Hibernate缓存机制

最新推荐文章于 2025-08-20 20:08:44 发布

仙陀

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分类专栏：学习经验总结文章标签： hibernate session 数据库 class 集群 encoding

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本文详细介绍了Hibernate中的一级和二级缓存机制，包括缓存的目的、分类、管理方法及配置过程，对比了两种缓存的区别，帮助读者理解如何有效利用缓存提高应用性能。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

缓存是位于应用程序与物理数据源之间，用于临时存放复制数据的内存区域，目的是为了减少应用程序对物理数据源访问的次数，从而提高应用程序的运行性能.
Hibernate在查询数据时，首先到缓存中去查找，如果找到就直接使用，找不到的时候就会从物理数据源中检索，所以，把频繁使用的数据加载到缓存区后，就可以大大减少应用程序对物理数据源的访问，使得程序的运行性能明显的提升.

Hibernate缓存分类：

Session缓存，一级缓存.

SessionFactory的缓存分为内置缓存和外置缓存.内置缓存中存放的是SessionFactory对象的一些集合属性包含的数据(映射元素据及预定义SQL语句等),对于应用程序来说,它是只读的.外置缓存中存放的是数据库数据的副本,其作用和一级缓存类似.二级缓存除了以内存作为存储介质外,还可以选用硬盘等外部存储设备.

Hibernate的缓存范围

Hibernate的一级缓存和二级缓存都位于均位于持久层,且均用于存放数据库数据的副本,最大的区别就是缓存的范围各不一样.

缓存的范围分为3类:

1.事务范围
事务范围的缓存只能被当前事务访问,每个事务都有各自的缓存,缓存内的数据通常采用相互关联的对象形式.缓存的生命周期依赖于事务的生命周期,只有当事务结束时,缓存的生命周期才会结束.事务范围的缓存使用内存作为存储介质,一级缓存就属于事务范围.
2.应用范围
应用程序的缓存可以被应用范围内的所有事务共享访问.缓存的生命周期依赖于应用的生命周期,只有当应用结束时,缓存的生命周期才会结束.应用范围的缓存可以使用内存或硬盘作为存储介质,二级缓存就属于应用范围.
3.集群范围（分布式）

即在多个应用实例,多个JVM间共享的缓存策略.分布式缓存由多个应用级缓存实例组成,通过某种远程机制(RMI,JMS)实现各个缓存实例间的数据同步,任何一个实例的数据修改,将导致整个集群间的数据状态同步.
     在集群环境中,缓存被一个机器或多个机器的进程共享,缓存中的数据被复制到集群环境中的每个进程节点,进程间通过远程通信来保证缓存中的数据的一致,缓存中的数据通常采用对象的松散数据形式.

Hibernate的缓存管理

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.

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.

Java代码

sessionFactory.evict(Customer.class, new Integer(1));

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.

Java代码

sessionFactory.evict(Customer.class);

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.

Java代码

sessionFactory.evictCollection("Customer.orders");

sessionFactory.evictCollection("Customer.orders");

Hibernate的二级缓存的配置

首先,不是所有的数据都适合放在二级缓存中,看一下,什么样的数据适合放在二级缓存中来?什么样的数据不适合放在二级缓存中来?
下面这几种情况就不适合加载到二级缓存中:
1.经常被修改的数据
2.绝对不允许出现并发访问的数据
3.与其他应用共享的数据
下面这己种情况合适加载到二级缓存中:
1.数据更新频率低
2.允许偶尔出现并发问题的非重要数据
3.不会被并发访问的数据
4.常量数据
5.不会被第三方修改的数据

Hibernate的二级缓存功能是靠配置二级缓存插件来实现的,Hibernate为了集成这些插件,Hibernate提供了org.hibernate.cache.CacheProvider借口,它充当缓存插件与Hibernate之间的适配器 .

