Hibernate的事务处理和二级缓存

事务的特性：

事务有严格的定义，需要同时满足4个特性，即原子性、一致性、隔离性、持久性。这4个特性通常称为ACID特性，具体如下：
·原子性（Atomic）：表示将事务中所做的操作捆绑成一个不可分割的单元，即对事务所进行的数据修改等操作，要么全部执行，要么全都不执行。
·一致性（Consistancy）：表示事务完成时，必须将所有的数据都保持一致。
·隔离性（Isolation）：指一个事务的执行不能被其他事务所干扰。即一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。
·持久性（Durability）：持久性也称永久性，指一个事务一旦被提交，它对数据库中数据的改变就是永久的。持久后的其他操作或故障不会对其有任何影响。

事务的并发问题：

在实际应用中，数据库是要被多个哟弄个胡所共同访问的。在多个事务同时使用相同的数据时，可能会发生并发的问题，具体如下:
·脏读:一个事务读取到另一个事务未提交的数据
·不可重复读：一个事务对同一行数据重复读取两次，但是却得到不同的结果
·虚读/幻读：事务A在操作过程中进行两次查询，第二次查询的结果包含了第一次中未出现的数据。这时因为在两次查询过程中，有另外一个事务B插入了新数据造成的。
·更新丢失：两个事务都同时更新一行数据，后提交（或撤销）的事务将前面事务提交的数据覆盖了。
·第一类丢失更新：两个事务同时操作同一个数据时，A事务撤销时，吧已经提交的B事务的更新数据覆盖了，这对B事务来说造成了数据丢失
·第二类丢失更新：两个事务同时操作同一个数据时，事务A将修改结果成功提交后，对事务B已提交的修改结果进行了覆盖，对B事务造成了数据丢失

事务的隔离级别：

为了避免事务并发问题的发生，在SQL中，定义4个事务隔离界别，不同的隔离界别对事务的处理不同
·读未提交（Read Uncommitted,1级）：一个事务在执行过程中，既可以访问其他事务未提交的新插入的数据，又可以访问未提交的修改数据。如果一个事务已经开始写数据，
则另外一个事务则不允许同时进行写操作，但允许其他事务读取此行数据。此隔离级别可放置丢失更新。
·读已提交（Read Committed,2级）：一个事务在执行过程中，既可以访问其他事务成功提交的新插入的数据，又可以访问成功修改的数据。读取数据的事务允许其他事务继续访问该行数据，
但是未提交的写事务将会禁止其他事务访问该行。此隔离级别可防止脏读。
·可重复读取（Repeatable Read，4级）：一个事务在执行过程中，可以访问卡事务成功提交的新插入的数据，但不可访问成功修改的数据。读取数据的事务将会禁止写事务（但允许读事务），
写事务则禁止任何其他事务。此隔离级别可有效防止不可重复都和脏读。
·序列化（Serializable，8级）：提供严格的事务隔离。它要求事务序列花执行，事务只能一个接着一个地执行，但不能并发执行。此隔离级别可有效防止脏读、不可重复读和幻读。


虽然事务地隔离级别越高，越能保证数据库地完整性和一致性，但并发时越高地级别对性能地影响也越大。在实际开发中，通常将数据库地隔离界别设置为2级，即Read Committed。它技能防止脏读，
又有良好地并发性。虽然这种隔离级别会导致不可重复读、幻读和第二类丢失。但这些可以通过悲观锁和乐观锁来控制。

Hibernate事务配置

使用hibernare.connection.isolation参数来配置事务地隔离级别。
<property name = "hibernate.connection.isolation">2</property>
·1--Read uncommitted 读操作未提交
·2--Read committed读操作已提交
·4--Reapearable read可重复读
·8--Serializable 可串行化（序列化）

Hibernate事务处理方式之悲观锁

当多个事务同时访问数据库中地相同数据时，如果没有采取必要地隔离措施，会导致各种事务地并发问题
悲观锁是指，在每次操作过程中，总是悲观地认为会有其他地事务也会来操作同一数据。因此，在整个数据处理过程中，将会把数据处于锁定状态。
悲观锁具有排他性，一般由数据库来实现。在Hibernata中，可以设定两种锁模式：
·LockMode.UPGRADE：该模式不管缓存中是否存在对象，总是通过select语句到数据库中加载该对象。如果映射文件中设置了版本元素，就执行版本检查，比较缓存中地对象是否与数据库中对象地版本相一致。
如果数据库系统支持悲观锁，就执行select...for update语句，如果不支持，就执行普通地select语句
·LockMode.UPGRADE_NOWAIT：该模式与LockMode.UPGRADE具有同样地功能，是Oracle数据库特有地锁模式，会执行select...for update nowait语句。nowait表示如果执行select语句地事务不成立就获得悲观锁。
它不会等待其他事务释放锁，而是立刻抛出锁定异常。

