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Hibernate 缓存机制

来源：互联网 发布：东芝收购西屋 知乎 编辑：程序博客网 时间：2024/05/23 17:57
一、why（为什么要用Hibernate缓存？）

Hibernate是一个持久层框架，经常访问物理数据库。

为了降低应用程序对物理数据源访问的频次，从而提高应用程序的运行性能。

缓存内的数据是对物理数据源中的数据的复制，应用程序在运行时从缓存读写数据，在特定的时刻或事件会同步缓存和物理数据源的数据。

 

二、what（Hibernate缓存原理是怎样的？）Hibernate缓存包括两大类：Hibernate一级缓存和Hibernate二级缓存。

1.Hibernate一级缓存又称为“Session的缓存”。

Session内置不能被卸载，Session的缓存是事务范围的缓存（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）。

一级缓存中，持久化类的每个实例都具有唯一的OID。


2.Hibernate二级缓存又称为“SessionFactory的缓存”。

由于SessionFactory对象的生命周期和应用程序的整个过程对应，因此Hibernate二级缓存是进程范围或者集群范围的缓存，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。

第二级缓存是可选的，是一个可配置的插件，默认下SessionFactory不会启用这个插件。

Hibernate提供了org.hibernate.cache.CacheProvider接口,它充当缓存插件与Hibernate之间的适配器。

什么样的数据适合存放到第二级缓存中？ 　　
1) 很少被修改的数据 　　
2) 不是很重要的数据，允许出现偶尔并发的数据 　　
3) 不会被并发访问的数据 　　
4) 常量数据 　　
不适合存放到第二级缓存的数据？ 　　
1) 经常被修改的数据 　　
2) 绝对不允许出现并发访问的数据，如财务数据，绝对不允许出现并发 　　
3) 与其他应用共享的数据。

 

3.Session的延迟加载实现要解决两个问题：正常关闭连接和确保请求中访问的是同一个session。

Hibernate session就是java.sql.Connection的一层高级封装，一个session对应了一个Connection。

http请求结束后正确的关闭session（过滤器实现了session的正常关闭）；延迟加载必须保证是同一个session（session绑定在ThreadLocal）。

 

4.Hibernate查找对象如何应用缓存？
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；

如果都查不到，再查询数据库，把结果按照ID放入到缓存删除、更新、增加数据的时候，同时更新缓存。

 

5.一级缓存与二级缓存的对比图。

 

一级缓存

二级缓存

存放数据的形式

相互关联的持久化对象

对象的散装数据

缓存的范围

事务范围，每个事务都拥有单独的一级缓存

进程范围或集群范围，缓存被同一个进程或集群范围内所有事务共享

并发访问策略

由于每个事务都拥有单独的一级缓存不会出现并发问题，因此无须提供并发访问策略

由于多个事务会同时访问二级缓存中的相同数据，因此必须提供适当的并发访问策略，来保证特定的事务隔离级别

数据过期策略

处于一级缓存中的对象永远不会过期，除非应用程序显示清空或者清空特定对象

必须提供数据过期策略，如基于内存的缓存中对象的最大数目，允许对象处于缓存中的最长时间，以及允许对象处于缓存中的最长空闲时间

物理介质

内存

内存和硬盘，对象的散装数据首先存放到基于内存的缓存中，当内存中对象的数目达到数据过期策略的maxElementsInMemory值，就会把其余的对象写入基于硬盘的缓存中

缓存软件实现

在Hibernate的Session的实现中包含

由第三方提供，Hibernate仅提供了缓存适配器，用于把特定的缓存插件集成到Hibernate中

启用缓存的方式

只要通过Session接口来执行保存，更新，删除，加载，查询，Hibernate就会启用一级缓存，对于批量操作，如不希望启用一级缓存，直接通过JDBCAPI来执行

用户可以再单个类或类的单个集合的粒度上配置第二级缓存，如果类的实例被经常读，但很少被修改，就可以考虑使用二级缓存，只有为某个类或集合配置了二级缓存，Hibernate在运行时才会把它的实例加入到二级缓存中

用户管理缓存的方式

一级缓存的物理介质为内存，由于内存的容量有限，必须通过恰当的检索策略和检索方式来限制加载对象的数目，Session的evit（）方法可以显示的清空缓存中特定对象，但不推荐

