本文详细介绍了Hibernate的一级和二级缓存机制，重点讲解了二级缓存，并探讨了Ehcache缓存框架的特性。通过实例演示了Ehcache在Hibernate中的配置与使用，以及如何测试二级缓存效果，强调了二级缓存适用的场景。
Hibernate之二级缓存
Hibernate提供的缓存
有一级缓存、二级缓存。 目的就是为了减少对数据库的访问次数，提升程序执行效率！
缓存的目的是为了通过减少应用程序对物理数据访问的次数来提高程序运行的效率，原理则是把当前或接下来一段时间有可能会用到的数据保存到内存中，在使用时直接从内存中读取，而不是从硬盘上读取，简单说，缓存就是数据库中的数据在内存中的“临时容器”
一级缓存
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。
二级缓存
Hibernate提供了基于应用程序级别的缓存， 可以跨多个session，即不同的session都可以访问缓存数据。 这个换存也叫二级缓存。
Hibernate提供的二级缓存有默认的实现，且是一种可插配的缓存框架！如果用户想用二级缓存，只需要在hibernate.cfg.xml中配置即可； 不想用，直接移除，不影响代码。
如果觉得hibernate提供的框架框架不好用，自己可以换其他的缓存框架或自己实现缓存框架都可以。
了解ehcache缓存框架
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
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
实例
pom.xml依赖
导入依赖
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>com.chen</groupId>
<artifactId>T224_hibernate</artifactId>
<packaging>war</packaging>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<name>T224_hibernate Maven Webapp</name>
<url>http://maven.apache.org</url>
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
<maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
<junit.version>4.12</junit.version>
<servlet.version>4.0.0</servlet.version>
<hibernate.version>5.2.12.Final</hibernate.version>
<mysql.driver.version>5.1.46</mysql.driver.version>
<ehcache.version>2.10.0</ehcache.version>
<slf4j-api.version>1.7.7</slf4j-api.version>
<log4j-api.version>2.9.1</log4j-api.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>${junit.version}</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>javax.servlet</groupId>
<artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
<version>${servlet.version}</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.hibernate</groupId>
<artifactId>hibernate-core</artifactId>
<version>${hibernate.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>${mysql.driver.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>net.sf.ehcache</groupId>
<artifactId>ehcache</artifactId>
<version>${ehcache.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.hibernate</groupId>
<artifactId>hibernate-ehcache</artifactId>
<version>${hibernate.version}</version>
</dependency>
<!-- slf4j核心包 -->
<dependency>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>slf4j-api</artifactId>
<version>${slf4j-api.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>jcl-over-slf4j</artifactId>
<version>${slf4j-api.version}</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>${log4j-api.version}</version>
</dependency>
<!--核心log4j2jar包 -->
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-api</artifactId>
<version>${log4j-api.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-core</artifactId>
<version>${log4j-api.version}</version>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<finalName>T224_hibernate</finalName>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
<version>3.7.0</version>
<configuration>
<source>${maven.compiler.source}</source>
<target>${maven.compiler.target}</target>
<encoding>${project.build.sourceEncoding}</encoding>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
EhcacheUtil工具类
package com.u.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
在特定的磁盘中看到配置文件D://xxx
把overflowToDisk=“true” 缓存的数据放在指定文件夹
<?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.c.entity.User" eternal="false" maxElementsInMemory="100"
overflowToDisk="true" diskPersistent="false" timeToIdleSeconds="0"
timeToLiveSeconds="300" memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
</ehcache>
测试
package com.u.test;
import com.u.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.n.entity.Book", 11, "zhangsan");
System.out.println(EhcacheUtil.get("com.n.entity.Book", 11));
}
}
可以我的D盘看到出现了
测试二级缓存
在主配置映射文件加入相关映射文件
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE hibernate-configuration PUBLIC
