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Hibernate 二级缓存 总结整理

j
 jway
发布于 2015/05/21 16:08
字数 3370
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和《Hibernate 关系映射 收集、总结整理》 一样,本篇文章也是我很早之前收集、总结整理的,在此也发上来 希望对大家有用。因为是很早之前写的,不当之处请指正。

 

1、缓存:缓存是什么,解决什么问题?

位于速度相差较大的两种硬件/软件之间的,用于协调两者数据传输速度差异的结构,均可称之为 Cache(摘自Robbin的《缓存技术浅谈》)。目的:让数据更接近于应用程序,协调速度不匹配,使访问速度更快。(请参考http://baike.baidu.com/view/907.htm 了解更多缓存知识

    高速缓存不属于Hibernate等,属于独立产品或框架,可单独使用。

 

常见缓存算法:

a)         LFULeast Frequently Used:最近不常被使用(命中率低),一定时间段内使用次数最少的

b)        LRULeast Recently Used:最近很少使用(LinkedHashMap),没有被使用时间最长的

c)        FIFOFirst In First Out:先进先出

 

2、缓存策略

1.对象缓存

2.查询缓存

3.页面缓存

1.动态页面缓存

2Servlet缓存

3.页面片段缓存

 

3、缓存分类

    1.         Web缓存:

                     i.              浏览器缓存:ajax(在客户端缓存)、HTTP协议

                     ii.          代理服务器缓存

    2.       操作系统缓存:如用于减少磁盘操作

    3.        数据库缓存:

                         i.              结果缓存:

                         ii.             排序缓存

                         iii.            插入缓存

                         iv.            日志缓存

                         v.              ………………

    4.         应用程序缓存

                        i.              对象缓存

                         ii.              查询缓存

                         iii.              页面缓存

                             1.         动态页面静态化:网页静态化、独立图片服务器

                             2.         页面局部缓存:

                             3.        请求回应缓存:

 

4、常见Java缓存框架

    §           EHCache

    §           OSCache

    §           JBossCache

    §           SwarmCache

 

5、通用缓存产品

    §           Memcached:在大规模互联网应用下使用,可用于分布式环境,每秒支撑1.5万~2万次请求

    §           Tokyo Tyrant:兼容memcached协议,可以持久化存储,支持故障切换,对缓存服务器有高可靠性要求可以使用,每秒支撑0.5万~0.8万次请求

 

6、基于Web应用的缓存应用场景:


(摘自bluedavy的《大型网站架构演化》

8、缓存实战:

8.4ORM缓存

8.4.1、目的:

Hibernate缓存:使当前数据库状态的表示接近应用程序,要么在内存中,要么在应用程序服务器机器的磁盘上。高速缓存是数据的一个本地副本,处于应用程序和数据库之间,可用来避免数据库的命中。

8.4.2、避免数据库命中:

应用程序根据标识符到缓存查,有就返回,没有再去数据库.

8.4.3ORM缓存分类

一级缓存、二级缓存

8.4.4、缓存范围

1、事务范围高速缓存,对应于一级缓存(单Session)

       2、过程(JVM)范围高速缓存,对应于二级缓存(单SessionFactory)

              3、集群范围高速缓存,对应于二级缓存(多SessionFactory

8.4.5、缓存哪些数据

              1、很少改变的数据;

2、不重要的数据,如论坛帖子,无需实时的数据

              3、应用程序固有的而非共享的。

              4、读大于写有用

 

 

8.4.6Hibernate缓存架构


图摘自《Hibernate in Action》

§           Hibernate中的二级缓存是可插拔的。

§           Hibernate二级缓存支持对象缓存、集合缓存、查询结果集缓存,对于查询结果集缓存可选。

§           查询缓存:需要两个额外的物理高速缓存区域:一个用于存放查询的结果集;另一个用于存储表上次更新的时间戳

 


 

8.4.6.2、高速缓存实战(ehcache)

8.4.6.2.1、全局配置(hibernate.cfg.xml)

<!-- 开启二级缓存 -->
<property name="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</property>
<!-- 开启查询缓存 -->
<property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>
<!-- 二级缓存区域名的前缀 -->
<!--<property name="hibernate.cache.region_prefix">h3test</property>-->
<!-- 高速缓存提供程序 -->
<property name="hibernate.cache.region.factory_class">
net.sf.ehcache.hibernate.EhCacheRegionFactory
</property>
<!-- 指定缓存配置文件位置 -->
<property name="hibernate.cache.provider_configuration_file_resource_path">
ehcache.xml
</property>
<!-- 强制Hibernate以更人性化的格式将数据存入二级缓存 -->
<property name="hibernate.cache.use_structured_entries">true</property>