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

下面是几种常用的缓存插件：

　　EhCache：可作为进程范围的缓存，存放数据的物理介质可以是内存或硬盘，对Hibernate的查询缓存提供了支持。

　　OSCache：可作为进程范围的缓存，存放数据的物理介质可以是内存或硬盘，提供了丰富的缓存数据过期策略，对Hibernate的查询缓存提供了支持。

　　SwarmCache：可作为群集范围内的缓存，但不支持Hibernate的查询缓存。

　　JBossCache：可作为群集范围内的缓存，支持事务型并发访问策略，对Hibernate的查询缓存提供了支持。

　　3.5. 配置二级缓存的主要步骤：

　　1 选择需要使用二级缓存的持久化类，设置它的命名缓存的并发访问策略。这是最值得认真考虑的步骤。

　　2 选择合适的缓存插件，然后编辑该插件的配置文件。

简单介绍一下EHCache的配置
hibernate.cfg.xml

Xml代码

<hibernate-configuration>
<session-factory>
<property name="hibernate.cache.provider_class">
org.hibernate.cache.EhCacheProvider
</property>
<property name="hibernate.cache.use_query_cache">
true
</property>
</session-factory>
</hibernate-configuration>

 <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>

ehcache.xml

Xml代码

<ehcache>
<diskStore path="java.io.tmpdir"/>
<defaultCache maxElementsInMemory="10000" eternal="false" timeToIdleSeconds="300" timeToLiveSeconds="600" overflowToDisk="true"/>
</ehcache>

<ehcache>
  <!-- maxElementsInMemory为缓存对象的最大数目, eternal设置是否永远不过期,timeToIdleSeconds对象处于空闲状态的最多秒数,timeToLiveSeconds对象处于缓存状态的最多秒数 -->
  <diskStore path="java.io.tmpdir"/>
    <defaultCache maxElementsInMemory="10000" eternal="false"  timeToIdleSeconds="300" timeToLiveSeconds="600" overflowToDisk="true"/>
</ehcache>

****.hbm.xml

Xml代码

<?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>
<cache usage="read-write"/>
</class>
</hibernate-mapping>

<?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>

1.一级缓存和二级缓存的比较：

Hibernate中提供了两级Cache，第一级别的缓存是Session级别的缓存，它是属于事务范围的缓存。这一级别的缓存由hibernate管理的，一般情况下无需进行干预；第二级别的缓存是SessionFactory级别的缓存，它是属于进程范围或群集范围的缓存。这一级别的缓存可以进行配置和更改，并且可以动态加载和卸载。

	第一级缓存	第二级缓存
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，每个事务都有单独的第一级缓存	进程范围或集群范围，缓存被同一个进程或集群范围内的所有事务共享
并发访问策略	由于每个事务都拥有单独的第一级缓存，不会出现并发问题，无需提供并发访问策略	由于多个事务会同时访问第二级缓存中相同数据，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	没有提供数据过期策略。处于一级缓存中的对象永远不会过期，除非应用程序显式清空缓存或者清除特定的对象	必须提供数据过期策略，如基于内存的缓存中的对象的最大数目，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
物理存储介质	内存	内存和硬盘。对象的散装数据首先存放在基于内在的缓存中，当内存中对象的数目达到数据过期策略中指定上限时，就会把其余的对象写入基于硬盘的缓存中。
缓存的软件实现	在Hibernate的Session的实现中包含了缓存的实现	由第三方提供，Hibernate仅提供了缓存适配器(CacheProvider)。用于把特定的缓存插件集成到Hibernate中。
启用缓存的方式	只要应用程序通过Session接口来执行保存、更新、删除、加载和查询数据库数据的操作，Hibernate就会启用第一级缓存，把数据库中的数据以对象的形式拷贝到缓存中，对于批量更新和批量删除操作，如果不希望启用第一级缓存，可以绕过Hibernate API，直接通过JDBC　API来执行指操作。	用户可以在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，就可以考虑使用第二级缓存。只有为某个类或集合配置了第二级缓存，Hibernate在运行时才会把它的实例加入到第二级缓存中。
用户管理缓存的方式	第一级缓存的物理介质为内存，由于内存容量有限，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()方法可以显式清空缓存中特定对象，但这种方法不值得推荐。	第二级缓存的物理介质可以是内存和硬盘，因此第二级缓存可以存放大量的数据，数据过期策略的maxElementsInMemory属性值可以控制内存中的对象数目。管理第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。