Hibernate 一级缓存，二级缓存，查询缓存

概念：

1.什么是缓存呢？

   缓存：是计算机领域的概念，它介于应用程序和永久性数据存储源之间。

   缓存：一般人的理解是在内存中的一块空间，可以将二级缓存配置到硬盘。用白话来说，就是一个存储数据的容器。我们关注的是，哪些数据需要被放入二级缓存。

   作用：降低应用程序直接读写数据库的频率，从而提高程序的运行性能。缓存中的数据是数据存储源中数据的拷贝。缓存的物理介质通常是内存。

2.缓存在软件系统中的位置

 

3.hibernate的缓存一般分为几种？

  分为三种：一级缓存，二级缓存和查询缓存

4.一级缓存

    01.session内的缓存即一级缓存，内置且不能被卸载，一个事务内有效。在这个空间存放了相互关联的Java对象，这种位于session缓存内的对象也别称为持久化对象，session负责根据持久化对象的状态变化来同步更新数据库。

    02.session为应用程序提供了管理缓存的方法：evict(Object o)和clear()

    03.一级缓存结论

       一级缓存的生命周期和session的生命周期一致，当前session一旦关闭，一级缓存就消失了，因此一级缓存也叫session级的缓存或事务级缓存，一级缓存只存实体对象，它不会缓存一般的对象属性（查询缓存可以），即当获得对象后，就将该对象缓存起来，如果在同一session中再去获取这个对象时，它会先判断在缓存中有没有该对象的id，如果有则直接从缓存中获取此对象，反之才去数据库中取，取的同时再将此对象作为一级缓存处理。

    04.以下方法支持一级缓存

        * get()    

        * load()    

        * iterate（查询实体对象）

         其中 Query 和Criteria的list() 只会缓存，但不会使用缓存（除非结合查询缓存）。

 

5.二级缓存

   01.二级缓存是进程（N个事务）或集群范围内的缓存，可以被所有的Session共享，在多个事务之间共享。

    02.二级缓存是可配置的插件

   03.二级缓存的散装数据

 

注意：如果缓存中的数据采用对象的散装数据形式，那么当不用的事务到缓存中查询OID为1的Customer对象时，获得的是Customer对象的散装数据，每个事务都必须分别根据散装数据重新构造出Customer实例，也就是说，每个事务都会获得不同的Customer对象。

   04.二级缓存机制

 

   05.二级缓存分为：类级别缓存，集合级别缓存，更新时间戳和查询缓存。

   06.二级缓存的散装原理图

 

 

 

    07.类级别的二级缓存只适用于get和load获取数据，对query接口的list()可以将数据放置到类级别的缓存中，但不能使用query接口的list()从缓存中获取数据。

   08.注意点：修改一级缓存的数据，会自动同步到二级缓存。

   09.二级缓存结论

       二级缓存也称进程级的缓存或SessionFactory级的缓存，二级缓存可以被所有session共享，二级缓存的生命周期和SessionFactory的生命周期一致。hibernate为实现二级缓存，只提供二级缓存的接口供第三方实现。二级缓存也是缓存实体对象，原理和方法都与一级缓存差不多，只是生命周期有所差异。

6.查询缓存

     01.查询是数据库技术中最常用的操作，Hibernate为查询提供了缓存，用来提高查询速度，优化查询性能相同HQL语句检索结果的缓存！

     02.查询缓存依赖于二级缓存，查询缓存是针对普通属性结果集的缓存，对实体对象的结果集只缓存id（其id不是对象的真正id，可以看成是HQL或者SQL语句，它与查询的条件相关即where后的条件相关，不同的查询条件，其缓存的id也不一样）。查询缓存的生命周期，当前关联的表发生修改或是查询条件改变时，那么查询缓存生命周期结束，它不受一级缓存和二级缓存生命周期的影响，要想使用查询缓存需要手动配置。

7.结论

     不要想当然的以为缓存可以提高性能，仅仅在你能够驾驭它并且条件合适的情况下才是这样的。hibernate的二级缓存限制还是比较多的。在不了解原理的情况下乱用，可能会有1+N的问题。不当的使用还可能导致读出脏数据。 如果受不了hibernate的诸多限制，那么还是自己在应用程序的层面上做缓存吧。 

     在越高的层面上做缓存，效果就会越好。就好像尽管磁盘有缓存，数据库还是要实现自己的缓存，尽管数据库有缓存，咱们的应用程序还是要做缓存。因为底层的缓存它并不知道高层要用这些数据干什么，只能做的比较通用，而高层可以有针对性的实现缓存，所以在更高的级别上做缓存，效果也要好些吧。

      缓存是位于应用程序与物理数据源之间，用于临时存放复制数据的内存区域，目的是为了减少应用程序对物理数据源访问的次数，从而提高应用程序的运行性能.      Hibernate在查询数据时，首先到缓存中去查找，如果找到就直接使用，找不到的时候就会从物理数据源中检索，所以，把频繁使用的数据加载到缓存区后，就可以大大减少应用程序对物理数据源的访问，使得程序的运行性能明显的提升. 

