal="false" timeToIdleSeconds="300" timeToLiveSeconds="600" overflowToDisk="true" />
若是你使用了Hibernate的查詢緩存,須要在ehcache.xml中加入下面的配置
<cache name="org.hibernate.cache.UpdateTimestampsCache" maxElementsInMemory="5000" eternal="true" overflowToDisk="true" /> <cache name="org.hibernate.cache.StandardQueryCache" maxElementsInMemory="10000" eternal="false" timeToLiveSeconds="120" overflowToDisk="true" />
調試時候使用log4j的log4j.logger.org.hibernate.cache=debug,更方便看到ehcache的操做過程,主要用於調試過程,實際應用發佈時候,請註釋掉,以避免影響性能。
使用ehcache,打印sql語句是正常的,由於query cache設置爲true將會建立兩個緩存區域:一個用於保存查詢結果集 (org.hibernate.cache.StandardQueryCache); 另外一個則用於保存最近查詢的一系列表的時間戳(org.hibernate.cache.UpdateTimestampsCache)。請注意:在查詢緩存中,它並不緩存結果集中所包含的實體的確切狀態;它只緩存這些實體的標識符屬性的值、以及各值類型的結果。須要將打印sql語句與最近的cache內 容相比較,將不一樣之處修改到cache中,因此查詢緩存一般會和二級緩存一塊兒使用。
二級緩存是屬於SessionFactory級別的緩存機制,是屬於進程範圍的緩存。一級緩存是Session級別的緩存,是屬於事務範圍的緩存,由Hibernate管理,通常無需進行干預。
Hibernate支持如下的第三方的緩存框架:
Cache | Interface | Supported strategies | ||
---|---|---|---|---|
HashTable (testing only) |
|
|||
EHCache |
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|||
OSCache |
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SwarmCache |
|
|||
JBoss Cache 1.x |
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|||
JBoss Cache 2.x |
|
ehcache.jar包的話,有兩種,一種是org.ehcache,另外一種是net.sf.ehache。Hibernate集成的是net.sf.ehcache!!因此應該下載net.sf.ehcache。若是使用org.ehcache的jar包,hibernate是不支持的!!
下載下來的jar包,須要放到項目當中,在本案例,是放到SSHWebProject項目的WebRoot/WEB-INF/lib目錄下,須要注意的是,ehcache.jar包依賴commons-logging.jar,你還得看看你項目中有沒有commons-logging.jar!!
想是否使用hibernate.cfg.xml配置文件,會致使配置使用二級緩存的方式不同,通常是因爲項目集成了Spring框架,因此配置二級緩存的話,
就分如下兩種狀況:
1)項目有hibernate.cfg.xml
1-1)開啓Hibernate緩存二級緩存功能
修改hibernate.cfg.xml,添加如下內容
Users.hbm.xml,添加如下內容:
2)集成了Spring框架以後,沒有hibenate.cfg.mlx文件
1-1)開啓Hibernate緩存二級緩存功能
修改applicationContext.xml文件,在sessionFactory Bean中添加如下hibernateProperties,以下:
1-2)配置哪些實體類的對象須要存放到二級緩存
本案例中,以edu.po.Users用戶對象爲例子,對應的實體映射文件爲Users.hbm.xml。
在hbm文件(實體映射文件)中配置
Users.hbm.xml,添加如下內容:
<cache usage="read-write"/>
將ehcache.jar包中的ehcache-failsafe.xml 更名爲 ehcache.xml 放入 src,由於hibernate默認找classpath*:ehcache.xml
本案例,對<diskStore>和<defaultCache>進行修改,以下
<diskStore path="d:/EhCacheData"/>
<!-- maxElementsInMemory: 內存中最大對象數量 ,超過數量,數據會被緩存到硬盤 eternal:緩存的對象是否有有效期(便是否永久存在)。若是爲true,timeouts屬性被忽略 timeToIdleSeconds:緩存的對象在過時前的空閒時間,單位秒 timeToLiveSeconds:存活時間,對象不論是否使用,到了時間回收,單位秒 overflowToDisk:當內存中緩存對象數量達到 maxElementsInMemory 限制時,是否能夠寫到硬盤 maxElementsOnDisk:硬盤緩存最大對象數量 diskPersistent:在java虛擬機(JVM)重啓或停掉的時候,是否持久化磁盤緩存,默認是false diskExpiryThreadIntervalSeconds:清除磁盤緩存中過時對象的監聽線程的運行間隔,默認是120秒 memoryStoreEvictionPolicy:當內存緩存的對象數量達到最大,有新的對象要加入的時候, 移除緩存中對象的策略。默認是LRU,可選的有LFU和FIFO --> <defaultCache maxElementsInMemory="10000" eternal="false" timeToIdleSeconds="120" timeToLiveSeconds="120" overflowToDisk="true" diskPersistent="true" diskExpiryThreadIntervalSeconds="120" memoryStoreEvictionPolicy="LRU" />
五、demo
SpringBeanUtils.java:
package utils; import org.apache.log4j.Logger; import org.hibernate.SessionFactory; import org.springframework.context.ApplicationContext; import org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext; /** * Title: SpringBeanUtils.java * Description: 獲取Spring的Bean實例對象的工具類 * @author yh.zeng * @date 2017-6-27 */ public class SpringBeanUtils { private static Logger logger = Logger.getLogger(SpringBeanUtils.class); static String filePath ="WebRoot/WEB-INF/applicationContext.xml"; static ApplicationContext CONTEXT ; static{ try{ CONTEXT = new FileSystemXmlApplicationContext(filePath); }catch(Exception e){ logger.error(StringUtils.getExceptionMessage(e)); } } /** * 獲取Bean * @param uniqueIdentifier Bean的惟一標識,能夠是ID也能夠是name * @return */ public static Object getBean(String uniqueIdentifier){ return CONTEXT.getBean(uniqueIdentifier); } /** * 獲取SessionFacotry對象 * @param uniqueIdentifier SessionFactory Bean的惟一標識,能夠是ID也能夠是name * @return */ public static SessionFactory getSessionFactory(String uniqueIdentifier){ return (SessionFactory) CONTEXT.getBean(uniqueIdentifier); } public static String getFilePath() { return filePath; } public static void setFilePath(String filePath) { SpringBeanUtils.filePath = filePath; CONTEXT = new FileSystemXmlApplicationContext(filePath); } }
HibernateEhCacheTest.java:
注意:查詢緩存和查看Cache(緩存)統計信息的功能,須要作另外配置,見博客Hibernate開啓查詢緩存、Hibernate開啓收集緩存統計信息
項目demo: https://github.com/zengyh/SSHWebProject.git