hibernate緩存機制

Hibernate 緩存機制

1、why（爲何要用Hibernate緩存？）

Hibernate是一個持久層框架，常常訪問物理數據庫。

爲了下降應用程序對物理數據源訪問的頻次，從而提升應用程序的運行性能。

緩存內的數據是對物理數據源中的數據的複製，應用程序在運行時從緩存讀寫數據，在特定的時刻或事件會同步緩存和物理數據源的數據。

 

2、what（Hibernate緩存原理是怎樣的？）Hibernate緩存包括兩大類：Hibernate一級緩存和Hibernate二級緩存。

1.Hibernate一級緩存又稱爲「Session的緩存」。

Session內置不能被卸載，Session的緩存是事務範圍的緩存（Session對象的生命週期一般對應一個數據庫事務或者一個應用事務）。

一級緩存中，持久化類的每一個實例都具備惟一的OID。

2.Hibernate二級緩存又稱爲「SessionFactory的緩存」。

因爲SessionFactory對象的生命週期和應用程序的整個過程對應，所以Hibernate二級緩存是進程範圍或者集羣範圍的緩存，有可能出現併發問題，所以須要採用適當的併發訪問策略，該策略爲被緩存的數據提供了事務隔離級別。

第二級緩存是可選的，是一個可配置的插件，默認下SessionFactory不會啓用這個插件。

Hibernate提供了org.hibernate.cache.CacheProvider接口,它充當緩存插件與Hibernate之間的適配器。

什麼樣的數據適合存放到第二級緩存中？ 　　
1) 不多被修改的數據 　　
2) 不是很重要的數據，容許出現偶爾併發的數據 　　
3) 不會被併發訪問的數據 　　
4) 常量數據 　　
不適合存放到第二級緩存的數據？ 　　
1) 常常被修改的數據 　　
2) 絕對不容許出現併發訪問的數據，如財務數據，絕對不容許出現併發 　　
3) 與其餘應用共享的數據。

 

3.Session的延遲加載實現要解決兩個問題：正常關閉鏈接和確保請求中訪問的是同一個session。

Hibernate session就是java.sql.Connection的一層高級封裝，一個session對應了一個Connection。

http請求結束後正確的關閉session（過濾器實現了session的正常關閉）；延遲加載必須保證是同一個session（session綁定在ThreadLocal）。

 

4.Hibernate查找對象如何應用緩存？
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。

 

5.一級緩存與二級緩存的對比圖。

	一級緩存	二級緩存
存放數據的形式	相互關聯的持久化對象	對象的散裝數據
緩存的範圍	事務範圍，每一個事務都擁有單獨的一級緩存	進程範圍或集羣範圍，緩存被同一個進程或集羣範圍內全部事務共享
併發訪問策略	因爲每一個事務都擁有單獨的一級緩存不會出現併發問題，所以無須提供併發訪問策略	因爲多個事務會同時訪問二級緩存中的相同數據，所以必須提供適當的併發訪問策略，來保證特定的事務隔離級別
數據過時策略	處於一級緩存中的對象永遠不會過時，除非應用程序顯示清空或者清空特定對象	必須提供數據過時策略，如基於內存的緩存中對象的最大數目，容許對象處於緩存中的最長時間，以及容許對象處於緩存中的最長空閒時間
物理介質	內存	內存和硬盤，對象的散裝數據首先存放到基於內存的緩存中，當內存中對象的數目達到數據過時策略的maxElementsInMemory值，就會把其他的對象寫入基於硬盤的緩存中
緩存軟件實現	在Hibernate的Session的實現中包含	由第三方提供，Hibernate僅提供了緩存適配器，用於把特定的緩存插件集成到Hibernate中
啓用緩存的方式	只要經過Session接口來執行保存，更新，刪除，加載，查詢，Hibernate就會啓用一級緩存，對於批量操做，如不但願啓用一級緩存，直接經過JDBCAPI來執行	用戶能夠再單個類或類的單個集合的粒度上配置第二級緩存，若是類的實例被常常讀，但不多被修改，就能夠考慮使用二級緩存，只有爲某個類或集合配置了二級緩存，Hibernate在運行時纔會把它的實例加入到二級緩存中
用戶管理緩存的方式	一級緩存的物理介質爲內存，因爲內存的容量有限，必須經過恰當的檢索策略和檢索方式來限制加載對象的數目，Session的evit（）方法能夠顯示的清空緩存中特定對象，但不推薦	二級緩存的物理介質可使內存和硬盤，所以第二級緩存能夠存放大容量的數據，數據過時策略的maxElementsInMemory屬性能夠控制內存中的對象數目，管理二級緩存主要包括兩個方面：選擇須要使用第二級緩存的持久化類，設置合適的併發訪問策略；選擇緩存適配器，設置合適的數據過時策略。SessionFactory的evit（）方法也能夠顯示的清空緩存中特定對象，但不推薦

 

3、how（Hibernate的緩存機制如何應用？）

1.  一級緩存的管理:

evit(Object obj)  將指定的持久化對象從一級緩存中清除,釋放對象所佔用的內存資源,指定對象從持久化狀態變爲脫管狀態,從而成爲遊離對象。

clear()  將一級緩存中的全部持久化對象清除,釋放其佔用的內存資源。

contains(Object obj) 判斷指定的對象是否存在於一級緩存中。

flush() 刷新一級緩存區的內容,使之與數據庫數據保持同步。

 

