hibernate整合Ehcache 实现二级缓存

一.hibernate缓存

有一级缓存、二级缓存。 目的是为了减少对数据库的访问次数，提升程序执行效率！

1 一级缓存 session
Hibernate默认是开启一级缓存的,是基于Session的缓存，缓存内容只在当前session有效，session关闭，缓存内容失效！
特点：
作用范围较小！ 缓存的事件短。
缓存效果不明显。

2 二级缓存 (可拔插式,可开可不开) hibernate默认不开启
SessionFactory
二级缓存是在SessionFactory，所有的Session共享同一个二级缓存。

缓存原理

package com.zking.nine.test;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
 * 缓存原理
 * @author Administrator
 *
 */
public class EhcacheDemo1 {
  private static Map<String, Object> map=new HashMap<>();
  
  public static Object getValue(String key) {
	Object value=map.get(key);//null
	
	if(value==null) {
		System.out.println("hello ehcache");
		map.put(key, "存入缓存中的数据");//做开发时,相当于从数据库中获取数据
		value=map.get(key);
	}
	
	  return value;
	  
  }
  
  
  public static void main(String[] args) {
	System.out.println(getValue("zc"));//输出 :hello ehcache  存入缓存中的数据       (  此时value=null 执行if代码)
	System.out.println(getValue("zc"));//输出:存入缓存中的数据    ( 第二次查的时候  value已经有值了 直接return value)
}
  
  
  
}

2. 为什么需要缓存 :拉高程序的性能

关系型数据库：数据与数据之间存在关系（联系）的数据库 mysql/Oracle、sqlserver
非关系型数据库：数据与数据之间是不存在关系的，key-value
1、基于文件存储的数据库：ehcache
2、基于内存存储的数据库：redis、memcache
3、基于文档存储的数据库：mongodb

3. 什么样的数据需要缓存
1.很少被修改或根本不改的数据4
2. 不是很重要的数据，允许出现偶尔并发访问的

二. ehcache是什么

Ehcache 是现在最流行的纯Java开源缓存框架，配置简单、结构清晰、功能强大
注1：本章介绍的是2.X版本，3.x的版本和2.x的版本API差异比较大
1. ehcache的特点
.1 够快
Ehcache的发行有一段时长了，经过几年的努力和不计其数的性能测试，Ehcache终被设计于large, high concurrency systems.
.2 够简单
开发者提供的接口非常简单明了，从Ehcache的搭建到运用运行仅仅需要的是你宝贵的几分钟。其实很多开发者都不知道自己用在用

Ehcache，Ehcache被广泛的运用于其他的开源项目
.3 够袖珍
关于这点的特性，官方给了一个很可爱的名字small foot print ，一般Ehcache的发布版本不会到2M，V 2.2.3 才 668KB。
.4 够轻量
核心程序仅仅依赖slf4j这一个包，没有之一！
.5 好扩展
Ehcache提供了对大数据的内存和硬盘的存储，最近版本允许多实例、保存对象高灵活性、提供LRU、LFU、FIFO淘汰算法，基础属性支持热配置、支持的插件多
.6 监听器
缓存管理器监听器 （CacheManagerListener）和 缓存监听器（CacheEvenListener）,做一些统计或数据一致性广播挺好用的
.7 分布式缓存
从Ehcache 1.2开始，支持高性能的分布式缓存，兼具灵活性和扩展性

2. ehcache的使用
1.1 导入相关依赖

<dependency>
  	<groupId>net.sf.ehcache</groupId>
    <artifactId>ehcache</artifactId>
    <version>2.10.0</version>
  </dependency>

1.2 slf4j 抽象的日志系统
log4j2/common logging

<!-- log配置：Log4j2 + Slf4j -->
		<!-- slf4j核心包 -->
		<dependency>
			<groupId>org.slf4j</groupId>
			<artifactId>slf4j-api</artifactId>
			<version>1.7.7</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.slf4j</groupId>
			<artifactId>jcl-over-slf4j</artifactId>
			<version>1.7.7</version>
			<scope>runtime</scope>
		</dependency>

		<!--用于与slf4j保持桥接 -->
		<dependency>
			<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
			<artifactId>log4j-slf4j-impl</artifactId>
			<version>2.9.1</version>
		</dependency>