Hibernate事务处理方式之乐观锁

与悲观锁相比，乐观锁通常认为许多事务同时操作同一个数据的情况很少发生，所以乐观锁不做数据库层次的锁定，而是基于数据库版本的表示实现应用程序级别上的锁定机制。这样既能保证多个事务的并发操作，
又能有效防止第二类丢失更新的发生。
数据库版本表示，是指通过为数据表增加一个“version”字段，实现在读取数据时，将版本号一同读出，之后更新数据时，将此版本号加1.在提交数据时，将现有的版很好与数据表对应记录的版本号进行对比，如果
提交数据的版本号大于数据表中的版本号，则允许更新数据，否则禁止更新数据。

Hibernate的二级缓存

第一级别的缓存时Session级别的缓存，它属于事务范围的缓存。这一级别的缓存由Hibernate管理，一般情况下无需进行干预。第二级缓存是SessionFactory级别的缓存，它属于进程范围的缓存。这一级别的缓存是一个可插拔的缓存插件，
由SessionFactory负责管理。

二级缓存的原理和分类

二级缓存和一级缓存一样，是根据对象的ID来加载和缓存数据。当执行某个查询获得的结果集为实体对象时，Hibernate就会把获得的实体对象按照ID加载到二级缓存中。在访问指定的对象时，首先从一级缓存中查找，
找到就直接使用。找不到则转到二级缓存中查找（必须配置和启动二级缓存）。如果在二级缓存中找到，则直接使用，否则，会查询数据库，将查询结果放到一级和二级缓存中。
SessionFactory的缓存分两类：
·内置缓存：自带的，不可卸载。通常在Hibernate的初始化阶段，Hibernate会把映射元数据和预定义的SQL语句放到SessionFactory的缓存中，映射元数据时映射文件中数据的复制，而预定义SQL语句时Hibernate根据映射元数据推到出来的。该内置缓存是只读的

·外置缓存（二级缓存）：一个可排至的缓存插件。默认不会启动。外置缓存中的数据是数据库数据的复制，外置缓存的物理介质可以是内存或硬盘

二级缓存的结构

二级缓存可氛围4类，类级别的缓存、集合级别的缓存、查询缓存和更新时间戳。
·Class Cache Region:类级别的缓存，主要用于存储PO（实体）对象
·Collection Cache Region:类级别的缓存，用于存储集合数据
·Query Cache Region:查询缓存，会缓存一些常用查询语句的查询结果
·Update Timestamps:更新时间戳缓存，该区域存放了与查询结果相关的表在进行插入、更新或删除操作的时间戳。通过更新时间戳缓存区域来判断被缓存的查询结果是否过期。

二级缓存的并发访问策略和供应商

两个并发的事务同时访问持久层缓存的相同数据时，可能会出现各类的并发问题，所以需要采取必要的隔离措施来解决这些问题。在Hibernate的二级缓存中，设定一下4中类型的并发访问策略，来解决这些问题。
·只读型（Read-Only）:提供Serializable数据隔离级别，对于从来不会被修改的数据，可以采用这种访问策略
·读写型（Read-Write）：提供Read Committed数据隔离级别，对于经常读但是很少修改的数据，可以 采用这种隔离界别。因为可以防止脏读
·非严格的读写（Nonstrict-read-write）：不保证缓存与数据库中数据的一致性，提供Read Uncommitted事务隔离级别，对于极少被修改，而且允许脏读的数据，可以采用这种策略
·事务型（Transactional）：仅在受管理环境下适用。提供了Repeatable Read事务隔离级别。对于经常读但是很少被修改的数据，可以采用这些隔离界别。可以防止脏读和不可重复读。

Hibernate的二级缓存功能是通过配置二级缓存的插件来实现的，常用的二级缓存插件有如下四种：
·EHCache：可作为进程范围内的缓存，存放数据的物理介质可以是内存或硬盘，对Hibernate的查询提供了支持。（支持Read-only,Nonstrict-read-write,Read-Write）
·OpenSymphony OSCache：可作为进程范围内的缓存，存放数据的物理介质可以是内存或硬盘。提供了丰富的缓存数据过期策略，并对Hibernate的查询缓存提供了支持.（支持Read-only,Nonstrict-read-write,Read-Write）
·SwarmCache：可作为集群范围内的缓存，但不支持Hibernate的查询缓存（支持Read-only,Nonstrict-read-write）
·JbossCache:可作为集群范围内的缓存，支持Hibernate的查询缓存。（支持Read-only,Transactional）