《java系统性能调优》--2.缓存

上一节，简单介绍了如何发现性能瓶颈。从这节开始，我会和大家分享我在项目中做的一些性能调优工作。这个系列没有什么顺序可言，觉得什么重要，就说说什么。

这节，我们聊缓存。

最开始接触缓存这个词，是学习硬件知识的时候，cpu有缓存，而且还分一级缓存，二级缓存，三级缓存。、

记得曾经的曾经老师提了一个很有意思的问题。

问：电脑为什么要有一级缓存，二级缓存……，而且还要有内存，还要有硬盘？

如果你面对这个问题，你怎么回答？

先来看我们的正文，最后再解释。

我们要聊当然不是硬件意义上的缓存，而是应用程序与应用程序之间，或者应用程序与物理资源之间的缓存。目的是，减少数据访问的频次，从而提高性能。

缓存的介质一般是内存，所以读写速度很快。但如果缓存中存放的数据量非常大时，也会用硬盘作为缓存介质。缓存的实现不仅仅要考虑存储的介质，还要考虑到管理缓存的并发访问和缓存数据的生命周期。

最近做的TGB项目，我们做了两方面处理：

第一、开启Hibernate二级缓存；

我们系统使用的是JPA，没关系，Hibernate就是JPA的一种实现。我们恰恰是采用了这种实现。

Hibernate提供了两级缓存，第一级是Session的缓存。由于Session对象的生命周期通常对应一个数据库事务或者一个应用事务，因此它的缓存是事务范围的缓存。第一级缓存是必需的，不允许而且事实上也无法比卸除。在第一级缓存中，持久化类的每个实例都具有唯一的OID。

第二级缓存是一个可插拔的的缓存插件，它是由SessionFactory负责管理。由于SessionFactory对象的生命周期和应用程序的整个过程对应，因此第二级缓存是进程范围或者集群范围的缓存。这个缓存中存放的对象的松散数据。第二级对象有可能出现并发问题，因此需要采用适当的并发访问策略，该策略为被缓存的数据提供了事务隔离级别。缓存适配器用于把具体的缓存实现软件与Hibernate集成。第二级缓存是可选的，可以在每个类或每个集合的粒度上配置第二级缓存。

中间提到几个术语，不解释，百度百科吧。

Hibernate的二级缓存策略的一般过程如下：

　　1、 条件查询的时候，总是发出一条select * from table_name where …. （选择所有字段）这样的SQL语句查询数据库，一次获得所有的数据对象。

　　2、把获得的所有数据对象根据ID放入到第二级缓存中。

　　3、当Hibernate根据ID访问数据对象的时候，首先从Session一级缓存中查；查不到，如果配置了二级缓存，那么从二级缓存中查；查不到，再查询数据库，把结果按照ID放入到缓存。

　　4、删除、更新、增加数据的时候，同时更新缓存。

　　Hibernate的二级缓存策略，是针对于ID查询的缓存策略，对于条件查询则毫无作用。为此，Hibernate提供了针对条件查询的Query缓存。

　　

Hibernate的Query缓存策略的过程如下：

　　1、Hibernate首先根据这些信息组成一个Query Key，Query Key包括条件查询的请求一般信息：SQL, SQL需要的参数，记录范围（起始位置rowStart，最大记录个数maxRows)，等。

　　2、Hibernate根据这个Query Key到Query缓存中查找对应的结果列表。如果存在，那么返回这个结果列表；如果不存在，查询数据库，获取结果列表，把整个结果列表根据Query Key放入到Query缓存中。

　　3、Query Key中的SQL涉及到一些表名，如果这些表的任何数据发生修改、删除、增加等操作，这些相关的Query Key都要从缓存中清空。

用了这么长时间，感觉查询缓存作用不大，命中率太低。适合在查询条件固定的地方添加。

如何开启？太简单，不讲。

第二、在远程调用客户端加了一层缓存，在服务端加了一层缓存。

使用AOP，我们写了一些Interceptor，缓存一些经常使用的查询条件，即对应的数据。

思路很简单：

1、给EJB的实现类添加拦截器

2、拦截器判断查询方法的返回值是否已在缓存中，如果在则直接返回，否则调用EJB的方法，并将返回值放到缓存中，然后将结果返回

你可能要问，数据同步的问题，你是如何解决的？

当EJB执行了增删改方法后，缓存中的数据就变成了脏数据，需要清空缓存

同样是用一个拦截器来解决，不同的是，这个拦截器是添加在EJB增删改方法上的

牵扯到跨系统调用，A系统如何告诉B系统，你需要的数据已经改了，你要清理自己本地的缓存了呢？

1、在系统A创建一个JMS Topic，起名CacheTopic

2、当系统A执行增删改方法后，向CacheTopic中发一条消息，告诉他，数据改了，要清缓存了。

3、在系统B在自己的服务器中部署Message Driven Bean，监听CacheTopic中的消息，收到消息后清空本地缓存

另外，对于特别常用的Webservice调用，我们会把其代理对象缓存起来，不用每次都去解析wsdl，动态生成。

回到文章开头的那个问题。

我的回答是：提高数据交换速度等等一堆。

但老师就一句话：性价比，这就是商业。

仔细琢磨一下，发现自己还是太嫩了，如果仅仅是为了提高速度，干脆都用一级缓存算了，为什么不用？性价比，钱！

同样的道理，既然缓存可以提高效率，我们把系统所有用到查询的地方都用上缓存吧。错，缓存如果乱用，事半功倍。有些数据经常改动，有些数据八百年也不查一回，有些数据跟钱有关系，不容有任何闪失，等等，这些数据，加缓存，纯粹是费力不讨好。很少修改的数据，允许偶尔并发或者不会被并发访问（修改）的数据，一些不是很重要的数据，等等，就可以尝试加缓存。

开篇之所以说这个小故事，是为了提醒大家不要进入思维里的想当然，要权衡利弊看得失。

性能上有说不完的话题，下节，我们接着聊。