分享知识-快乐自己：论Hibernate中的缓存机制

Hibernate缓存

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。

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】。

Hibernate缓存分类：

1）：Session缓存（又称作事务缓存）：Hibernate内置的，不能卸除。

缓存范围：

　　缓存只能被当前Session对象访问。

　　缓存的生命周期依赖于Session的生命周期，当Session被关闭后，缓存也就结束生命周期。

2）：SessionFactory缓存（又称作应用缓存）：使用第三方插件，可插拔。

缓存范围：

　　缓存被应用范围内的所有session共享,不同的Session可以共享。

　　这些session有可能是并发访问缓存，因此必须对缓存进行更新。

　　缓存的生命周期依赖于应用的生命周期，应用结束时，缓存也就结束了生命周期，二级缓存存在于应用程序范围。

一级缓存：

Hibernate一些与一级缓存相关的操作（时间点）：

数据放入缓存：

1. 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。

2. 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。

3.list（）、iterate（）查询出来的数据也会存放到缓存中

注意：这里的 list（）只能往缓存中存放数据，不能从缓存中优先读取。

使用 get() 举例证明缓存的存在。

举例如下：

@Before
public void before() {
    //获取会话
    session = SessionTool.getSession();
    //开启事务
    transaction = session.beginTransaction();
}　

/***
 * 这里只产生一条SQL语句
 */
@Test
public void evictSession() {
    System.out.println("*********前***********");
    User user = (User) session.get(User.class, 20180001);
    System.out.println("*********后***********");
    //清除指定的对象
   //session.evict(user);
    user = (User) session.get(User.class, 20180001);
    System.out.println(user);
}

@After
public void after() {
    //提交事务
    transaction.commit();
    //关闭会话
    if (session != null) {
        session.clear();
    }
}

 控制台输出结果：

其原理是：

　　在同一个Session里面，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，没有再次发送select语句。

数据从缓存中清除：

　　1）：evit()将指定的持久化对象从缓存中清除，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。

　　2）：clear()将缓存中的所有持久化对象清除，释放其占用的内存资源。

其他缓存操作：

　　1）：contains()判断指定的对象是否存在于缓存中。

　　2）：flush()刷新缓存区的内容，使之与数据库数据保持同步。

二级缓存：

在上述都是说的一级缓存，那么现在我们首先来测试一下二级缓存是否生效那？

举例如下：

/***
     *测试默认二级缓存是否生效
     */
    @Test
    public void er() {
        //首次获取会话、事物
        session = SessionTool.getSession();
        transaction = session.beginTransaction();
        System.out.println("*********前***********");
        User user = (User) session.get(User.class, 20180001);
        transaction.commit();
        session.close();
        System.out.println("*********后***********");
        //重新获取会话、事物
        session = SessionTool.getSession();
        transaction = session.beginTransaction();
        user = (User) session.get(User.class, 20180001);
        System.out.println(user);
        transaction.commit();
        session.close();
    }

控制台输出结果：　　

当我们重启一个Session，第二次调用load或者get方法检索同一个对象的时候会重新查找数据库，会发select语句信息。

原因：一个session不能取另一个session中的缓存。

性能上的问题：假如是多线程同时去取Category这个对象，load一个对象，这个对像本来可以放到内存中的，可是由于是多线程，是分布在不同的session当中的，

所以每次都要从数据库中取，这样会带来查询性能较低的问题。

解决方案：使用二级缓存。

1）：什么是二级缓存？

　　SessionFactory级别的缓存，可以跨越Session存在，可以被多个Session所共享。

2）：适合放到二级缓存中：

　　1）经常被访问

　　2）改动不大

　　3）数量有限

　　4）不是很重要的数据，允许出现偶尔并发的数据。

这样的数据非常适合放到二级缓存中的。

用户的权限：用户的数量不大，权限不多，不会经常被改动，经常被访问。

例如组织机构。

思考：什么样的类，里面的对象才适合放到二级缓存中？

改动频繁，类里面对象特别多，BBS好多帖子，这些帖子20000多条，哪些放到缓存中，不能确定。除非你确定有一些经常被访问的，数据量并不大，改动非常少，这样的数据非常适合放到二级缓存中的。

二级缓存实现原理：

Hibernate如何将数据库中的数据放入到二级缓存中？

注意，你可以把缓存看做是一个Map对象，它的Key用于存储对象OID，Value用于存储POJO。

首先，当我们使用Hibernate从数据库中查询出数据，获取检索的数据后，Hibernate将检索出来的对象的OID放入缓存中key 中，然后将具体的POJO放入value中，

等待下一次再次向数据查询数据时，Hibernate根据你提供的OID先检索一级缓存，若有且配置了二级缓存，则检索二级缓存，如果还没有则才向数据库发送SQL语句，然后将查询出来的对象放入缓存中。

使用二级缓存：

引入的JAR：

　　　　　<!-- 添加Hibernate核心JAR -->
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.hibernate/hibernate-core -->
        <dependency>
            <groupId>org.hibernate</groupId>
            <artifactId>hibernate-core</artifactId>
            <!--<version>5.2.12.Final</version>-->
            <version>3.6.10.Final</version>
        </dependency>
        <!--这个jar包至关重要-->
        <dependency>
            <groupId>org.hibernate</groupId>
            <artifactId>hibernate-ehcache</artifactId>
            <!--<version>5.2.12.Final</version>-->
            <version>3.6.10.Final</version>
        </dependency>
        <!-- 引入外部：二级缓存ehcache -->
        <dependency>
            <groupId>net.sf.ehcache</groupId>
            <artifactId>ehcache</artifactId>
            <version>2.9.0</version>
        </dependency>

