hibernate缓存机制——尚学堂

最新推荐文章于 2019-08-10 14:16:01 发布

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本文深入探讨Hibernate的一级和二级缓存机制，包括缓存的管理、配置及使用方法，并对比了不同缓存的区别。

一：hibernate一级缓存

一级缓存很短和session的生命周期一致，一级缓存也叫session级的缓存或事务级缓存

一级缓存是缓存实体对象的，不会缓存普通属性

那些方法支持一级缓存：
* get()
* load()
* iterate（查询实体对象）

如何管理一级缓存：
* session.clear(),session.evict()

如何避免一次性大量的实体数据入库导致内存溢出
* 先flush，再clear

向数据库中批量加入1000条数据
for (int i=0; i<1000; i++) {
Student student = new Student();
student.setName("s_" + i);
session.save(student);
//每20条数据就强制session将数据持久化
//同时清除缓存，避免大量数据造成内存溢出
if ( i % 20 == 0) {
  session.flush();
  session.clear();
}
}

如果数据量特别大，考虑采用jdbc实现，如果jdbc也不能满足要求可以考虑采用数据本身的特定导入工具

二：hibernate二级缓存

二级缓存是SessionFactory级别的全局缓存，它底下可以使用不同的缓存类库，比如ehcache、oscache等，需要设置hibernate.cache.provider_class，我们这里用ehcache，在2.1中就是 hibernate.cache.provider_class=net.sf.hibernate.cache.EhCacheProvider如果使用查询缓存，加上hibernate.cache.use_query_cache=true

缓存可以简单的看成一个Map，通过key在缓存里面找value。

    二级缓存也称进程级的缓存或SessionFactory级的缓存，二级缓存可以被所有的session共享，二级缓存的生命周期和SessionFactory的生命周期一致。hibernate为实现二级缓存，只提供二级缓存的接口供第三方来实现（具体可以查看http://www.redsaga.com/hibernateref/3.2/html/performance.html#performance-cache）。二级缓存也是缓存实体对象，其实现原理与一级缓存的差不多吧，其方法与一级的相同，只是缓存的生命周期不一样而已：
    * get()
    * load()
    * iterate（查询实体对象）
其中 Query 和Criteria的list() 只会缓存，但不会使用缓存（除非结合查询缓存）。
二级缓存的配置和使用：
    * 将echcache.xml文件拷贝到src下
    * 开启二级缓存，修改hibernate.cfg.xml文件
    <property name="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</property>
    * 指定缓存产品提供商，修改hibernate.cfg.xml文件
    <property name="hibernate.cache.provider_class">org.hibernate.cache.EhCacheProvider</property>
    * 指定那些实体类使用二级缓存（两种方法）
    * 在映射文件中采用<cache>标签
    * 在hibernate.cfg.xml文件中，采用<class-cache>标签其缓存策略有read-only，read-write，nonstrict-read-write，transactional，(详细查看http://www.redsaga.com/hibernateref/3.2/html/performance.html#performance-cache 这里有详细介绍；)这里的缓存策略是针对你缓存里面的对象而言的，就比如read-only，它是限制缓存中的对象不能被修改的。

三、查询缓存
    查询缓存是针对普通属性结果集的缓存，对实体对象的结果集只缓存id（其ID不是对象的真正ID，它与查询的条件相关即where后的条件相关，不同的查询条件，其缓存的id也不一样），查询缓存的生命周期，当前关联的表发生修改或是查询条件改变时，那么查询缓存生命周期结束，它不受一级缓存和二级缓存的生命周期的影响，要想使用查询缓存需要手动配置如下：
    * 在hibernate.cfg.xml文件中启用查询缓存，如：
    <property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>
    * 在程序中必须手动启用查询缓存，如：
    query.setCacheable(true);

其中 Query 和Criteria的list() 就可利用到查询缓存了。

管理Hibernate的缓存

Session的缓存是内置的，不能被卸载，也被称为Hibernate的第一级缓存。

SessionFactory有一个内置缓存和一个外置缓存，其中外置缓存是可插拨的缓存插件，也被称为Hibernte的第二级缓存。

缓存的实现不仅需要作为物理介质的硬件，同时还需要用于管理缓存的并发访问和过期等策略的软件。因此，缓存是通过软件和硬件同时实现的。

1. Hibernate的Session的缓存中存发的数据是数据库中数据的拷贝。在数据库数据表现为关系数据形式，而在Session的缓存中数据表现为相互关联的对象。在读写数据库时，Session会负责这两种形式的数据的映射。Session在某些时间点会按照缓存中的数据来同步更新数据库，这一过程称为清理缓存。

