hibernate（6）之二级缓存

秃头使我变强

于 2019-09-06 20:29:21 发布

阅读量250

点赞数

分类专栏： hibernate

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_21907023/article/details/100585014

版权

hibernate 专栏收录该内容

6 篇文章

订阅专栏

本文介绍了Hibernate的二级缓存概念，强调了缓存对于提升程序性能的重要性。内容包括一级和二级缓存的区别，一级缓存由Session管理，二级缓存由SessionFactory管理。讨论了不同类型的数据库，如关系型和非关系型，并以Ehcache为例，展示了基于文件和内存存储的缓存实现。通过代码示例解释了Ehcache的使用，以及如何在Hibernate中配置和开启二级缓存，强调了手动开启二级缓存的需求。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

为什么需要缓存：
为了拉高程序的性能
什么样的数据需要缓存：
很少被修改或根本不改的数据权限
业务场景比如：耗时较高的统计分析sql、电话账单查询sql等
什么是二级缓存：
Hibernate提供了一级缓存和二级缓存，合理的利用缓存可以有助于提高系统的性能，为了避免不合理的利用缓存导致内存过度消耗降低系统性能，可以通过合理配置缓存的参数来避免这个问题。
Hibernate中的一级缓存由Session管理，二级缓存由SessionFactory来管理。在使用时，二级缓存是可有可无的，但一级缓存是必不可少的。
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
采用map集合简易实现缓存原理
首先上一张map模拟逻辑图：

接着上测试代码：

package com.swx.six.test;

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

/**
 * 利用map集合简易实现缓存原理
 * @author Administrator
 *
 */
public class EhcacheDemo1 {
	static Map<String, Object> cache = new HashMap<String, Object>();
	static Object getValue(String key) {
		Object value = cache.get(key);
		if(value == null) {//如果没有值就进入数据库取值
			System.out.println("请求数据库...  第一步");
			cache.put(key, new String[] {"zs"});
			System.out.println("数据库查出结果集放入缓存...  第二步");
			System.out.println("从缓存中读取数据...  第三步");
			return cache.get(key);
		}else {//如果缓存中有就直接去缓存中拿，就不用去数据库中寻找
			System.out.println("从缓存中读取数据...  第四、五、六步");
		}
		return value;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(getValue("sname"));
		System.out.println(getValue("sname"));
	}
}

结果：
在这里插入图片描述
可以看见第一次获取getValue(“sname”)的时候是模拟去数据库中拿的，而且其结果也存入了缓存中，而当第二次去拿的时候，就是直接从缓存中拿取了。

讲解ehcache
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
首先介绍核心接口：
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
ehcache内存结构图：

EhcacheUtil：

package com.swx.six.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);
    }
}

ehcache.xml配置文件：

<?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="D://xxx"/>


    <!--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="com.swx.one.entity.User" eternal="false" maxElementsInMemory="100"
           overflowToDisk="false" diskPersistent="false" timeToIdleSeconds="0"
           timeToLiveSeconds="300" memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
</ehcache>

log4j2.xml配置文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!-- status : 指定log4j本身的打印日志的级别.ALL< Trace < DEBUG < INFO < WARN < ERROR 
	< FATAL < OFF。 monitorInterval : 用于指定log4j自动重新配置的监测间隔时间，单位是s,最小是5s. -->
<Configuration status="WARN" monitorInterval="30">
	<Properties>
		<!-- 配置日志文件输出目录 ${sys:user.home} -->
		<Property name="LOG_HOME">/root/workspace/lucenedemo/logs</Property>
		<property name="ERROR_LOG_FILE_NAME">/root/workspace/lucenedemo/logs/error</property>
		<property name="WARN_LOG_FILE_NAME">/root/workspace/lucenedemo/logs/warn</property>
		<property name="PATTERN">%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%t-%L] %-5level %logger{36} - %msg%n</property>
	</Properties>

	<Appenders>
		<!--这个输出控制台的配置 -->
		<Console name="Console" target="SYSTEM_OUT">
			<!-- 控制台只输出level及以上级别的信息(onMatch),其他的直接拒绝(onMismatch) -->
			<ThresholdFilter level="trace" onMatch="ACCEPT"
				onMismatch="DENY" />
			<!-- 输出日志的格式 -->
			<!-- %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss, SSS} : 日志生产时间 %p : 日志输出格式 %c : logger的名称 
				%m : 日志内容，即 logger.info("message") %n : 换行符 %C : Java类名 %L : 日志输出所在行数 %M 
				: 日志输出所在方法名 hostName : 本地机器名 hostAddress : 本地ip地址 -->
			<PatternLayout pattern="${PATTERN}" />
		</Console>