 

Hibernate查询缓存全面分析

这里介绍Hibernate查询缓存对Iterator不起作用，只对List起作用。

缓存分类：
◆一级缓存 Session级
◆二级缓存 SessionFactory级别，JVM级别
◆Hibernate查询缓存不固定(生命周期不固定)

生命周期： 
◆一级缓存 是和 session 会话一致产生一致消失
◆二级缓存 是和 sessionFacotry 一致
◆Hibernate查询缓存 生命周期不固定，当数据库表发生改变，使用Hibernate查询缓存马上消失

使用方法： 
◆一级缓存：这个就不用说了
◆二级缓存：首先拷贝使用Hibernate查询缓存类别.xml到 classpath目录下面，然后到hibernate.cfg.xml里面配置。开启二级缓存(默认开启)，定义要使用二级缓存的实体类，然后就是在程序中要显示的指定session。使用二级缓存的类别 有三种，Normal，GET，PUT默认使用的是 Normal即可以写也可以读取二级缓存(这里读写是指的会话Session)
◆Hibernate查询缓存：首先也是到hibernate配置文件中去开启Hibernate查询缓存，然后程序中也要显示的调用方法来开启Hibernate查询缓存eg:query.setCachemodel(true);

缓存的保存对象：
◆一级缓存：缓存实体
◆二级缓存：缓存的也是实体
◆Hibernate查询缓存缓存的是查询出来的实体的部分属性结果集和实体的ID（注意这里不是实体）

缓存的使用对象：
◆一级缓存： 
Load(Lazy加载)：首先查找把序列号去和一级缓存匹配是否有，有就直接取出来，如果没有，则发出SQL语句。
Get：也使用一级缓存。
List接口：query.list()不使用一级缓存，每次都要发出SQL eg:(select * from tudent)。
Iterator接口： query.iterate();使用一级缓存。首先是要发出一条SQL来取得ID，eg: select。id from student; 然后把ID拿到缓存中去匹配， 如果有，就直接取，如果没有，就要再发出SQL。如果都没有，将发出N+1条SQL，这就是N+1问题。
◆二级缓存： 都使用了二级缓存。
◆Hibernate查询缓存：对List 和Iterator接口起作用。但是Hibernate查询缓存对Iterator不起作用，只对List起作用。

 

下面我们这种介绍把二级缓存和Hibernate查询缓存结合使用。 
当只是用Hibernate查询缓存而关闭二级缓存的时候： 
第一：如果查询的是部分属性结果集： 那么当第二次查询的时候就不会发出SQL，直接从Hibernate查询缓存中取数据；
第二：如果查询的是实体结果集eg(from Student) ，首先Hibernate查询缓存存放实体的ID，第二次查询的时候就到Hibernate查询缓存中取出ID 一条一条的到数据库查询，这样，将发出N 条SQL造成了SQL泛滥。

当都开启Hibernate查询缓存和二级缓存的时候：
第一：如果查询的是部分属性结果集： 这个和上面只是用Hibernate查询缓存而关闭 二级缓存的时候一致，因为不涉及实体不会用到二级缓存；
第二：如果查询的是实体结果集eg(from Student)，首先Hibernate查询缓存存放实体的ID，第二次查询的时候，就到Hibernate查询缓存中取出ID，到二级缓存区找数据，如果有数据，就不会发出SQL；如果都有，一条SQL都不会发出，直接从二级缓存中取数据。
 
总结： 查询缓存的key与HQL，查询参数以及分布参数有关，而且一旦查询涉及到的任何一张表的数据发生了变化，缓存就失效了，所以在生产环境中命中率较低。查询缓存保存的是结果集的id列表，而不是结果集本身 ，命中缓存的时候，会根据id一个一个地先从二级缓存查找 ，找不到再查询数据库。

list()没有使用缓存中的实体对象，因为查询需要查找到所有符合条件的记录，因此必须执行SELECT SQL，来保证查询数据的完整性；而iterate()通过执行SELECT SQL语句来获取满足查询条件的记录的ID，来保证查询数据的完整性