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hibernate之 一级缓存和二级缓存

静水楼台
 静水楼台
发布于 2017/04/13 12:42
字数 2732
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缓存
缓存的实现不仅需要作为物理介质的硬件,同时需要管理缓存的并发访问策略和过期策略的程序(软件)。所以缓存通常是通过软件和硬件共同实现的。

Hibernate提供了两级缓存,第一级缓存是Session的缓存。由于Session对象的声明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。

SessionFactory的缓存可分为两类:内置缓存和外置缓存
SessionFactory的内置缓存是Hibernate自带的,不可卸载。通常在Hibernate的初始化阶段,Hibernate会把映射元数据和预定义SQL语句存放到SessionFactory的内置缓存中,映射元数据是映射文件中数据的复制,而预定义SQL语句是Hibernate根据映射元数据推导出来的。SessionFactory的内置缓存是只读缓存,应用程序不能修改缓存中的映射元数据和预定义SQL语句,因此SessionFactory无须进行内置缓存与映射文件的同步。
SessionFactory的外置缓存是一个可配置的缓存插件。默认情况下,该缓存插件是关闭的。外置缓存中的数据是数据库数据的复制,外置缓存的物理介质可以是内存或者硬盘。

第一级缓存是必需的,也是不可卸载的。

第二季缓存是可插拔的,它由SessionFactory负责管理。由于SessionFactory对象的生命周期和应用程序的整个进程对应,因此二级缓存是进程范围或集群范围的缓存。 二级缓存中存放的是对象的散装数据

一级缓存

当应用程序调用Session的save()、update()、saveOrUpdate()、load()、get()方法,以及调用Query查询接口的list()、iterate()或filter()方法时,如果Session的缓存中还不存在相应的对象,Hibernate就会把该对象加入到第一级缓存中。当清理缓存时,Hibernate会根据缓存中对象的状态变化来同步更新数据库。


二级缓存

在实际中引入缓存(二级缓存)必须考虑的问题
1.数据库是否与其它应用共享
如果是的话,通常意味着可能不得不放弃使用缓存。因为当前应用运行过程中,其它应用可能同时更新数据库。所以这种情况下,缓存策略的指定就需要格外小心。这种情况下,采取一些保守策略(避免缓存机制的使用)可能更加稳妥。
2.应用是否需要部署在集群环境中

这意味着必须考虑是否引入分布式缓存机制,以及引入分布式缓存带来的实际性能变化。
3.对哪些数据应用二级缓存
显然,对数据库中所有的数据都实施缓存是最简单的方法,大多数情况下,这可能是实际开发中最常采用的模式。但某些情况下,这会对性能造成影响。
比如,电信话务系统,客户通过系统可以查询自己的历史通话记录。对于每个客户,库表中可能都有成千上万条数据,而不同客户之间,基本不可能共享数据(客户只查询自身的通话记录),如果对表进行缓存管理,可以想象,内存会迅速被几乎不可能再被重用的数据充斥,系统性能会急剧下降。
因此,在考虑缓存机制应用策略时,我们必须对当前系统 的数据逻辑进行考察,以确定最佳的解决方案。
如果数据满足以下条件,则可将其纳入缓存管理。

  1. 数据不会被第三方应用修改
  2. 数据大小在可接受的范围之内
  3. 数据更新频率低
  4. 同一数据可能会被系统频繁引用
  5. 非关键数据(非金融财务数据等)
配置二级缓存主要包含以下步骤:
1.选择需要使用二级缓存的持久化类,设置它的第二级缓存的并发访问策略。
2.选择合适的缓存插件。
每一种缓存插件都自带有配置文件。EHCache缓存的配置文件为ehcache.xml,而JBossCache缓存的配置文件为treecache.xml。
在缓存的配置文件中通常需要为每个第二级缓存设置数据过期策略。

