Hibernate缓存机制分析

Hibernate缓存机制

Hibernate缓存分类

l  一级缓存

l  二级缓存

l  查询缓存

Hibernate为什么要使用缓存机制

1.      Hibernate负责持久层，要经常执行访问数据库的操作，使用缓存机制用来减少访问数据库的次数，提高执行效率。

2.      采用缓存机制更加安全，操作数据的时候执行了误操作，可以再提交之前进行挽救，因为缓存的数据是来自于数据库的，在程序运行期间可以同步数据。

Hibernate的缓存原理

Hibernate分为一级缓存，二级缓存以及查询缓存，他们的适用范围是不一样的。

1.      一级缓存

Hibernate的一级缓存是Session级别的缓存，生命周期和Session的一致。

Session缓存的生命周期属于事务范围(Transaction)，即Session缓存的生命周期通常对应一个数据库事务。

Session session = SessionFactory.openSession();

Transaction transaction = session.beginTransaction();

….

Transaction.commit();

Session.close();

2.      二级缓存

二级缓存属于SessionFactory级别的缓存。

1.      Hibernate概述

在默认情况下，二级缓存是关闭的，他有可能出现并发问题。

Hibernate没有自己去实现，而是通过一个小型的缓存插件来完成，EhCache。

Hibernate提供了一个org.hibernate.cache.CacheProvider接口，用来充当Hibernate二级缓存与缓存插件的适配器。

2.    Hibernate的适用场合

什么样的数据是和存放在二级缓存中呢？

l  公开的数据

l  安全性要求不高的数据

l  不经常变化的数据，基本不发生变化

l  常量

比如在12306买票的时候选择站点一样，这样的数据一般情况下是不会变的，这时候使用二级缓存就相当的合适。

什么数据不适合存放在二级缓存中呢？

1.      需要经常修改的数据

2.      并发的数据，最明显的就是财务数据

3.      没有共享的数据，这样的数据通常会产生并发问题

 

3        Hibernate查找对象的执行顺序

首先会从一级缓存中进行查找，如果没有找到，就会从二级缓存进行查找，最后才会从数据库中查找。

4.      一级缓存和二级缓存的对比

	一级缓存	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，每个事务都拥有单独的一级缓存	进程范围或集群范围，缓存被同一个进程或集群范围内所有事务共享
并发访问策略	由于每个事务都拥有单独的一级缓存不会出现并发问题，因此无须提供并发访问策略	由于多个事务会同时访问二级缓存中的相同数据，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	处于一级缓存中的对象永远不会过期，除非应用程序显示清空或者清空特定对象	必须提供数据过期策略，如基于内存的缓存中对象的最大数目，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
物理介质	内存	内存和硬盘，对象的散装数据首先存放到基于内存的缓存中，当内存中对象的数目达到数据过期策略的maxElementsInMemory值，就会把其余的对象写入基于硬盘的缓存中
缓存软件实现	在Hibernate的Session的实现中包含	由第三方提供，Hibernate仅提供了缓存适配器，用于把特定的缓存插件集成到Hibernate中
启用缓存的方式	只要通过Session接口来执行保存，更新，删除，加载，查询，Hibernate就会启用一级缓存，对于批量操作，如不希望启用一级缓存，直接通过JDBCAPI来执行	用户可以再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，就可以考虑使用二级缓存，只有为某个类或集合配置了二级缓存，Hibernate在运行时才会把它的实例加入到二级缓存中
用户管理缓存的方式	一级缓存的物理介质为内存，由于内存的容量有限，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（）方法可以显示的清空缓存中特定对象，但不推荐	二级缓存的物理介质可以使内存和硬盘，因此第二级缓存可以存放大容量的数据，数据过期策略的maxElementsInMemory属性可以控制内存中的对象数目，管理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化类，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。SessionFactory的evit（）方法也可以显示的清空缓存中特定对象，但不推荐

1.      缓存的应用

1.      一级缓存的应用

缓存的状态图

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。

1.      获取Session的方式

1.      SessionFactory.openSession();

l  这种方式不太好，有些时候会没有办法完成

 return new SessionImpl(

                                     connection,

                           this,

                           true,

                           settings.getRegionFactory().nextTimestamp(),

                           interceptor,

                           settings.getDefaultEntityMode(),

                           flushBeforeCompletionEnabled,

                           autoCloseSessionEnabled,

                           connectionReleaseMode

                            );

         源码分析：使用这种方式创建Session，每次必须创建Session，都得创建一个SessionImpl实例对象，这种创建方式在某些时候是不适用的。

比如：

在京东买东西，你的购物车是一个Session，京东数据库在你提交订单之后要修改，也是一个session，支付平台也是一个session，但是这三个Session要整合在一个业务中，该怎么弄呢？这时候这种方式就没有办法完成。

2.      SessionFactory.getCurrentSession();

实现方式：

是把Session放到了ThreadLocal线程中

流程分析：

sessionFactory.getCurrentSession() à

从当前线程从Map<SessionFactory, Session>中提取出来 à

Ø  如果没有提取出来

n  调用openSession创建一个Sesion，创建一个Map<SessionFactory,Session>

n  然后将Map放入当前线程中

Ø  如果提取出来了

n  就从当前线程把Session提取出来

结论：

         Map<SessionFactory sessionFactory,Session session>

         因为一个框架中只有一个SessionFactory，所以对应的也只可能有一个Session

如果在一个线程中共享一个数据，最好的办法就是将数据放入threadlocal中。

2.      二级缓存

1.      二级缓存的配置

一般情况下，我们使用EhCache

<!-- EHCache的配置,hibernate.cfg.xml --> 
<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 version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache>
    <!--
        缓存到硬盘的路径
    -->
    <diskStore path="d:/ehcache"></diskStore>
    <!--
        默认设置
        maxElementsInMemory : 在內存中最大緩存的对象数量。
        eternal : 缓存的对象是否永远不变。
        timeToIdleSeconds ：可以操作对象的时间。
        timeToLiveSeconds ：缓存中对象的生命周期，时间到后查询数据会从数据库中读取。
        overflowToDisk ：内存满了，是否要缓存到硬盘。
    -->
    <defaultCache maxElementsInMemory="200" eternal="false" 
        timeToIdleSeconds="50" timeToLiveSeconds="60" overflowToDisk="true"></defaultCache>
    <!--
        指定缓存的对象。
        下面出现的的属性覆盖上面出现的，没出现的继承上面的。
    -->
    <cache name="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Order" maxElementsInMemory="200" eternal="false" 
        timeToIdleSeconds="50" timeToLiveSeconds="60" overflowToDisk="true"></cache>
</ehcache>

<!-- *.hbm.xml -->
<?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>