1）打开二级缓存：

　　为Hibernate配置二级缓存：

　　在主配置文件中hibernate.cfg.xml ：

　　<!-- 使用二级缓存 -->

<!-- 使用二级缓存 -->
<property name="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</property>
<!--设置缓存的类型，设置缓存的提供商-->
<property name="hibernate.cache.provider_class">org.hibernate.cache.EhCacheProvider</property>

-------------------------以上为3-4版本的配置---------------------------------

<property name="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.EhCacheRegionFactory</property>

-------------------------以上为 5 版本的配置---------------------------------

<property name="hibernate.cache.provider_class"> net.sf.ehcache.hibernate.EhCacheProvider</property>

-------------------------以上为 3 版本使用引入外部的缓存JAR（类）-----------------------------

或者当hibernate与Spring整合后直接配到Spring配置文件applicationContext.xml中

<bean id="sessionFactory" class="org.springframework.orm.hibernate3.LocalSessionFactoryBean">
     <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
     <property name="mappingResources">
        <list>
          <value>com/lp/ecjtu/model/Employee.hbm.xml</value>
          <value>com/lp/ecjtu/model/Department.hbm.xml</value>
        </list>
     </property>
     <property name="hibernateProperties">
        <value>
        hibernate.dialect=org.hibernate.dialect.OracleDialect
        hibernate.hbm2ddl.auto=update
        hibernate.show_sql=true
        hibernate.format_sql=true
        hibernate.cache.use_second_level_cache=true
        hibernate.cache.provider_class=org.hibernate.cache.EhCacheProvider
        hibernate.generate_statistics=true
     </value>
    </property>
</bean>

2）配置ehcache.xml：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache>
    <!--
        缓存到硬盘的路径
    -->
    <diskStore path="d:/ehcache"></diskStore>

    <!--
        默认设置
        maxElementsInMemory : 在內存中最大緩存的对象数量。
        eternal : 缓存的对象是否永远不变。
        timeToIdleSeconds ：可以操作对象的时间。
        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。
        overflowToDisk ：内存满了，是否要缓存到硬盘。
    -->
    <defaultCache maxElementsInMemory="200" eternal="false"
        timeToIdleSeconds="50" timeToLiveSeconds="60" overflowToDisk="true"></defaultCache>

    <!--
        指定缓存的对象。
        下面出现的的属性覆盖上面出现的，没出现的继承上面的。
    -->
    <cache name="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Order" maxElementsInMemory="200" eternal="false"
        timeToIdleSeconds="50" timeToLiveSeconds="60" overflowToDisk="true"></cache>

</ehcache>

3）使用二级缓存需要在实体类中加入注解：

　　需要ehcache-1.2.3.jar包:

　　还需要 commons_loging1.1.1.jar包

　　在实体类中通过注解可以配置实用二级缓存：

@Cache(usage = CacheConcurrencyStrategy.READ_WRITE)

　　Load默认使用二级缓存，就是当查一个对象的时候，它先会去二级缓存里面去找，如果找到了就不去数据库中查了。

　　Iterator默认的也会使用二级缓存，有的话就不去数据库里面查了，不发送select语句了。

　　List默认的往二级缓存中加数据，假如有一个query，把数据拿出来之后会放到二级缓存，但是执行查询的时候不会到二级缓存中查，会在数据库中查。原因每个query中查询条件不一样。

4）也可以在大配置文件 Hibernate.cfg.xml 中设置缓存对象：

<class-cache class="com.mlq.pojo.User" usage="read-write"/>

5）也可以在需要被缓存的对象中hbm文件中的<class>标签下添加一个<cache>子标签:

<hibernate-mapping>
        <class name="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Order" table="orders">
            <cache usage="read-only"/>
            <id name="id" type="string">
                <column name="id"></column>
                <generator class="uuid"></generator>
            </id>

            <property name="orderNumber" column="orderNumber" type="string"></property>
            <property name="cost" column="cost" type="integer"></property>

            <many-to-one name="customer" class="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Customer"
                         column="customer_id" cascade="save-update">
            </many-to-one>
        </class>
    </hibernate-mapping>

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，需要再集合属性下添加<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。

<hibernate-mapping>
        <class name="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Customer" table="customer">
            <!-- 主键设置 -->
            <id name="id" type="string">
                <column name="id"></column>
                <generator class="uuid"></generator>
            </id>

            <!-- 属性设置 -->
            <property name="username" column="username" type="string"></property>
            <property name="balance" column="balance" type="integer"></property>

            <set name="orders" inverse="true" cascade="all" lazy="false" fetch="join">
                <cache usage="read-only"/>
                <key column="customer_id" ></key>
                <one-to-many class="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Order"/>
            </set>
        </class>
    </hibernate-mapping>

Face your past without regret. Handle your present with confidence.Prepare for future without fear. keep the faith and drop the fear.

面对过去无怨无悔，把握现在充满信心，备战未来无所畏惧。保持信念，克服恐惧！一点一滴的积累，一点一滴的沉淀，学技术需要不断的积淀！