<!-- Hibernate将收集有助于性能调节的统计数据 -->
<property name="hibernate.generate_statistics">true</property>

 

 8.4.6.2.2ehcache配置(ehcache.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache name="h3test">
   <defaultCache
      maxElementsInMemory="100"
      eternal="false"
      timeToIdleSeconds="1200"
      timeToLiveSeconds="1200"
      overflowToDisk="false">
    </defaultCache>
</ehcache>

 

 8.4.6.2.3、实体只读缓存

1、修改FarmModel.hbm.xml,添加如下红色部分配置,表示实体缓存并只读

<hibernate-mapping>
    <class name="cn.javass.h3test.model.FarmModel" table="TBL_FARM">
        <cache usage="read-only"/>
    ……
</hibernate-mapping>

 

 2、测试代码

public static void readonlyTest() {
      SessionFactory sf = 
new Configuration().configure().buildSessionFactory();
        
      Session session1 = sf.openSession();
      Transaction t1 = session1.beginTransaction();
      //确保数据库中有标识符为1的FarmModel
      FarmModel farm = (FarmModel) session1.get(FarmModel.class, 1);
      //如果修改将报错,只读缓存不允许修改
      //farm.setName("aaa");
      t1.commit();
     session1.close();
        
        
      Session session2 = sf.openSession();
      Transaction t2 = session2.beginTransaction();
        
      farm = (FarmModel) session2.get(FarmModel.class, 1);
        
      t2.commit();
      session2.close();
      sf.close();
}

 

   §           只读缓存不允许更新,将报错Can't write to a readonly object

   §           允许新增,(现在2。0 新增直接添加到二级缓存)

 

8.4.6.2.4、实体非严格读/写缓存

 

1、修改FarmModel.hbm.xml,添加如下红色部分配置,表示实体缓存并非严格读/写

<hibernate-mapping>
    <class name="cn.javass.h3test.model.FarmModel" table="TBL_FARM">
        <cache usage="nonstrict-read-write"/>
    ……
</hibernate-mapping>

 

 2、测试代码

public static void nonstrictReadWriteTest () {
      SessionFactory sf = 
new Configuration().configure().buildSessionFactory();
        
      Session session1 = sf.openSession();
      Transaction t1 = session1.beginTransaction();
      //确保数据库中有标识符为1的FarmModel
      FarmModel farm = (FarmModel) session1.get(FarmModel.class, 1);
      t1.commit();
     session1.close();
        
        
      Session session2 = sf.openSession();
      Transaction t2 = session2.beginTransaction();
        
      farm = (FarmModel) session2.get(FarmModel.class, 1);
        
      t2.commit();
      session2.close();
      sf.close();
}

       §           允许更新,更新后缓存失效,需再查询一次。

       §           允许新增,新增记录自动加到二级缓存中。

       §           整个过程不加锁,不保证。

 

8.4.6.2.5、实体/写缓存

1、修改FarmModel.hbm.xml,添加如下红色部分配置,表示实体缓存并读/写

<hibernate-mapping>
    <class name="cn.javass.h3test.model.FarmModel" table="TBL_FARM">
        <cache usage="read-write"/>
    ……
</hibernate-mapping> 

 

2、测试代码

public static void readWriteTest() {
    SessionFactory sf = 
new Configuration().configure().buildSessionFactory();
        
    Session session1 = sf.openSession();
    Transaction t1 = session1.beginTransaction();
    //确保数据库中有标识符为1的FarmModel
    FarmModel farm = (FarmModel) session1.get(FarmModel.class, 1);
    farm.setName("as");
    t1.commit();
    session1.close();
            
    Session session2 = sf.openSession();
    Transaction t2 = session2.beginTransaction();
    farm = (FarmModel) session2.get(FarmModel.class, 1);
    t2.commit();
    session2.close();
    sf.close();
} 

    §          允许更新,更新后自动同步到缓存。

    §          允许新增,新增记录后自动同步到缓存。

    §           保证read committed隔离级别及可重复读隔离级别(通过时间戳实现)

    §           整个过程加锁,如果当前事务的时间戳早于二级缓存中的条目的时间戳,说明该条目已经被别的事务修改了,此时重新查询一次数据库,否则才使用缓存数据,因此保证可重复读隔离级别。

 

8.4.6.2.6、实体事务缓存

需要特定缓存的支持和JTA事务支持,此处不演示。

 