二级缓存的物理介质可以使内存和硬盘，因此第二级缓存可以存放大容量的数据，数据过期策略的maxElementsInMemory属性可以控制内存中的对象数目，管理二级缓存主要包括两个方面：选择需要使用第二级缓存的持久化类，设置合适的并发访问策略；选择缓存适配器，设置合适的数据过期策略。SessionFactory的evit（）方法也可以显示的清空缓存中特定对象，但不推荐

 

三、how（Hibernate的缓存机制如何应用？）

1.  一级缓存的管理:

evit(Object obj)  将指定的持久化对象从一级缓存中清除,释放对象所占用的内存资源,指定对象从持久化状态变为脱管状态,从而成为游离对象。

clear()  将一级缓存中的所有持久化对象清除,释放其占用的内存资源。

contains(Object obj) 判断指定的对象是否存在于一级缓存中。

flush() 刷新一级缓存区的内容,使之与数据库数据保持同步。

 

2.一级缓存应用： save()。当session对象调用save()方法保存一个对象后，该对象会被放入到session的缓存中。 get()和load()。当session对象调用get()或load()方法从数据库取出一个对象后，该对象也会被放入到session的缓存中。 使用HQL和QBC等从数据库中查询数据。

 
[java] view plaincopy
  1. public class Client  
  2. {  
  3.     public static void main(String[] args)  
  4.     {  
  5.         Session session = HibernateUtil.getSessionFactory().openSession();  
  6.         Transaction tx = null;  
  7.         try  
  8.         {  
  9.             /*开启一个事务*/  
  10.             tx = session.beginTransaction();  
  11.             /*从数据库中获取id="402881e534fa5a440134fa5a45340002"的Customer对象*/  
  12.             Customer customer1 = (Customer)session.get(Customer.class, "402881e534fa5a440134fa5a45340002");  
  13.             System.out.println("customer.getUsername is"+customer1.getUsername());  
  14.             /*事务提交*/  
  15.             tx.commit();  
  16.               
  17.             System.out.println("-------------------------------------");  
  18.               
  19.             /*开启一个新事务*/  
  20.             tx = session.beginTransaction();  
  21.             /*从数据库中获取id="402881e534fa5a440134fa5a45340002"的Customer对象*/  
  22.             Customer customer2 = (Customer)session.get(Customer.class, "402881e534fa5a440134fa5a45340002");  
  23.             System.out.println("customer2.getUsername is"+customer2.getUsername());  
  24.             /*事务提交*/  
  25.             tx.commit();  
  26.               
  27.             System.out.println("-------------------------------------");  
  28.               
  29.             /*比较两个get()方法获取的对象是否是同一个对象*/  
  30.             System.out.println("customer1 == customer2 result is "+(customer1==customer2));  
  31.         }  
  32.         catch (Exception e)  
  33.         {  
  34.             if(tx!=null)  
  35.             {  
  36.                 tx.rollback();  
  37.             }  
  38.         }  
  39.         finally  
  40.         {  
  41.             session.close();  
  42.         }  
  43.     }  
  44. }  
 
[plain] view plaincopy
  1. 结果  
  2. Hibernate:   
  3.     select  
  4.         customer0_.id as id0_0_,  
  5.         customer0_.username as username0_0_,  
  6.         customer0_.balance as balance0_0_   
  7.     from  
  8.         customer customer0_   
  9.     where  
  10.         customer0_.id=?  
  11. customer.getUsername islisi  
  12. -------------------------------------  
  13. customer2.getUsername islisi  
  14. -------------------------------------  
  15. customer1 == customer2 result is true  

输出结果中只包含了一条SELECT SQL语句，而且customer1 == customer2 result is true说明两个取出来的对象是同一个对象。其原理是：第一次调用get()方法， Hibernate先检索缓存中是否有该查找对象，发现没有，Hibernate发送SELECT语句到数据库中取出相应的对象，然后将该对象放入缓存中，以便下次使用，第二次调用get()方法，Hibernate先检索缓存中是否有该查找对象，发现正好有该查找对象，就从缓存中取出来，不再去数据库中检索。

 

