hibernate的二级缓存

个人总结

1. 集合缓存，集合中的元素也需要设置缓存，否则只会保存id，然后再按照id去查询，更加麻烦。
2. 查询缓存，需要开启查询缓存，然后在代码中也要开启缓存。查询缓存和二级缓存不是同一种。
3. 时间戳缓存，可以判断在使用缓存的时候，缓存是否在其中发生过更改，导致过期。

Hibernate 缓存

缓存(Cache): 计算机领域非常通用的概念。它介于应用程序和永久性数据存储源(如硬盘上的文件或者数据库)之间，其作用是降低应用程序直接读写永久性数据存储源的频率，从而提高应用的运行性能。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

Hibernate中提供了两个级别的缓存

• 第一级别的缓存是 Session 级别的缓存，它是属于事务范围的缓存。这一级别的缓存由 hibernate 管理的

• 第二级别的缓存是 SessionFactory 级别的缓存，它是属于进程范围的缓存

SessionFactory 级别的缓存

SessionFactory 的缓存可以分为两类:

• 内置缓存: Hibernate 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, 映射元数据是映射文件中数据（.hbm.xml 文件中的数据）的复制. 该内置缓存是只读的.

• 外置缓存(二级缓存): 一个可配置的缓存插件. 在默认情况下, SessionFactory 不会启用这个缓存插件. 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

使用 Hibernate 的二级缓存

• 适合放入二级缓存中的数据:
• 很少被修改
• 不是很重要的数据, 允许出现偶尔的并发问题
• 不适合放入二级缓存中的数据:
• 经常被修改
• 财务数据, 绝对不允许出现并发问题
• 与其他应用程序共享的数据

Hibernate 二级缓存的架构

二级缓存的并发访问策略

两个并发的事务同时访问持久层的缓存的相同数据时, 也有可能出现各类并发问题.

二级缓存可以设定以下 4 种类型的并发访问策略, 每一种访问策略对应一种事务隔离级别

• 非严格读写(Nonstrict-read-write): 不保证缓存与数据库中数据的一致性. 提供 Read Uncommited 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

• 读写型(Read-write): 提供 Read Commited 数据隔离级别.对于经常读但是很少被修改的数据, 可以采用这种隔离类型, 因为它可以防止脏读

• 事务型(Transactional): 仅在受管理环境下适用. 它提供了 Repeatable
  Read 事务隔离级别. 对于经常读但是很少被修改的数据, 可以采用这种隔离类型, 因为它可以防止脏读和不可重复读

• 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

管理 Hibernate 的二级缓存

Hibernate 的二级缓存是进程或集群范围内的缓存

二级缓存是可配置的的插件, Hibernate 允许选用以下类型的缓存插件:

• EHCache: 可作为进程范围内的缓存, 存放数据的物理介质可以使内存或硬盘, 对 Hibernate 的查询缓存提供了支持

• OpenSymphony OSCache:可作为进程范围内的缓存, 存放数据的物理介质可以使内存或硬盘, 提供了丰富的缓存数据过期策略, 对 Hibernate 的查询缓存提供了支持

• SwarmCache: 可作为集群范围内的缓存, 但不支持 Hibernate 的查询缓存

• JBossCache:可作为集群范围内的缓存, 支持 Hibernate 的查询缓存

4 种缓存插件支持的并发访问策略(x 代表支持, 空白代表不支持)

配置进程范围内的二级缓存

配置进程范围内的二级缓存的步骤:

• 选择合适的缓存插件: EHCache(jar 包和 配置文件), 并编译器配置文件
  在 Hibernate 的配置文件中启用二级缓存并指定和 EHCache 对应的缓存适配器

 <!--开始使用二级缓存  -->     <property name="cache.use_second_level_cache">true</property>      <!-- 配置使用的二级缓存的产品 -->     <property name="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.EhCacheRegionFactory</property>

• 选择需要使用二级缓存的持久化类, 设置它的二级缓存的并发访问策略
  <class> 元素的 cache 子元素表明 Hibernate 会缓存对象的简单属性, 但不会缓存集合属性, 若希望缓存集合属性中的元素, 必须在<set>元素中加入<cache> 子元素

 <set name="students" inverse="true"  order-by="CITY DESC" table="STUDENT">         //在这里配置集合缓存            <cache usage="read-write"/>            <key >                <column name="GRADE"></column>            </key>            <one-to-many  class="com.school.Student" />        </set>

• 但是集合中的数据元素也要配置缓存，否则就只会缓存元素id，然后根据元素id再去查询一遍。

• 在 hibernate 配置文件中通过 <class-cache/>节点配置使用缓存，也可以在映射文件里进行配置

<cache usage="read-write"/>

<class-cache usage="read-write" class="com.school.Grade"/>

ehcache.xml

• <diskStore>: 指定一个目录：当 EHCache 把数据写到硬盘上时, 将把数据写到这个目录下.