配置进程范围内的二级缓存


以EHCache缓存为例,配置步骤如下。
1.开启hibernate的二级缓存
<!-- 开启查询缓存  -->
<property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>
2.指定缓存提供商
<!-- 指定缓存提供商 -->
<property name="hibernate.cache.provider_class">
	org.hibernate.cache.EhCacheProvider
</property>
3.指定使用二级缓存的类和集合
这里有两种方式。配置在hbm映射文件中或者配置在hibernate.cfg.xml中。如果使用前者,当映射文件较多时,非常的麻烦。而使用后者,则一目了然,管理方便。
方式一:在每个xx.hbm.xml中配置
Hibernate允许在类和集合上设置第二级缓存。在映射文件中,<class>和<set>元素都有<cache>子元素,这个子元素用来配置第二级缓存。
<cache
    usage="transaction|read-write|nonstrict-read-write|read-only"
	region="RegionName"
	include="all|non-lazy"
/>
usage属性:必须的,指定并发访问策略
region属性:可选的。指定第二级缓存的区域的名字,默认值为类或集合的名字
include属性:可选的。如果取值为non-lazy,表示当缓存一个对象时,不会缓存它的映射为延迟加载(lazy熟悉为true)的属性。默认为all。

方式二: 全部配置到hibernate.cfg.xml中 (推荐)
<!-- 指定使用二级缓存的类 -->
<class-cache usage="read-write" class="mypack.domain.Customer"/> 
<class-cache usage="read-write" class="mypack.domain.Order"/>

<!-- 指定放入二级缓存的集合 -->
<collection-cache usage="read-write" collection="mypack.Customer.orders"/>
4.配置ehcache.xml
<ehcache>

   <diskStore path="C:\\temp"/>

   <defaultCache
        maxElementsInMemory="10000"
        eternal="false"
        timeToIdleSeconds="120"
        timeToLiveSeconds="120"
        overflowToDisk="true"
        />

    <cache name="mypack.Customer"
        maxElementsInMemory="1"
        eternal="false"
        timeToIdleSeconds="300"
        timeToLiveSeconds="600"
        overflowToDisk="true"
    />

    <cache name="mypack.Customer.orders"
        maxElementsInMemory="1000"
        eternal="true"
        overflowToDisk="false"
   /> 

    <cache name="mypack.Order"
        maxElementsInMemory="10000"
        eternal="false"
        timeToIdleSeconds="300"
        timeToLiveSeconds="600"
        overflowToDisk="true"
    /> 

    <cache name="customerQueries"
        maxElementsInMemory="1000"
        eternal="false"
        timeToIdleSeconds="300"
        timeToLiveSeconds="600"
        overflowToDisk="true"
    />


</ehcache>
<diskStore>元素:缓存数据存放的路径
<defaultCache>元素:缓存的默认过期策略
<cache>元素:设定具体的第二级缓存的数据过期策略。

证明二级缓存存在(起作用)
@Test
public void testSecondLevelCache(){
	Session session=HibernateUtils.getSession();
	Transaction tx=session.beginTransaction();
	
	Customer c1=(Customer) session.get(Customer.class,2);//放入一级缓存和二级缓
	Customer c2=(Customer) session.get(Customer.class,2);//①没发sql。直接从第一级缓存获取
	System.out.println(c1==c2);//<1>true
	
	tx.commit();
	session.close();//②session关闭,一级缓存消失
	
	session=HibernateUtils.getSession();//新的session
	tx=session.beginTransaction();
	
	Customer c3=(Customer) session.get(Customer.class,2);//③没发sql。直接从第二级缓存中获取
	System.out.println(c1==c3);//<2>false
}
测试结果:③没有发sql,证明二级缓存起作用了。
注意:<1>处: 结果为true。c1和c2都是从一级缓存中获取的。
              <2>处: 结果为false。c1是从一级缓存中获取的,c3是从二级缓存中获取的。
说明:②的作用是排除一级缓存的干扰

配置集群范围内的二级缓存

Ehcache适用于Hibernate应用发布在单个机器中的场合。如果企业应用需要支持成千上万的用户的并发访问,会采用 分布式的集群访问方式,可以用JBossCache作为Hibernate的二级缓存。
相关配置这里不具体赘述。