		<!--文件会打印出所有信息，这个log每次运行程序会自动清空，由append属性决定，这个也挺有用的，适合临时测试用 -->
		<!--append为TRUE表示消息增加到指定文件中，false表示消息覆盖指定的文件内容，默认值是true -->
		<File name="log" fileName="logs/test.log" append="false">
			<PatternLayout
				pattern="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level %logger{36} - %msg%n" />
		</File>
		<!-- 这个会打印出所有的info及以下级别的信息，每次大小超过size， 则这size大小的日志会自动存入按年份-月份建立的文件夹下面并进行压缩，作为存档 -->
		<RollingFile name="RollingFileInfo" fileName="${LOG_HOME}/info.log"
			filePattern="${LOG_HOME}/$${date:yyyy-MM}/info-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log">
			<!--控制台只输出level及以上级别的信息（onMatch），其他的直接拒绝（onMismatch） -->
			<ThresholdFilter level="info" onMatch="ACCEPT"
				onMismatch="DENY" />
			<PatternLayout
				pattern="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level %logger{36} - %msg%n" />
			<Policies>
				<!-- 基于时间的滚动策略，interval属性用来指定多久滚动一次，默认是1 hour。 modulate=true用来调整时间：比如现在是早上3am，interval是4，那么第一次滚动是在4am，接着是8am，12am...而不是7am. -->
				<!-- 关键点在于 filePattern后的日期格式，以及TimeBasedTriggeringPolicy的interval， 日期格式精确到哪一位，interval也精确到哪一个单位 -->
				<!-- log4j2的按天分日志文件 : info-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log -->
				<TimeBasedTriggeringPolicy interval="1"
					modulate="true" />
				<!-- SizeBasedTriggeringPolicy:Policies子节点， 基于指定文件大小的滚动策略，size属性用来定义每个日志文件的大小. -->
				<!-- <SizeBasedTriggeringPolicy size="2 kB" /> -->
			</Policies>
		</RollingFile>

		<RollingFile name="RollingFileWarn" fileName="${WARN_LOG_FILE_NAME}/warn.log"
			filePattern="${WARN_LOG_FILE_NAME}/$${date:yyyy-MM}/warn-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log">
			<ThresholdFilter level="warn" onMatch="ACCEPT"
				onMismatch="DENY" />
			<PatternLayout
				pattern="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level %logger{36} - %msg%n" />
			<Policies>
				<TimeBasedTriggeringPolicy />
				<SizeBasedTriggeringPolicy size="2 kB" />
			</Policies>
			<!-- DefaultRolloverStrategy属性如不设置，则默认为最多同一文件夹下7个文件，这里设置了20 -->
			<DefaultRolloverStrategy max="20" />
		</RollingFile>

		<RollingFile name="RollingFileError" fileName="${ERROR_LOG_FILE_NAME}/error.log"
			filePattern="${ERROR_LOG_FILE_NAME}/$${date:yyyy-MM}/error-%d{yyyy-MM-dd-HH-mm}-%i.log">
			<ThresholdFilter level="error" onMatch="ACCEPT"
				onMismatch="DENY" />
			<PatternLayout
				pattern="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level %logger{36} - %msg%n" />
			<Policies>
				<!-- log4j2的按分钟 分日志文件 : warn-%d{yyyy-MM-dd-HH-mm}-%i.log -->
				<TimeBasedTriggeringPolicy interval="1"
					modulate="true" />
				<!-- <SizeBasedTriggeringPolicy size="10 MB" /> -->
			</Policies>
		</RollingFile>

	</Appenders>

	<!--然后定义logger，只有定义了logger并引入的appender，appender才会生效 -->
	<Loggers>
		<!--过滤掉spring和mybatis的一些无用的DEBUG信息 -->
		<logger name="org.springframework" level="INFO"></logger>
		<logger name="org.mybatis" level="INFO"></logger>

		<!-- 第三方日志系统 -->
		<logger name="org.springframework" level="ERROR" />
		<logger name="org.hibernate" level="ERROR" />
		<logger name="org.apache.struts2" level="ERROR" />
		<logger name="com.opensymphony.xwork2" level="ERROR" />
		<logger name="org.jboss" level="ERROR" />


		<!-- 配置日志的根节点 -->
		<root level="all">
			<appender-ref ref="Console" />
			<appender-ref ref="RollingFileInfo" />
			<appender-ref ref="RollingFileWarn" />
			<appender-ref ref="RollingFileError" />
		</root>

	</Loggers>

</Configuration>

演示：

package com.swx.six.test;

import com.swx.six.util.EhcacheUtil;

/**
 * 演示利用缓存存储数据
 * @author Administrator
 *
 */
public class EhcacheDemo2 {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(System.getProperty("java.io.tmpdir"));
		EhcacheUtil.put("com.swx.one.entity.User", 11, "zhangsan");
		System.out.println(EhcacheUtil.get("com.swx.one.entity.User", 11));
	}
}

记得在测试前将 overflowToDisk=“true” 这样才能存到磁盘上去
<cache name="com.swx.one.entity.User" overflowToDisk="true"/>

在这里插入图片描述

7. 二级缓存：
一级二级缓存图解：（session与SessionFactory）
UserDao：

package com.swx.six.dao;

import org.hibernate.Session;
import org.hibernate.Transaction;

import com.swx.one.entity.User;
import com.swx.two.util.SessionFactoryUtils;

public class UserDao {
public User get(User u) {
	Session session = SessionFactoryUtils.openSession();
	Transaction transaction = session.beginTransaction();
	
