hibernate缓存:一级缓存和二级缓存

什么是缓存?

  缓存是介于物理数据源与应用程序之间,是对数据库中的数据复制一份临时放在内存中的容器,其作用是为了减少应用程序对物理数据源访问的次数,从而提高了应用程序的运行性能。Hibernate在进行读取数据的时候,根据缓存机制在相应的缓存中查询,如果在缓存中找到了需要的数据(我们把这称做“缓存命 中"),则就直接把命中的数据作为结果加以利用,避免了大量发送SQL语句到数据库查询的性能损耗。

缓存策略提供商

  提供了HashTable缓存,EHCache,OSCache,SwarmCache,jBoss Cathe2,这些缓存机制,其中EHCache,OSCache是不能用于集群环境(Cluster Safe)的,而SwarmCache,jBoss Cathe2是可以的。HashTable缓存主要是用来测试的,只能把对象放在内存中,EHCache,OSCache可以把对象放在内存(memory)中,也可以把对象放在硬盘(disk)上(为什么放到硬盘上?上面解释了)。

Hibernate缓存分类

  一、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。

  二、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. 使用HQL和QBC等从数据库中查询数据。

  例如:数据库有一张表如下:

 

  使用get()或load()证明缓存的存在:

public class Client
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Session session = HibernateUtil.getSessionFactory().openSession();
        Transaction tx = null;
        try
        {
            /*开启一个事务*/
            tx = session.beginTransaction();
            /*从数据库中获取id="402881e534fa5a440134fa5a45340002"的Customer对象*/
            Customer customer1 = (Customer)session.get(Customer.class, "402881e534fa5a440134fa5a45340002");
            System.out.println("customer.getUsername is"+customer1.getUsername());
            /*事务提交*/
            tx.commit();
            
            System.out.println("-------------------------------------");
            
            /*开启一个新事务*/
            tx = session.beginTransaction();
            /*从数据库中获取id="402881e534fa5a440134fa5a45340002"的Customer对象*/
            Customer customer2 = (Customer)session.get(Customer.class, "402881e534fa5a440134fa5a45340002");
            System.out.println("customer2.getUsername is"+customer2.getUsername());
            /*事务提交*/
            tx.commit();
            
            System.out.println("-------------------------------------");
            
            /*比较两个get()方法获取的对象是否是同一个对象*/
            System.out.println("customer1 == customer2 result is "+(customer1==customer2));
        }
        catch (Exception e)
        {
            if(tx!=null)
            {
                tx.rollback();
            }
        }
        finally
        {
            session.close();
        }
    }
}

程序控制台输出结果:

Hibernate:
    select
        customer0_.id as id0_0_,
        customer0_.username as username0_0_,
        customer0_.balance as balance0_0_
    from
        customer customer0_
    where
        customer0_.id=?
customer.getUsername islisi
-------------------------------------
customer2.getUsername islisi
-------------------------------------
customer1 == customer2 result is true

  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

@Test
public void testCache2() {
  Session session1 = sf.openSession();//获得Session1
  session1.beginTransaction();
  Category c = (Category)session1.load(Category.class, 1);
  System.out.println(c.getName());
  session1.getTransaction().commit();
  session1.close();

  Session session2 = sf.openSession();//获得Session2
  session2.beginTransaction();
  Category c2 = (Category)session2.load(Category.class, 1);
  System.out.println(c2.getName());
  session2.getTransaction().commit();
  session2.close();
}

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。

3.二级缓存实现原理

  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。

4.使用二级缓存

  (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>

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!

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