    <diskStore path="C:\los"/>

• <defaultCache>: 设置缓存的默认数据过期策略

<defaultCache        maxElementsInMemory="10000"        eternal="false"        timeToIdleSeconds="120"        timeToLiveSeconds="120"        overflowToDisk="true"        />

• <cache> 设定具体的命名缓存的数据过期策略。每个命名缓存代表一个缓存区域

  <cache name="com.school.Grade"        maxElementsInMemory="10000"        eternal="false"        timeToIdleSeconds="300"        timeToLiveSeconds="600"        overflowToDisk="true"        />

• 缓存区域(region)：一个具有名称的缓存块，可以给每一个缓存块设置不同的缓存策略。如果没有设置任何的缓存区域，则所有被缓存的对象，都将使用默认的缓存策略。即：<defaultCache.../>

• Hibernate在不同的缓存区域保存不同的类/集合。

• 对于类而言，区域的名称是类名。如:com.atguigu.domain.Customer

• 对于集合而言，区域的名称是类名加属性名。如com.atguigu.domain.Customer.orders

cache 元素的属性

  <cache name="com.school.Grade"        maxElementsInMemory="10000"        eternal="false"        timeToIdleSeconds="300"        timeToLiveSeconds="600"        overflowToDisk="true"        />

• name:设置缓存的名字,它的取值为类的全限定名或类的集合的名字

• maxInMemory:设置基于内存的缓存中可存放的对象最大数目

• eternal:设置对象是否为永久的,true表示永不过期,此时将忽略

• timeToIdleSeconds 和 timeToLiveSeconds属性; 默认值是false

• timeToIdleSeconds:设置对象空闲最长时间,以秒为单位, 超过这个时间,对象过期。当对象过期时,EHCache会把它从缓存中清除。如果此值为0,表示对象可以无限期地处于空闲状态。

• timeToLiveSeconds:设置对象生存最长时间,超过这个时间,对象过期。如果此值为0,表示对象可以无限期地存在于缓存中. 该属性值必须大于或等于 timeToIdleSeconds 属性值

• overflowToDisk:设置基于内存的缓存中的对象数目达到上限后,是否把溢出的对象写到基于硬盘的缓存中

helloworld

@Test    public void TestSecondCache(){        Student student=(Student) session.get(Student.class, 1);        System.out.println(student.getName());        transaction.commit();//提交事务        session.close();//关闭会话        session=sessionFactory.openSession();        //开启事务        transaction=session.beginTransaction();        Student student1=(Student) session.get(Student.class, 1);        System.out.println(student1.getName());    } 

• 由于二级缓存的存在，即使不在同一个session里，依然可以调用缓存。只有一条查询语句

查询缓存

对于经常使用的查询语句, 如果启用了查询缓存, 当第一次执行查询语句时, Hibernate 会把查询结果存放在查询缓存中. 以后再次执行该查询语句时, 只需从缓存中获得查询结果, 从而提高查询性能

查询缓存使用于如下场合:

• 应用程序运行时经常使用查询语句
• 很少对与查询语句检索到的数据进行插入, 删除和更新操作

启用查询缓存的步骤

• 配置二级缓存, 因为查询缓存依赖于二级缓存
• 在 hibernate 配置文件中启用查询缓存
• 对于希望启用查询缓存的查询语句, 调用 Query 的 setCacheable() 方法

 <!--开始使用查询缓存  -->   <property name="cache.use_query_cache">true</property>//代码部分    @Test    public void TestQbcHql(){        String hql="from Student";        Query query=session.createQuery(hql);        //在代码中同样需要设置开启使用缓存        query.setCacheable(true);        List<Student> students=query.list();        System.out.println(students.size());        List<Student> stu=query.list();        System.out.println(stu.size());    } //在QBC中的实现和HQL差不多    Criteria criteria=session.createCriteria(Student.class);    criteria.setCacheable(cacheable)

时间戳缓存区域

时间戳缓存区域存放了对于查询结果相关的表进行插入, 更新或删除操作的时间戳. Hibernate 通过时间戳缓存区域来判断被缓存的查询结果是否过期, 其运行过程如下:

• T1 时刻执行查询操作, 把查询结果存放在 QueryCache 区域, 记录该区域的时间戳为 T1

• T2 时刻对查询结果相关的表进行更新操作, Hibernate 把 T2 时刻存放在 UpdateTimestampCache 区域.

@Test    public void TestQbcHql(){        String hql="from Student";        Query query=session.createQuery(hql);        //在代码中同样需要设置开启使用缓存        query.setCacheable(true);        List<Student> students=query.list();        System.out.println(students.size());        //在这里对某个数据进行更新。激发时间戳缓存        Student student=(Student)session.get(Student.class, 1);        student.setName("xianzi");        List<Student> stu=query.list();        System.out.println(stu.size());    } 

结果可见，在update语句之后，接连存在一条select语句，即没有启用缓存。

Query 接口的 iterate() 方法

• Query 接口的 iterator() 方法同 list() 一样也能执行查询操作

• list() 方法执行的 SQL 语句包含实体类对应的数据表的所有字段

• Iterator() 方法执行的SQL 语句中仅包含实体类对应的数据表的 ID 字段
  当遍历访问结果集时, 该方法先到 Session 缓存及二级缓存中查看是否存在特定 OID 的对象, 如果存在, 就直接返回该对象, 如果不存在该对象就通过相应的 SQL Select 语句到数据库中加载特定的实体对象

• 大多数情况下, 应考虑使用 list() 方法执行查询操作. iterator() 方法仅在满足以下条件的场合, 可以稍微提高查询性能:

  • 要查询的数据表中包含大量字段

  • 启用了二级缓存, 且二级缓存中可能已经包含了待查询的对象

@Test    public void testIterator(){        Grade grade=(Grade) session.get(Grade.class, 2);        System.out.println(grade.getName());        System.out.println(grade.getStudents().size());        Query query=session.createQuery("from Student s where s.grade=1 ");        //这个语句会导致发送一条在缓存中查找是否存在grade=1的select语句        Iterator<Student> iterator=query.iterate();        while (iterator.hasNext()) {            System.out.println(iterator.next().getName());        }       }

多余的语句（如果查找不到，就会按照xml定义的检索策略，再去查询，所以只能起到一定程度的优化性能）

 select        student0_.SID as col_0_0_     from        hibernate.STUDENT student0_     where        student0_.GRADE=1