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一、why（為什么要用Hibernate緩存？）

Hibernate是一個持久層框架，經(jīng)常訪問物理數(shù)據(jù)庫。

為了降低應(yīng)用程序?qū)ξ锢頂?shù)據(jù)源訪問的頻次，從而提高應(yīng)用程序的運(yùn)行性能。

緩存內(nèi)的數(shù)據(jù)是對物理數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)的復(fù)制，應(yīng)用程序在運(yùn)行時從緩存讀寫數(shù)據(jù)，在特定的時刻或事件會同步緩存和物理數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)。

二、what（Hibernate緩存原理是怎樣的？）Hibernate緩存包括兩大類：Hibernate一級緩存和Hibernate二級緩存。

1.Hibernate一級緩存又稱為“Session的緩存”。

Session內(nèi)置不能被卸載，Session的緩存是事務(wù)范圍的緩存（Session對象的生命周期通常對應(yīng)一個數(shù)據(jù)庫事務(wù)或者一個應(yīng)用事務(wù)）。

一級緩存中，持久化類的每個實(shí)例都具有唯一的OID。

2.Hibernate二級緩存又稱為“SessionFactory的緩存”。

由于SessionFactory對象的生命周期和應(yīng)用程序的整個過程對應(yīng)，因此Hibernate二級緩存是進(jìn)程范圍或者集群范圍的緩存，有可能出現(xiàn)并發(fā)問題，因此需要采用適當(dāng)?shù)牟l(fā)訪問策略，該策略為被緩存的數(shù)據(jù)提供了事務(wù)隔離級別。

第二級緩存是可選的，是一個可配置的插件，默認(rèn)下SessionFactory不會啟用這個插件。

Hibernate提供了org.hibernate.cache.CacheProvider接口,它充當(dāng)緩存插件與Hibernate之間的適配器。

什么樣的數(shù)據(jù)適合存放到第二級緩存中？

1) 很少被修改的數(shù)據(jù)

2) 不是很重要的數(shù)據(jù)，允許出現(xiàn)偶爾并發(fā)的數(shù)據(jù)

3) 不會被并發(fā)訪問的數(shù)據(jù)

4) 常量數(shù)據(jù)

不適合存放到第二級緩存的數(shù)據(jù)？

1) 經(jīng)常被修改的數(shù)據(jù)

2) 絕對不允許出現(xiàn)并發(fā)訪問的數(shù)據(jù)，如財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)，絕對不允許出現(xiàn)并發(fā)

3) 與其他應(yīng)用共享的數(shù)據(jù)。

3.Session的延遲加載實(shí)現(xiàn)要解決兩個問題：正常關(guān)閉連接和確保請求中訪問的是同一個session。

Hibernate session就是java.sql.Connection的一層高級封裝，一個session對應(yīng)了一個Connection。

http請求結(jié)束后正確的關(guān)閉session（過濾器實(shí)現(xiàn)了session的正常關(guān)閉）；延遲加載必須保證是同一個session（session綁定在ThreadLocal）。

4.Hibernate查找對象如何應(yīng)用緩存？

當(dāng)Hibernate根據(jù)ID訪問數(shù)據(jù)對象的時候，首先從Session一級緩存中查；

查不到，如果配置了二級緩存，那么從二級緩存中查；

如果都查不到，再查詢數(shù)據(jù)庫，把結(jié)果按照ID放入到緩存刪除、更新、增加數(shù)據(jù)的時候，同時更新緩存。

5.一級緩存與二級緩存的對比圖。

一級緩存

二級緩存

存放數(shù)據(jù)的形式

相互關(guān)聯(lián)的持久化對象

對象的散裝數(shù)據(jù)

緩存的范圍

事務(wù)范圍，每個事務(wù)都擁有單獨(dú)的一級緩存

進(jìn)程范圍或集群范圍，緩存被同一個進(jìn)程或集群范圍內(nèi)所有事務(wù)共享

并發(fā)訪問策略

由于每個事務(wù)都擁有單獨(dú)的一級緩存不會出現(xiàn)并發(fā)問題，因此無須提供并發(fā)訪問策略

由于多個事務(wù)會同時訪問二級緩存中的相同數(shù)據(jù)，因此必須提供適當(dāng)?shù)牟l(fā)訪問策略，來保證特定的事務(wù)隔離級別

數(shù)據(jù)過期策略

處于一級緩存中的對象永遠(yuǎn)不會過期，除非應(yīng)用程序顯示清空或者清空特定對象

必須提供數(shù)據(jù)過期策略，如基于內(nèi)存的緩存中對象的最大數(shù)目，允許對象處于緩存中的最長時間，以及允許對象處于緩存中的最長空閑時間

物理介質(zhì)

內(nèi)存

內(nèi)存和硬盤，對象的散裝數(shù)據(jù)首先存放到基于內(nèi)存的緩存中，當(dāng)內(nèi)存中對象的數(shù)目達(dá)到數(shù)據(jù)過期策略的maxElementsInMemory值，就會把其余的對象寫入基于硬盤的緩存中

緩存軟件實(shí)現(xiàn)

