hibernate学习（缓存）

缓存，介于应用程序和永久数据存储源之间，作用是为了降低应用程序对物理数据源访问的频率，从而提高应用的运行性能。

例如我们cpu执行效率每秒处理的数据高达上千兆，而我们的硬盘读取速度却没那么高，读取几百兆，这时候我们使用缓存来存储数据，存储满后一次性交由cpu处理。

Hibernate中的缓存，同样是为了提高效率。Hibernate的缓存包括Session的缓存和SessionFactory的缓存。

Session的缓存是内置的，不能被卸载，也被称为Hibertnate的一级缓存。

SessionFactory有一个内置缓存和外置缓存。SessionFactory的外置缓存是一个可配置的缓存插件。默认情况下，Hibernate不会启用这个缓存插件。被称为Hibernate的二级缓存。

缓存的范围

缓存的范围决定了缓存的生命周期以及可以被谁访问。

事务范围:缓存只能被当前事务访问。一级缓存是Session的缓存，Session对象生命周期通常对应一个事务，因此是事务范围的缓存。

进程范围:缓存被进程内的所有事务共享。二级缓存是可配置的缓存插件，由SessionFactory管理，SessionFactory生命周期和应用程序的进程对应，因此是进程范围的缓存。

集群范围：在集群环境中，缓存被同一个机器或者多个机器上的多个进程共享。

Hibernate一级缓存：Session缓存

Session缓存是Hibernate的一级缓存。Session对象中具有一个缓存。Session的缓存是一块内存空间，存放的是持久化对象。
当Session通过save方法持久化一个对象时，该对象被加入到Session缓存中。
当Session通过get方法获取一个持久化对象时，Session会先判断Session缓存中是否存在这个对象，如果存在，就不需要再从数据库中查找。

我们来测试一下缓存的存在：

 　　　　//开启事务
        Transaction ts=session.beginTransaction();
        //加上断点，当我们执行完这一步，会打印select语句，而后面的都不会打印，说明并没有从数据库中获取
        User user1=session.get(User.class, 5);
        //这次get方法会先从session缓存中查找，由于已经存在，直接返回引用
        User user2=session.get(User.class, 5);
        User user3=session.get(User.class, 5);
        System.out.println(user1==user2);//true
        System.out.println(user1==user3);//true
        session.close();

脏检查及清理缓存的机制

我们先来看下面的例子

　　　　 Transaction ts=session.beginTransaction();
        User user1=session.get(User.class, 5);
        user1.setName("swaggy");
        ts.commit();

我们发现我们改变了Name属性，这时候session缓存中的对象的name属性和数据库表中的NAME字段不一致了。但是我们并没有进行更新操作，而是直接提交了事务。
幸运的是，Session中在清理缓存的时候，会自动进行脏检查。如果发现Session缓存中的持久化对象和数据库中的记录不一致，就会根据对象的最新属性去更新数据库。
所以在本例中，Session会自动提交一个update语句对数据库进行更新。

Session是怎样进行脏检查的呢？

当一个对象被加入到Sesion缓存中时，Session会为该对象复制一份快照。当Session清理缓存时，会比较当前对象的属性和快照来判断是否发生变化，如果发生变化，就会根据最新属性来执行相关的更新操作。

我们看下面一个例子加深对快照的理解

        //我们从数据库中取出 id为5，name为tom，password为123456的对象
        Transaction ts=session.beginTransaction();
        User user1=session.get(User.class, 5);
        session.update(user1);
        session.close();         

过程：获取了持久化对象，放入缓存中，并创建了快照，我们执行更新，Session缓存中的对象会和快照进行比较，没有任何变化，所以不会执行update语句。

        //我们自己设置一个和数据库中一模一样的对象，这时候会打印update语句
        Transaction ts=session.beginTransaction();
        User user=new User();
        user.setId(5);
        user.setName("tom");
        user.setPassword("123456");
        session.update(user);
        ts.commit();
        session.close();

过程：因为此时我们执行update语句时会将对象直接放入缓存中，但是没有持久化对象的快照，所以进行对比结果就是不一致，所以尽管什么都没更改，还是会执行update语句，在控制台打印。

什么时候会清理缓存呢？

• -默认情况下，在调用commit()方法时会先清理缓存。再向数据库提交事务。
• -当执行查询操作时，如果缓存中的持久化对象属性已经发生了改变，就会先清理缓存，同步数据，保证查询到的是正确的结果。
• -当应用程序显式调用Session的flush()方法时
• -Session清理缓存的例外情况，如果对象使用的是native生成策略生成OID，那么调用Session的save()方法来保存该对象时，会立刻执行向数据库的插入语句。

如果不希望Session在以上默认的时间点清理缓存，可以通过Session的setFlushMode()方法来设定清理缓存的时间点。
FlushMode类定义了三种清理模式。

                            各种查询方法          commit()方法        flush()方法
-FlushMode.AUTO(默认模式)        清理                 清理                清理
-FlushMode.COMMIT              不清理                清理                清理
-FlushMode.NEVER               不清理                不清理              清理   

例如Session.setFlushMode(FlushMode.AUTO) 

Hibernate的二级缓存：SessionFactory

二级缓存简介

二级缓存是一个可插拔的缓存插件，由SessionFactory管理，是进程范围的缓存。
二级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。
该策略为缓存中的数据提供了事务隔离级别。
Hibernate还提供了查询缓存，依赖于二级缓存。