		<!--核心log4j2jar包 -->
		<dependency>
			<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
			<artifactId>log4j-api</artifactId>
			<version>2.9.1</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
			<artifactId>log4j-core</artifactId>
			<version>2.9.1</version>
		</dependency>

1.3src引入 log4j2.xml

2 核心接口
CacheManager：缓存管理器
Cache：缓存对象，缓存管理器内可以放置若干cache，存放数据的实质，所有cache都实现了Ehcache接口
Element：单条缓存数据的组成单位

package com.zking.nine.util;

import net.sf.ehcache.Cache;
import net.sf.ehcache.CacheManager;
import net.sf.ehcache.Element;

import java.io.InputStream;

public class EhcacheUtil {

    private static CacheManager cacheManager;

    static {
        try {
            InputStream is = EhcacheUtil.class.getResourceAsStream("/ehcache.xml");
            cacheManager = CacheManager.create(is);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    private EhcacheUtil() {
    }

    public static void put(String cacheName, Object key, Object value) {
        Cache cache = cacheManager.getCache(cacheName);
        if (null == cache) {
            //以默认配置添加一个名叫cacheName的Cache
            cacheManager.addCache(cacheName);
            cache = cacheManager.getCache(cacheName);
        }
        cache.put(new Element(key, value));
    }


    public static Object get(String cacheName, Object key) {
        Cache cache = cacheManager.getCache(cacheName);
        Element element = cache.get(key);
        return null == element ? null : element.getValue();
    }

    public static void remove(String cacheName, Object key) {
        Cache cache = cacheManager.getCache(cacheName);
        cache.remove(key);
    }
}

3 创建 ehcache.xml 设置缓存模式
ehcache.xml文件是用来定义Ehcache的配置信息的，更准确的来说它是定义CacheManager的配置信息的。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://ehcache.org/ehcache.xsd"
         updateCheck="false">
    <!--磁盘存储:将缓存中暂时不使用的对象,转移到硬盘,类似于Windows系统的虚拟内存-->
    <!--path:指定在硬盘上存储对象的路径-->
    <!--java.io.tmpdir 是默认的临时文件路径。 可以通过如下方式打印出具体的文件路径 System.out.println(System.getProperty("java.io.tmpdir"));-->
    <diskStore path="E:\Temp"/>


    <!--defaultCache：默认的管理策略-->
    <!--eternal：设定缓存的elements是否永远不过期。如果为true，则缓存的数据始终有效，如果为false那么还要根据timeToIdleSeconds，timeToLiveSeconds判断-->
    <!--maxElementsInMemory：在内存中缓存的element的最大数目-->
    <!--overflowToDisk：如果内存中数据超过内存限制，是否要缓存到磁盘上-->
    <!--diskPersistent：是否在磁盘上持久化。指重启jvm后，数据是否有效。默认为false-->
    <!--timeToIdleSeconds：对象空闲时间(单位：秒)，指对象在多长时间没有被访问就会失效。只对eternal为false的有效。默认值0，表示一直可以访问-->
    <!--timeToLiveSeconds：对象存活时间(单位：秒)，指对象从创建到失效所需要的时间。只对eternal为false的有效。默认值0，表示一直可以访问-->
    <!--memoryStoreEvictionPolicy：缓存的3 种清空策略-->
    <!--FIFO：first in first out (先进先出)-->
    <!--LFU：Less Frequently Used (最少使用).意思是一直以来最少被使用的。缓存的元素有一个hit 属性，hit 值最小的将会被清出缓存-->
    <!--LRU：Least Recently Used(最近最少使用). (ehcache 默认值).缓存的元素有一个时间戳，当缓存容量满了，而又需要腾出地方来缓存新的元素的时候，那么现有缓存元素中时间戳离当前时间最远的元素将被清出缓存-->
    <defaultCache eternal="false" maxElementsInMemory="1000" overflowToDisk="false" diskPersistent="false"
                  timeToIdleSeconds="0" timeToLiveSeconds="600" memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>