	User user = session.get(User.class, u.getId());
	
	transaction.commit();
	SessionFactoryUtils.closeSession();
	return user;
}
}

EhcacheDemo3 ：

package com.swx.six.test;

import org.hibernate.Session;
import org.hibernate.Transaction;

import com.swx.one.entity.User;
import com.swx.six.dao.UserDao;
import com.swx.two.util.SessionFactoryUtils;



/**
 * 演示查单个用户使用了缓存
 * @author Administrator
 *
 */
public class EhcacheDemo3 {
	/**
	 * 默认情况下，sql语句形成了三次，这里为了提高性能，必须使用二级缓存SessionFactory缓存
	 *  <!-- 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>
      
      	映射文件中添加标签
      	<cache usage="read-write" region="com.swx.one.entity.User"/>
      	这里的region指的是Ehcache.xml中cacheName
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		UserDao userDao  = new UserDao();
		User u = new User();
		u.setId(7);
		User user = userDao.get(u);//每次使用userdao.get()就是执行一次打开关闭
		System.out.println(user);
		User user2 = userDao.get(u);
		System.out.println(user2);
		User user3 = userDao.get(u);
		System.out.println(user3);
		//test1();
	}
	
	/**
	 * 同一个session，sql语句只生成一次，这里用到了一级缓存
	 */
	public static void test1() {
		Session session = SessionFactoryUtils.openSession();
		Transaction transaction = session.beginTransaction();
		
		User user = session.get(User.class, 7);//这里第一次打开后，后面的会去拿前面已经生成的sql
		System.out.println(user);
		User user2 = session.get(User.class, 7);
		System.out.println(user2);
		User user3 = session.get(User.class, 7);
		System.out.println(user3);
		
		transaction.commit();
		session.close();//只执行一次关闭
	}
}

首先测试test1()方法：
在这里插入图片描述
这里只执行了一次sql语句，再关闭test1（）方法，执行上面的方法：

Hibernate: 
    select
        user0_.id as id1_7_0_,
        user0_.user_name as user_nam2_7_0_,
        user0_.user_pwd as user_pwd3_7_0_,
        user0_.real_name as real_nam4_7_0_,
        user0_.sex as sex5_7_0_,
        user0_.birthday as birthday6_7_0_,
        user0_.create_datetime as create_d7_7_0_,
        user0_.remark as remark8_7_0_ 
    from
        t_hibernate_user user0_ 
    where
        user0_.id=?
User [id=7, userName=吃吃吃, userPwd=mima, realName=null, sex=null, birthday=null, createDatetime=2018-10-17 15:01:55.0, remark=null]
Hibernate: 
    select
        user0_.id as id1_7_0_,
        user0_.user_name as user_nam2_7_0_,
        user0_.user_pwd as user_pwd3_7_0_,
        user0_.real_name as real_nam4_7_0_,
        user0_.sex as sex5_7_0_,
        user0_.birthday as birthday6_7_0_,
        user0_.create_datetime as create_d7_7_0_,
        user0_.remark as remark8_7_0_ 
    from
        t_hibernate_user user0_ 
    where
        user0_.id=?
User [id=7, userName=吃吃吃, userPwd=mima, realName=null, sex=null, birthday=null, createDatetime=2018-10-17 15:01:55.0, remark=null]
Hibernate: 
    select
        user0_.id as id1_7_0_,
        user0_.user_name as user_nam2_7_0_,
        user0_.user_pwd as user_pwd3_7_0_,
        user0_.real_name as real_nam4_7_0_,
        user0_.sex as sex5_7_0_,
        user0_.birthday as birthday6_7_0_,
        user0_.create_datetime as create_d7_7_0_,
        user0_.remark as remark8_7_0_ 
    from
        t_hibernate_user user0_ 
    where
        user0_.id=?
User [id=7, userName=吃吃吃, userPwd=mima, realName=null, sex=null, birthday=null, createDatetime=2018-10-17 15:01:55.0, remark=null]

这里执行了三次sql语句。
如何开启二级缓存：
配置核心文件：

 <!-- 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>

再去对应的实体类的映射文件配置：

<cache usage="read-write" region="com.swx.one.entity.User"/>

然后再次执行main（）中的代码：
在这里插入图片描述
可以看到这次只执行了一次sql语句，这就是二级缓存。
注意：即使是配置了二级缓存，在查多个的时候，依旧不会开启二级缓存，需要进行手动开启
query.setCacheable(true);
测试：

package com.swx.six.test;

import java.util.List;

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

import com.swx.two.util.SessionFactoryUtils;



/**
 * hibernate二级缓存不会同时缓存多条数据
 * @author Administrator
 *
 */
public class EhcacheDemo4 {
	public static void main(String[] args) {
		Session session = SessionFactoryUtils.openSession();
		Transaction transaction = session.beginTransaction();
		
		Query query = session.createQuery("from User");
		//query.setCacheable(true);
		List list = query.list();
		System.out.println(list);
		List list2 = query.list();
		System.out.println(list2);
		List list3 = query.list();
		System.out.println(list3);
		
		
		transaction.commit();
		session.close();
	}
}