查询缓存

Hibernate还为查询结果提供了一个查询缓存,它依赖于第二级缓存。
对于经常使用的查询语句,如果启用了查询缓存,当第一次执行查询语句时,Hibernate会把查询结果存放在查询缓存中,以后 再次执行该查询语句时,只需从缓存中获得查询结果,从而提高查询性能。

查询缓存适用的场合
  • 在应用程序运行中经常使用的查询语句
  • 很少对查询语句检索到的数据进行插入、删除或更新操作。
查询缓存使用的步骤
1.配置二级缓存(因为查询缓存是基于二级缓存的)
   参考上面ehcache的配置。
2.开启查询缓存
<!-- 开启查询缓存 -->
<property name="cache.use_query_cache">true</property>
3.对于希望启用查询缓存的查询语句, 调用 Query 的 setCacheable(true) 方法
query.setCacheable(true);

证明查询缓存起作用了:
这里为了使结果更清晰,通过对比的形式进行测试。
<1>首先,注释掉①④处
@Test
public void testQueryCache(){
	Session session=HibernateUtils.getSession();
	Transaction tx=session.beginTransaction();
	
	Query query=session.createQuery("from Customer");
	//query.setCacheable(true);//①设置查询缓存
	query.list();//②放入一级缓存和二级缓存
	
	tx.commit();
	session.close();//③session关闭,一级缓存消失
	
	session=HibernateUtils.getSession();
	tx=session.beginTransaction();
	
	query=session.createQuery("from Customer");//再次创建Query对象(查询条件相同)
	//query.setCacheable(true);//④设置查询缓存
	query.list();//⑤发出了sql
	
	tx.commit();
	session.close();
}
测试结果:⑤处发出了sql。因为默认情况list()每次都会发出sql语句。
<2>仅注释掉④处
@Test
public void testQueryCache(){
	Session session=HibernateUtils.getSession();
	Transaction tx=session.beginTransaction();
	
	Query query=session.createQuery("from Customer");
	query.setCacheable(true);//<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">①设置查询缓存</span>
        
	query.list();//<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">②</span>放入一级缓存和二级缓存,放入查询缓存
	
	tx.commit();
	session.close();//session关闭,一级缓存消失
	
	session=HibernateUtils.getSession();
	tx=session.beginTransaction();
	
	query=session.createQuery("from Customer");//再次创建Query对象(查询条件相同)
	//query.setCacheable(true);//④
	query.list();//⑤
	
	tx.commit();
	session.close();
}
测试结果:⑤处依然发出了sql。
疑问:这时①处设置了查询缓存,为何⑤处依然会发sql?
分析:①处设置了查询缓存,确实执行②时,就会进行查询缓存。但在执行⑤时,由于④处并没有开启,虽然此时存在查询缓存数据,但list()视而不见,依旧查询数据库。
<3>取消①④处的注释
@Test
public void testQueryCache(){
	Session session=HibernateUtils.getSession();
	Transaction tx=session.beginTransaction();
	
	Query query=session.createQuery("from Customer");
	query.setCacheable(true);//①设置查询缓存
	query.list();//放入一级缓存和二级缓存,放入查询缓存
	
	tx.commit();
	session.close();//session关闭,一级缓存消失
	
	session=HibernateUtils.getSession();
	tx=session.beginTransaction();
	
	query=session.createQuery("from Customer");//再次创建Query对象(查询条件相同)
	query.setCacheable(true);//设置查询缓存
	query.list();//⑤
	
	tx.commit();
	session.close();
}
测试结果: ⑤处没有发出sql,说明使用了查询缓存。
结论:通过<2>和<3>的测试和分析,可以得知
            ①的作用:使用查询缓存,为了执行②时将数据缓存到查询缓存中
            ④的作用:使用查询缓存,为了让5使用②处的查询缓存数据。

遇到的一个DTD问题

hibernate.cfg.xml中配置了二级缓存,还有注册了实体映射关系,但是一直报错。最后根据错误提示,猜测可能是DTD约束的问题,查询DTD的声明才应证了自己的猜测。
  
结论: <mapping>必须放在所有的<property>的后面。相关dtd约束如下:

本文转载自:http://blog.csdn.net/javandroid/article/details/37966619

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