8.4.6.2.7、集合缓存

此处演示读/写缓存示例,其他自测

1、修改FarmModel.hbm.xml,添加如下红色部分配置,表示实体缓存并读/写

<hibernate-mapping>
    <class name="cn.javass.h3test.model.UserModel" table="TBL_USER">
        <cache usage="read-write" />
        <set name="farms" cascade="all" inverse="true" lazy="false">
            <cache usage="read-write"/>
            <key column="fk_user_id"/>
            <one-to-many class="cn.javass.h3test.model.FarmModel"/>
        </set>
    </class>
</hibernate-mapping>

 

2、测试代码

public static void collectionReadWriteTest() {
SessionFactory sf = 
new Configuration().configure().buildSessionFactory();
        
    Session session1 = sf.openSession();
    Transaction t1 = session1.beginTransaction();
    //确保数据库中有标识符为118的UserModel
    UserModel user = (UserModel) session1.get(UserModel.class, 118);
    user.getFarms();
    t1.commit();
    session1.close();
        
    Session session2 = sf.openSession();
    Transaction t2 = session2.beginTransaction();
    user = (UserModel) session2.get(UserModel.class, 118);
    user.getFarms();
    t2.commit();
    session2.close();
    sf.close();
} 

    §           和实体并发策略有相同含义;

    §           但集合缓存只缓存集合元素的标识符,在二级缓存中只存放相应实体的标识符,然后再通过标识符去二级缓存查找相应的实体最后组合为集合返回。

 

 

8.4.6.2.8、查询缓存

1、保证全局配置中有开启了查询缓存。

2、修改FarmModel.hbm.xml,添加如下红色部分配置,表示实体缓存并读/写

<hibernate-mapping>
    <class name="cn.javass.h3test.model.FarmModel" table="TBL_FARM">
        <cache usage="read-write"/>
    ……
</hibernate-mapping> 

  3、测试代码

public static void queryCacheTest() {
SessionFactory sf = 
new Configuration().configure().buildSessionFactory();
     
Session session1 = sf.openSession();
    Transaction t1 = session1.beginTransaction();
    Query query = session1.createQuery("from FarmModel");
    //即使全局打开了查询缓存,此处也是必须的
    query.setCacheable(true);
    List<FarmModel> farmList = query.list();
    t1.commit();
    session1.close();
    
    Session session2 = sf.openSession();
    Transaction t2 = session2.beginTransaction();
    query = session2.createQuery("from FarmModel");
    //即使全局打开了查询缓存,此处也是必须的
    query.setCacheable(true);
    farmList = query.list();
    t2.commit();
    session2.close();
        sf.close();
}

      §           和实体并发策略有相同含义;

      §           和集合缓存类似,只缓存集合元素的标识符,在二级缓存中只存放相应实体的标识符,然后再通过标识符 去二级缓存查找相应的实体最后组合为集合返回。

  

 

8.4.6.2.9、高速缓存区域

Hibernate在不同的高速缓存区域保存不同的类(实体)/集合,如果不配置区域默认都保存到“默认缓存”(defaultCache)中。

  每一个区域可以设置过期策略、缓存条目大小等等。

  对于类缓存,默认区域名是全限定类名,如cn.javass.h3test.model.UserModel。

  对于集合而言,默认区域名是全限定类名+属性名,如cn.javass.….UserModel.farms。

  可通过hibernate.cache.region_prefix指定特定SessionFactory的区域前缀,如前缀是h3test,则如类缓存的区域名就是h3test. cn.javass.h3test.model.UserModel。如果应用程序使用多个SessionFactory 这可能是必须的。

 

    可通过<cache usage="read-write" region="区域名"/>自定义区域名,不过默认其实就可以了。

 

 

8.4.6.2.10ehcache配置详解:

1、默认cache:如果没有对应的特定区域的缓存,就使用默认缓存。

<defaultCache
      maxElementsInMemory="100"
      eternal="false"
      timeToIdleSeconds="1200"
      timeToLiveSeconds="1200"
      overflowToDisk="false">
    </defaultCache>

   2、指定区域cache:通过name指定,name对应到Hibernate中的区域名即可。

<cache name="cn.javass.h3test.model.UserModel"
      maxElementsInMemory="100"
      eternal="false"
      timeToIdleSeconds="1200"
      timeToLiveSeconds="1200"
      overflowToDisk="false">
    </cache>

 3、cache参数详解:

 

  name:指定区域名

  maxElementsInMemory :缓存在内存中的最大数目

  maxElementsOnDisk:缓存在磁盘上的最大数目

  eternal :缓存是否持久

  overflowToDisk 硬盘溢出数目

  timeToIdleSeconds :当缓存条目闲置n秒后销毁

  timeToLiveSeconds :当缓存条目存活n秒后销毁

  memoryStoreEvictionPolicy:缓存算法,有LRU(默认)、LFUFIFO

 

