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Hibernate 缓存机制

飓风2000
 飓风2000
发布于 2015/01/08 17:37
字数 2583
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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。

复制代码

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();
        }
    }
}

复制代码

复制代码

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

复制代码

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

EHCache  org.hibernate.cache.EhCacheProvider

OSCache  org.hibernate.cache.OSCacheProvider

SwarmCahe  org.hibernate.cache.SwarmCacheProvider

JBossCache  org.hibernate.cache.TreeCacheProvider

复制代码

<!-- EHCache的配置,hibernate.cfg.xml --> <hibernate-configuration>
    <session-factory>
       <!-- 设置二级缓存插件EHCache的Provider类-->
       <property name="hibernate.cache.provider_class">
          org.hibernate.cache.EhCacheProvider       </property>
       <!-- 启动"查询缓存" -->
       <property name="hibernate.cache.use_query_cache">
          true       </property>
    </session-factory>
  </hibernate-configuration>

复制代码

复制代码

<!-- 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>

复制代码

复制代码

<!-- *.hbm.xml --><?xml version="1.0" encoding='UTF-8'?><!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
 "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
 "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping-3.0.dtd" ><hibernate-mapping>
   <class>
       <!-- 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-->
       <cache usage="read-write"/>    
   </class></hibernate-mapping>

复制代码

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。

复制代码

<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>

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