2.一級緩存應用： save()。當session對象調用save()方法保存一個對象後，該對象會被放入到session的緩存中。 get()和load()。當session對象調用get()或load()方法從數據庫取出一個對象後，該對象也會被放入到session的緩存中。 使用HQL和QBC等從數據庫中查詢數據。

public class Client
{ public static void main(String[] args)
    {
        Session session = HibernateUtil.getSessionFactory().openSession();
        Transaction tx = null; try { /*開啓一個事務*/ tx = session.beginTransaction(); /*從數據庫中獲取id="402881e534fa5a440134fa5a45340002"的Customer對象*/ Customer customer1 = (Customer)session.get(Customer.class, "402881e534fa5a440134fa5a45340002");
            System.out.println("customer.getUsername is"+customer1.getUsername()); /*事務提交*/ tx.commit();
            
            System.out.println("-------------------------------------"); /*開啓一個新事務*/ tx = session.beginTransaction(); /*從數據庫中獲取id="402881e534fa5a440134fa5a45340002"的Customer對象*/ Customer customer2 = (Customer)session.get(Customer.class, "402881e534fa5a440134fa5a45340002");
            System.out.println("customer2.getUsername is"+customer2.getUsername()); /*事務提交*/ tx.commit();
            
            System.out.println("-------------------------------------"); /*比較兩個get()方法獲取的對象是不是同一個對象*/ System.out.println("customer1 == customer2 result is "+(customer1==customer2));
        } catch (Exception e)
        { if(tx!=null)
            {
                tx.rollback();
            }
        } finally {
            session.close();
        }
    }
}

結果
Hibernate: 
    select
        customer0_.id as id0_0_,
        customer0_.username as username0_0_,
        customer0_.balance as balance0_0_ 
    from
        customer customer0_ 
    where
        customer0_.id=?
customer.getUsername islisi
-------------------------------------
customer2.getUsername islisi
-------------------------------------
customer1 == customer2 result is true

輸出結果中只包含了一條SELECT SQL語句，並且customer1 == customer2 result is true說明兩個取出來的對象是同一個對象。其原理是：第一次調用get()方法， Hibernate先檢索緩存中是否有該查找對象，發現沒有，Hibernate發送SELECT語句到數據庫中取出相應的對象，而後將該對象放入緩存中，以便下次使用，第二次調用get()方法，Hibernate先檢索緩存中是否有該查找對象，發現正好有該查找對象，就從緩存中取出來，再也不去數據庫中檢索。

 

3.二級緩存的管理：

evict(Class arg0, Serializable arg1)將某個類的指定ID的持久化對象從二級緩存中清除,釋放對象所佔用的資源。

sessionFactory.evict(Customer.class, new Integer(1));

evict(Class arg0)  將指定類的全部持久化對象從二級緩存中清除,釋放其佔用的內存資源。

sessionFactory.evict(Customer.class);

evictCollection(String arg0)  將指定類的全部持久化對象的指定集合從二級緩存中清除,釋放其佔用的內存資源。

sessionFactory.evictCollection("Customer.orders");

 

4.二級緩存的配置

經常使用的二級緩存插件

EHCache  org.hibernate.cache.EhCacheProvider

OSCache  org.hibernate.cache.OSCacheProvider

SwarmCahe  org.hibernate.cache.SwarmCacheProvider

JBossCache  org.hibernate.cache.TreeCacheProvider

<!-- EHCache的配置,hibernate.cfg.xml --> <hibernate-configuration> <session-factory> <!-- 設置二級緩存插件EHCache的Provider類--> <property name="hibernate.cache.provider_class"> org.hibernate.cache.EhCacheProvider </property> <!-- 啓動"查詢緩存" --> <property name="hibernate.cache.use_query_cache"> true </property> </session-factory> </hibernate-configuration>

<!-- ehcache.xml --> <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <ehcache>     <!--         緩存到硬盤的路徑     -->     <diskStore path="d:/ehcache"></diskStore>     <!--         默認設置         maxElementsInMemory : 在內存中最大緩存的對象數量。         eternal : 緩存的對象是否永遠不變。         timeToIdleSeconds ：能夠操做對象的時間。         timeToLiveSeconds ：緩存中對象的生命週期，時間到後查詢數據會從數據庫中讀取。         overflowToDisk ：內存滿了，是否要緩存到硬盤。     -->     <defaultCache maxElementsInMemory="200" eternal="false"         timeToIdleSeconds="50" timeToLiveSeconds="60" overflowToDisk="true"></defaultCache>     <!--         指定緩存的對象。         下面出現的的屬性覆蓋上面出現的，沒出現的繼承上面的。     -->     <cache name="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Order" maxElementsInMemory="200" eternal="false"         timeToIdleSeconds="50" timeToLiveSeconds="60" overflowToDisk="true"></cache> </ehcache>

<!-- *.hbm.xml --> <?xml version="1.0" encoding='UTF-8'?> <!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN" "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping-3.0.dtd" > <hibernate-mapping> <class> <!-- 設置該持久化類的二級緩存併發訪問策略 read-only read-write nonstrict-read-write transactional--> <cache usage="read-write"/> </class> </hibernate-mapping>

若存在一對多的關係，想要在在獲取一方的時候將關聯的多方緩存起來，須要在集合屬性下添加<cache>子標籤，這裏須要將關聯的對象的hbm文件中必須在存在<class>標籤下也添加<cache>標籤，否則Hibernate只會緩存OID。

<hibernate-mapping> <class name="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Customer" table="customer"> <!-- 主鍵設置 --> <id name="id" type="string"> <column name="id"></column> <generator class="uuid"></generator> </id> <!-- 屬性設置 --> <property name="username" column="username" type="string"></property> <property name="balance" column="balance" type="integer"></property> <set name="orders" inverse="true" cascade="all" lazy="false" fetch="join"> <cache usage="read-only"/> <key column="customer_id" ></key> <one-to-many class="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Order"/> </set> </class> </hibernate-mapping>