3.二级缓存的管理：

evict(Class arg0, Serializable arg1)将某个类的指定ID的持久化对象从二级缓存中清除,释放对象所占用的资源。

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

evict(Class arg0)  将指定类的所有持久化对象从二级缓存中清除,释放其占用的内存资源。

sessionFactory.evict(Customer.class);

evictCollection(String arg0)  将指定类的所有持久化对象的指定集合从二级缓存中清除,释放其占用的内存资源。

sessionFactory.evictCollection("Customer.orders");

 

4.二级缓存的配置

常用的二级缓存插件

[java] view plaincopy
  1. EHCache  org.hibernate.cache.EhCacheProvider  
  2.   
  3. OSCache  org.hibernate.cache.OSCacheProvider  
  4.   
  5. SwarmCahe  org.hibernate.cache.SwarmCacheProvider  
  6.   
  7. JBossCache  org.hibernate.cache.TreeCacheProvider  


 

[html] view plaincopy
  1. <!-- EHCache的配置,hibernate.cfg.xml -->   
  2. <hibernate-configuration>  
  3.     <session-factory>  
  4.        <!-- 设置二级缓存插件EHCache的Provider类-->  
  5.        <property name="hibernate.cache.provider_class">  
  6.           org.hibernate.cache.EhCacheProvider  
  7.        </property>  
  8.        <!-- 启动"查询缓存" -->  
  9.        <property name="hibernate.cache.use_query_cache">  
  10.           true  
  11.        </property>  
  12.     </session-factory>  
  13.     
</hibernate-configuration>
 
[html] view plaincopy
  1. <!-- ehcache.xml -->  
  2. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
  3. <ehcache>  
  4.     <!-- 
  5.         缓存到硬盘的路径 
  6.     -->  
  7.     <diskStore path="d:/ehcache"></diskStore>  
  8.     <!--  
  9.         默认设置  
  10.         maxElementsInMemory : 在內存中最大緩存的对象数量。  
  11.         eternal : 缓存的对象是否永远不变。  
  12.         timeToIdleSeconds ：可以操作对象的时间。  
  13.         timeToLiveSeconds ：缓存中对象的生命周期，时间到后查询数据会从数据库中读取。  
  14.         overflowToDisk ：内存满了，是否要缓存到硬盘。  
  15.     -->  
  16.     <defaultCache maxElementsInMemory="200" eternal="false"   
  17.         timeToIdleSeconds="50" timeToLiveSeconds="60" overflowToDisk="true"></defaultCache>  
  18.     <!--  
  19.         指定缓存的对象。  
  20.         下面出现的的属性覆盖上面出现的，没出现的继承上面的。  
  21.     -->  
  22.     <cache name="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Order" maxElementsInMemory="200" eternal="false"   
  23.         timeToIdleSeconds="50" timeToLiveSeconds="60" overflowToDisk="true"></cache>  
  24. </ehcache>  
 
[html] view plaincopy
  1. <!-- *.hbm.xml -->  
  2. <?xml version="1.0" encoding='UTF-8'?>  
  3. <!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC  
  4.  "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"  
  5.  "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping-3.0.dtd" >  
  6. <hibernate-mapping>  
  7.    <class>  
  8.        <!-- 设置该持久化类的二级缓存并发访问策略 read-only read-write nonstrict-read-write transactional-->  
  9.        <cache usage="read-write"/>      
  10.    </class>  
  11. </hibernate-mapping>  

若存在一对多的关系，想要在在获取一方的时候将关联的多方缓存起来，需要在集合属性下添加<cache>子标签，这里需要将关联的对象的hbm文件中必须在存在<class>标签下也添加<cache>标签，不然Hibernate只会缓存OID。

[html] view plaincopy
  1. <hibernate-mapping>  
  2.         <class name="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Customer" table="customer">  
  3.             <!-- 主键设置 -->  
  4.             <id name="id" type="string">  
  5.                 <column name="id"></column>  
  6.                 <generator class="uuid"></generator>  
  7.             </id>  
  8.               
  9.             <!-- 属性设置 -->  
  10.             <property name="username" column="username" type="string"></property>  
  11.             <property name="balance" column="balance" type="integer"></property>  
  12.               
  13.             <set name="orders" inverse="true" cascade="all" lazy="false" fetch="join">  
  14.                 <cache usage="read-only"/>  
  15.                 <key column="customer_id" ></key>  
  16.                 <one-to-many class="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Order"/>  
  17.             </set>  
  18.               
  19.         </class>  
  20.     </hibernate-mapping>  
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