"-//Hibernate/Hibernate Configuration DTD 3.0//EN"
"http://www.hibernate.org/dtd/hibernate-configuration-3.0.dtd">
<hibernate-configuration>
<session-factory>
<!-- 1. 数据库相关 -->
<property name="connection.username">root</property>
<property name="connection.password">123</property>
<property name="connection.url">jdbc:mysql://localhost:3306/mysql?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8
</property>
<property name="connection.driver_class">com.mysql.jdbc.Driver</property>
<property name="dialect">org.hibernate.dialect.MySQLDialect</property>
<!-- 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>
<!-- 配置本地事务（No CurrentSessionContext configured!） -->
<property name="hibernate.current_session_context_class">thread</property>
<!-- 2. 调试相关 -->
<property name="show_sql">true</property>
<property name="format_sql">true</property>
<!-- 3. 添加实体映射文件 -->
<mapping resource="com/c/entity/User.hbm.xml"/>
<!-- 讲解主键生成策略 -->
<mapping resource="com/h/entity/Class.hbm.xml"/>
<mapping resource="com/h/entity/Worker.hbm.xml"/>
<!-- 一对多关系
<mapping resource="com/e/entity/Order.hbm.xml"/>
<mapping resource="com/e/entity/OrderItem.hbm.xml"/>
一对多的自关联
<mapping resource="com/n/entity/TreeNode.hbm.xml"/>
多对多的自关联
<mapping resource="com/n/entity/book.hbm.xml"/>
<mapping resource="com/n/entity/category.hbm.xml"/>
-->
</session-factory>
</hibernate-configuration>
导入log4j2.xml这个是log4j2,如果你用的是log4j就导入你对应的配置
<?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>
然后我在自己的User实体映射文件中开启二级缓存
cache usage=“read-write” region="com.shl.one.entity.User"
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
"-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
"http://www.hibernate.org/dtd/hibernate-mapping-3.0.dtd">
<hibernate-mapping>
<class name="com.c.entity.User" table="tb_stu">
<cache usage="read-write" region="com.c.entity.User" />
<id name="sid" type="java.lang.Integer" column="sid">
<generator class="increment" />
</id>
<property name="sname" type="java.lang.String" column="sname">
</property>
<property name="shobby" type="java.lang.String" column="shobby">
</property>
<property name="tid" type="java.lang.Integer" column="tid">
</property>
<property name="cid" type="java.lang.Integer" column="cid">
</property>
</class>
</hibernate-mapping>
第一个案例
package com.u.test;
import org.hibernate.Session;
import org.hibernate.Transaction;
import com.c.dao.UserDao;
import com.c.entity.User;
import com.h.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.javaxl.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.setSid(2);
User user = userDao.get(u);
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
* session级别的缓存就是以及缓存
* sessionfactory级别的缓存是二级缓存
* 默认一级缓存是开启的,二级缓存是不缓存的
*/
public static void test1() {
Session session = SessionFactoryUtils.openSession();
Transaction transaction = session.beginTransaction();
User user = session.get(User.class, 2);
System.out.println(user);
User user2 = session.get(User.class, 2);
System.out.println(user2);
User user3 = session.get(User.class, 2);
System.out.println(user3);
transaction.commit();
session.close();
}
}
sql语句只运行了一次，如果不加入ehcache缓存机制后就会运行很多次
第二个案例
这个就是需要**query.setCacheable(true);**手动开启二级缓存
package com.u.test;
import java.util.List;
import org.hibernate.Session;
import org.hibernate.Transaction;
import org.hibernate.query.Query;
import com.h.util.SessionFactoryUtils;
/**
* hibernate二级缓存开启后
* 默认会对查询出的单条记录使用缓存机制
* 并不会对查询出的多条记录使用二级缓存机制
* 查询出多条记录的时候，想使用二级缓存的话，需要通过代码去开启
* query.setCacheable(true);
*
* hibernate针对单条数据和多条数据使用二级缓存为什么差异性呢
* @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();
}
}
二级缓存适合的几种情况：
数据量较小。（数据量太大会消耗大量内存，造成内存资源紧张，降低系统性能）
对数据的修改较少。（会造成频繁对缓存中的数据进行同步，影响系统的性能）
不会被大量的应用共享的数据。（数据被大量线程或事务共享，多线程访问的同步机制会影响系统性能）
不是很重要的数据。（如果要查询的数据对正确性要求较高，如财务，最好不要使用二级缓存）
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