2.SessionFactory的缓存可分为两类：内置缓存和外置缓存。SessionFactory的内置还促和Session的缓存在实现方式上比较相似，前者时指SessionFactory对象的一些集合属性宝航的数据，后者是指Session的一些集合属性。SessionFactory的内置缓存中村发了映射员数据和预定义SQL语句，映射员数据是映射文件中数据的拷贝，而预定义SQL语句是在Hibernate初始化阶段根据映射元数据到出来的。SessionFactory的内置缓存是制度缓存，应用不能修改缓存中映射元数据和预定义的SQL语句，SessionFactory无需进行内置缓存与映射文件的同步。

3.SessionFactory的外置缓存和Session

比较Hibernate的第一级缓存和第二级缓存的区别

区别之处	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
缓存范围	事务范围，每个事务拥有单独的第一级缓存	进程或群级范围，缓存被同一个进程或群级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，因此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	没有提供过期策略处于第一级缓存中的对象永远不会过期，除非应用程序显示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大空闲时间。通过maxElementsInMemory等进行设置。
物理介质	内存	内存和硬盘
缓存的软件实现	Session的实现中包含了缓存的实现	由第三方提供，Hibernate仅提供一些缓存适配器。
启用缓存的方式	通过Session接口执行保存、更新等操作，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。	可通过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修改，就可以考虑第二级缓存。只要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第二级缓存
用户管理缓存的方式	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（）可以显示清空缓存中特定对象，但不推荐这种方法	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：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；选择合适的缓存适配器，设置合适的过期策略。SessionFactory的evit（）也可以显示清空缓存中特定对象，但不推荐这种方法。

进程范围或群级范围缓存，即第二级缓存，会出现并发问题。对第二级缓存可以设置以下四种类型的并发访问策略，每一种策略对应一种事务隔离级别。

1.事务型：对应Repeatable Read。

2.读写型：对应Read Committed。

3.非严格读写型：

4.只读型：

只有符合下面条件的数据才适合与存放到第二级缓存中

1.很少被修改的数据

2.不是很重要的数据，允许出现偶尔的并发问题

3.不会被并发访问的数据

4.参考数据

管理Hibernate的第一级缓存

Session为应用程序提供了两个管理缓存的方法：

1.evict(Object o)：从缓存钟清除参数指定的持久换对象

2.clear():清空缓存钟所有持久化对象

Session的evict()方法适用于：

1.不希望Session继续按照该对象的状态变化来同步更新数据库

2.在批量更新过删除场合，当更新或删除一个对象后，及时释放该对象占用的内存。

值得注意的是：批量处理最佳方式是直接通过JDBC API执行相关的SQL语句。

管理Hibernate的第二级缓存

Hibernate允许选用以下类型的缓存插件

1.EHCache：可作为进程范围内的缓存，存放数据的物理介质可以是内存或硬盘，支持Hibernate查询缓存。

2.OpenSymphony OSCache：进程范围，内存或硬盘，丰富的缓存数据过期策略，查询缓存。

3.SwarmCache：群集范围，不支持查询缓存。

4.JBossCache：群级范围，支持事务型并发访问策略，支持查询缓存。

总结:
不要想当然的以为缓存一定能提高性能，仅仅在你能够驾驭它并且条件合适的情况下才是这样的。hibernate的二级缓存限制还是比较多的，不方便用jdbc可能会大大的降低更新性能。在不了解原理的情况下乱用，可能会有1+N的问题。不当的使用还可能导致读出脏数据。如果受不了hibernate的诸多限制，那么还是自己在应用程序的层面上做缓存吧。
在越高的层面上做缓存，效果就会越好。就好像尽管磁盘有缓存，数据库还是要实现自己的缓存，尽管数据库有缓存，咱们的应用程序还是要做缓存。因为底层的缓存它并不知道高层要用这些数据干什么，只能做的比较通用，而高层可以有针对性的实现缓存，所以在更高的级别上做缓存，效果也要好些吧。