 

  4StandardQueryCache

 

  用于查询缓存使用,如果指定了该缓存,那么查询缓存将放在该缓存中。

<cache
    name="org.hibernate.cache.StandardQueryCache"
    maxElementsInMemory="5"
    eternal="false"
    timeToLiveSeconds="120"
overflowToDisk="true"/>

 

  如果不给查询设置区域名默认缓存到这,可以通过“query.setCacheRegion("区域名");”来设置查询的区域名。

 

5、UpdateTimestampsCache

    时间戳缓存,内部使用,用于保存最近更新的表的时间戳,这是非常重要的,无需失效,关闭时间戳缓存区域的过期时间。

<cache
    name="org.hibernate.cache.UpdateTimestampsCache"
    maxElementsInMemory="5000"
    eternal="true"
    overflowToDisk="true"/>
  

    Hibernate使用时间戳区域来决定被高速缓存的查询结果集是否是失效的。当你重新执行了一个启用了高速缓存的查询时,Hibernate就在时间戳缓存中查找对被查询的(几张)表所做的最近插入、更新或删除的时间戳。如果找到的时间戳晚于高速缓存查询结果的时间戳,那么缓存结果将被丢弃,重新执行一次查询。

 

8.4.6.2.11、什么时候需要查询缓存

  大多数时候无法从结果集高速缓存获益。必须知道:每隔多久重复执行同一查询。

  对于那些查询非常多但插入、删除、更新非常少的应用程序来说,查询缓存可提升性能。但写入多查询少的没有用,总失效。

 

8.4.6.2.12、管理一级缓存

无论何时,当你给save()、update()或 saveOrUpdate()方法传递一个对象时,或使用load()、 get()、list()、iterate() 或scroll()方法获得一个对象时, 该对象都将被加入到Session的内部缓存中。

当随后flush()方法被调用时,对象的状态会和数据库取得同步。 如果你不希望此同步操作发生,或者你正处理大量对象、需要对有效管理内存时,你可以调用evict() 方法,从一级缓存中去掉这些对象及其集合。

ScrollableResult cats = sess.createQuery("from Cat as cat").scroll(); //a huge result set

while ( cats.next() ) {

    Cat cat = (Cat) cats.get(0);

    doSomethingWithACat(cat);

    sess.evict(cat);

}

Session还提供了一个contains()方法,用来判断某个实例是否处于当前session的缓存中。

如若要把所有的对象从session缓存中彻底清除,则需要调用Session.clear()。

 

CacheMode参数用于控制具体的Session如何与二级缓存进行交互。

CacheMode.NORMAL - 从二级缓存中读、写数据。

CacheMode.GET - 从二级缓存中读取数据,仅在数据更新时对二级缓存写数据。

CacheMode.PUT - 仅向二级缓存写数据,但不从二级缓存中读数据。

CacheMode.REFRESH - 仅向二级缓存写数据,但不从二级缓存中读数据。通过 hibernate.cache.use_minimal_puts的设置,强制二级缓存从数据库中读取数据,刷新缓存内容。

 

8.4.6.2.12、管理二级缓存

对于二级缓存来说,在SessionFactory中定义了许多方法, 清除缓存中实例、整个类、集合实例或者整个集合。

sessionFactory.evict(Cat.class, catId); //evict a particular Cat

sessionFactory.evict(Cat.class);  //evict all Cats

sessionFactory.evictCollection("Cat.kittens", catId); //evict a particular collection of kittens

sessionFactory.evictCollection("Cat.kittens"); //evict all kitten collections

sessionFactory.evictQueries()//evict all queries

 

8.4.6.2.13、监控二级缓存

如若需要查看二级缓存或查询缓存区域的内容,你可以使用统计(Statistics) API。

通过sessionFactory.getStatistics();获取Hibernate统计信息。

此时,你必须手工打开统计选项。

hibernate.generate_statistics true

hibernate.cache.use_structured_entries true

 

具体详见“hibernate监控.rar”(需要自己稍微改改才能用)

需要修改head.jsp中的如下代码获取sessionFactory

if(sessionFactory == null) {
    WebApplicationContext applicationContext = WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(request.getSession().getServletContext());
    sessionFactory = (SessionFactory)applicationContext.getBean("userSessionFactory"); 
  }

 

 

参考资料:

Robbin的《缓存技术浅谈

百度百科的高速缓存知识 http://baike.baidu.com/view/907.htm 

bluedavy的《大型网站架构演化》http://www.blogjava.net/BlueDavy/archive/2008/09/03/226749.html

《Hibernate in Action》

 

本文转载自:http://jinnianshilongnian.iteye.com/blog/1525884

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