    <!--name： Cache的名称，必须是唯一的(ehcache会把这个cache放到HashMap里)-->
    <cache name="stuCache" eternal="false" maxElementsInMemory="100"
           overflowToDisk="true" diskPersistent="true" timeToIdleSeconds="0"
           timeToLiveSeconds="300" memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
   
    <!-- book测试二级缓存 查询单个  查询所有-->
    <cache name="com.zking.five.entity.Book" eternal="false" maxElementsInMemory="100"
           overflowToDisk="true" diskPersistent="true" timeToIdleSeconds="0"
           timeToLiveSeconds="300" memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>



</ehcache>

三.hibernate整合ehcache

hibernate(5.12.Final)中使用二级缓存步骤(ehcache)
5.1 导入ehcache相关依赖 (整合包)

 <dependency>
         <groupId>org.hibernate</groupId>
         <artifactId>hibernate-ehcache</artifactId>
        <version>5.2.12.Final</version>
      </dependency>

5.2 hibernate.cfg.xml中添加二级缓存相关配置

<!-- 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>
      <!-- EhCache驱动 -->
      <property name="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.EhCacheRegionFactory</property>

5.3 src添加 ehcache.xml (上面提到的) 指定缓存框架

5.4 指定实体类开启二级缓存
第1种: 注解式开发 在hibernate.hbml.xml文件中 指定哪些类要加入二级缓存

< cache usage=“read-write” class=“entity.Dict”/>

第2种: xml配置方式
在实体类映射文件中添加 二级缓存

<class table="t_sys_dict" name="entity.Dict">
  <cache usage="read-write"/> 
            .......
  </class>

5.测试
<二级缓存查单个>

package com.zking.nine.test;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import org.hibernate.Session;

import com.zking.five.entity.Book;
import com.zking.nine.util.EhcacheUtil;
import com.zking.two.entity.Student;
import com.zking.two.util.SessionFactoryUtil;
/**
 * 演示使用缓存  查询单个
 * @author Administrator
 *
 */
public class EhcacheDemo3 {
  
  //开启二次缓存  查三次只执行一条sql语句 ,不开二级缓存则执行三条sql语句
  public static void main(String[] args) {
	  Session session = SessionFactoryUtil.openSession();
	  
	 Book book = session.get(Book.class, 1);//从数据库获取  
	 System.out.println(book);
	 Book book2 = session.get(Book.class, 1); //从缓存中 
	 System.out.println(book2);
	 Book book3 = session.get(Book.class, 1); //从缓存中 
	 System.out.println(book3);  
	 
	  SessionFactoryUtil.closeSession();
	  
	}
  
  
  
}

查询所有
注1：查全部需要编写代码来开启二级缓存的
query.setCacheRegion(“entity.Dict”);//指定缓存策略，名字必须实体类的完整类名
query.setCacheable(true);//手动开

package com.zking.nine.test;


import java.util.List;


import org.hibernate.Session;
import org.hibernate.query.Query;


import com.zking.two.util.SessionFactoryUtil;
/**
 * hibernate二级缓存  不会同时缓存多条数据 (查询所有时不使用缓存) ,需要手动设置,开启二级缓存
 * @author Administrator
 *
 */
public class EhcacheDemo4 {
  
  
 
  public static void main(String[] args) {
	  Session session = SessionFactoryUtil.openSession();
	//没有手动开启缓存前  执行了三条sql语句  
//	  List list = session.createQuery("from Book").list();
//	  System.out.println(list.size());
//	  List list1 = session.createQuery("from Book").list();
//	  System.out.println(list1.size());
//	  List list2 = session.createQuery("from Book").list();
//	  System.out.println(list2.size());
	
	  
	  //手动开启二级缓存后执行一条
	  Query query = session.createQuery("from Book");
	  query.setCacheable(true);//手动开启二级缓存  
	  List list = query.list();
	  System.out.println(list.size());
	  List list2 = query.list();
	  System.out.println(list2.size());
	  List list3 = query.list();
	  System.out.println(list3.size());
	  
	
	  
	  SessionFactoryUtil.closeSession();
	  
	}
  
  
  
}

总的来说, 二级缓存 使用步骤是:

1. 开启二级缓存

2)指定缓存框架

3)指定那些类加入二级缓存

4)测试