二级缓存中存放什么？

符合以下条件的数据适合存放在二级缓存中

• -很少被修改的数据
• -不是很重要的数据，允许偶然出现的并发问题
• -参考数据（指供应用程序参考的常量数据）

以下数据不适合存放到二级缓存中

• -经常被修改的数据
• -财务数据，绝对不允许出现并发文日
• -与其他应用共享的数据

二级缓存中缓存的并不是对象，而是对象的散装数据。

常用二级缓存插件

二级缓存是可配置的插件，Hibernate允许选用以下的缓存插件

• -EHCache：可作为进程范围内的缓存。存放数据的物理介质可以是硬盘或者内存，支持hibernate的查询缓存。
• -OSCache：可作为进程范围内的缓存，存放数据的物理介质可以是硬盘或者内存，支持hibernate的查询缓存，提供了丰富的缓存数据过期策略。
• -SwarmCache：可作为集群范围内的缓存，不支持Hibernate的查询缓存。
• -JBossCache:可作为集群范围内的缓存，支持事务并发访问策略。支持Hibernate的查询缓存。

二级缓存的事务隔离级别

    transactional(事务型）:
        仅在受管理的环境中适用
        提供Repeatable Read事务隔离级别
        适用经常被读，很少修改的数据
        可以防止脏读和不可重复读的并发问题
        缓存支持事务，发生异常的时候，缓存也能够回滚
    read-write（读写型）；
        提供Read Committed事务隔离级别
        在非集群的环境中适用
        适用经常被读，很少修改的数据
        可以防止脏读
        更新缓存的时候会锁定缓存中的数据
    nonstrict-read-write（非严格读写型）：
        适用极少被修改，偶尔允许脏读的数据（两个事务同时修改数据的情况很少见）
        不保证缓存和数据库中数据的一致性
        为缓存数据设置很短的过期时间，从而尽量避免脏读
        不锁定缓存中的数据
    read-only（只读型）：
        适用从来不会被修改的数据（如参考数据）
        在此模式下，如果对数据进行更新操作，会有异常
        事务隔离级别低，并发性能高
        在集群环境中也能完美运作

为了把这些第三方缓存插件集成到Hibernate中，Hibernate提供了org.hibernate.cache.CacheProvider接口 
它是缓存插件与Hibernate之间的适配器。Hibernate为以上四个缓存插件提供了内置的适配器实现类。 
如果需要使用其他的缓存插件，只需要为这个插件提供实现了接口的类即可。

使用二级缓存

配置二级缓存
1.打开二级缓存
2.选择需要使用的二级缓存的持久化类，设置二级缓存的并发访问策略。
3.选择合适的缓存插件，配置缓存插件的配置文件。

我们演示使用EHCache插件

（1）先导包
（2）在hibernate.cfg.xml中配置使用二级缓存

<property name="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</property>

（3）配置使用EHcache的实现类

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

Hibernate允许配置类和集合上设置二级缓存。还可以设置查询缓存。

（一）在类上设置二级缓存

　　在hibernate.cfg.xml的<mapping>元素后面配置

<!--usage设置隔离级别，class设置哪个类-->
        <class-cache usage="read-only" class="com.cad.domain.Customer"/> 

　　测试一下是否对象存到了二级缓存

 public class Demo {

            private Session session;

            @Test
            public void test() {
                //读取配置文件
                Configuration conf=new Configuration().configure();

                //根据配置创建factory
                SessionFactory sessionfactory=conf.buildSessionFactory();
                session = sessionfactory.openSession();
                 Transaction ts=session.beginTransaction();
                 //获取对象，打印select语句
                 Customer c1=session.get(Customer.class, 7);
                 //清除一级缓存
                 session.clear();
                 //再获取对象，没有打印select语句，说明对象存放在了二级缓存中
                 Customer c2=session.get(Customer.class, 7);
                ts.commit();
                session.close();
                sessionfactory.close();
            }

        } 

（二） 在集合上设置二级缓存区

要把集合中的对象也给设置二级缓存区。

　　　　　　<class-cache usage="read-only" class="com.cad.domain.Customer"/>
          <class-cache usage="read-only" class="com.cad.domain.Order"/>
          <!--collection设置对象中的集合-->
          <collection-cache usage="read-only" collection="com.cad.domain.Customer.orders"/> 

测试一下

public class Demo {

                private Session session;

                @Test
                public void test() {
                    //读取配置文件
                    Configuration conf=new Configuration().configure();

                    //根据配置创建factory
                    SessionFactory sessionfactory=conf.buildSessionFactory();
                    session = sessionfactory.openSession();
                     Transaction ts=session.beginTransaction();
                     //打印select语句
                     Customer c1=session.get(Customer.class, 7);
                     for(com.cad.domain.Order o:c1.getOrders()){
                         System.out.println(o.getName());
                     }
                     //清空缓冲区
                     session.clear();
                     //再查找，不打印，说明集合中的对象都被放到了二级缓存中
                     Customer c2=session.get(Customer.class, 7);
                     for(com.cad.domain.Order o:c2.getOrders()){
                         System.out.println(o.getName());
                     }
                    ts.commit();
                    session.close();
                    sessionfactory.close();
                }

            }