在Hibernate的Session的實(shí)現(xiàn)中包含

由第三方提供，Hibernate僅提供了緩存適配器，用于把特定的緩存插件集成到Hibernate中

啟用緩存的方式

只要通過Session接口來執(zhí)行保存，更新，刪除，加載，查詢，Hibernate就會啟用一級緩存，對于批量操作，如不希望啟用一級緩存，直接通過JDBCAPI來執(zhí)行

用戶可以再單個類或類的單個集合的粒度上配置第二級緩存，如果類的實(shí)例被經(jīng)常讀，但很少被修改，就可以考慮使用二級緩存，只有為某個類或集合配置了二級緩存，Hibernate在運(yùn)行時才會把它的實(shí)例加入到二級緩存中

用戶管理緩存的方式

一級緩存的物理介質(zhì)為內(nèi)存，由于內(nèi)存的容量有限，必須通過恰當(dāng)?shù)臋z索策略和檢索方式來限制加載對象的數(shù)目，Session的evit（）方法可以顯示的清空緩存中特定對象，但不推薦

二級緩存的物理介質(zhì)可以使內(nèi)存和硬盤，因此第二級緩存可以存放大容量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)過期策略的maxElementsInMemory屬性可以控制內(nèi)存中的對象數(shù)目，管理二級緩存主要包括兩個方面：選擇需要使用第二級緩存的持久化類，設(shè)置合適的并發(fā)訪問策略；選擇緩存適配器，設(shè)置合適的數(shù)據(jù)過期策略。SessionFactory的evit（）方法也可以顯示的清空緩存中特定對象，但不推薦

三、how（Hibernate的緩存機(jī)制如何應(yīng)用？）

1. 一級緩存的管理:

evit(Object obj) 將指定的持久化對象從一級緩存中清除,釋放對象所占用的內(nèi)存資源,指定對象從持久化狀態(tài)變?yōu)槊摴軤顟B(tài),從而成為游離對象。

clear() 將一級緩存中的所有持久化對象清除,釋放其占用的內(nèi)存資源。

contains(Object obj) 判斷指定的對象是否存在于一級緩存中。

flush() 刷新一級緩存區(qū)的內(nèi)容,使之與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)保持同步。

2.一級緩存應(yīng)用： save()。當(dāng)session對象調(diào)用save()方法保存一個對象后，該對象會被放入到session的緩存中。 get()和load()。當(dāng)session對象調(diào)用get()或load()方法從數(shù)據(jù)庫取出一個對象后，該對象也會被放入到session的緩存中。 使用HQL和QBC等從數(shù)據(jù)庫中查詢數(shù)據(jù)。

public class Client

{

public static void main(String[] args)

{

Session session = HibernateUtil.getSessionFactory().openSession();

Transaction tx = null;

try

{

/*開啟一個事務(wù)*/

tx = session.beginTransaction();

/*從數(shù)據(jù)庫中獲取id="402881e534fa5a440134fa5a45340002"的Customer對象*/

Customer customer1 = (Customer)session.get(Customer.class, "402881e534fa5a440134fa5a45340002");

System.out.println("customer.getUsername is"+customer1.getUsername());

/*事務(wù)提交*/

tx.commit();

System.out.println("-------------------------------------");

/*開啟一個新事務(wù)*/

tx = session.beginTransaction();

/*從數(shù)據(jù)庫中獲取id="402881e534fa5a440134fa5a45340002"的Customer對象*/

Customer customer2 = (Customer)session.get(Customer.class, "402881e534fa5a440134fa5a45340002");

System.out.println("customer2.getUsername is"+customer2.getUsername());

/*事務(wù)提交*/

tx.commit();

System.out.println("-------------------------------------");

/*比較兩個get()方法獲取的對象是否是同一個對象*/

System.out.println("customer1 == customer2 result is "+(customer1==customer2));

}

catch (Exception e)

{

if(tx!=null)

{

tx.rollback();

}

}

finally

{

session.close();

}

}

}

結(jié)果

Hibernate:

select

customer0_.id as id0_0_,

customer0_.username as username0_0_,

customer0_.balance as balance0_0_

from

customer customer0_

where

customer0_.id=?

customer.getUsername islisi

-------------------------------------

customer2.getUsername islisi

-------------------------------------

customer1 == customer2 result is true

輸出結(jié)果中只包含了一條SELECT SQL語句，而且customer1 == customer2 result is true說明兩個取出來的對象是同一個對象。其原理是：第一次調(diào)用get()方法， Hibernate先檢索緩存中是否有該查找對象，發(fā)現(xiàn)沒有，Hibernate發(fā)送SELECT語句到數(shù)據(jù)庫中取出相應(yīng)的對象，然后將該對象放入緩存中，以便下次使用，第二次調(diào)用get()方法，Hibernate先檢索緩存中是否有該查找對象，發(fā)現(xiàn)正好有該查找對象，就從緩存中取出來，不再去數(shù)據(jù)庫中檢索。

3.二級緩存的管理：

evict(Class arg0, Serializable arg1)將某個類的指定ID的持久化對象從二級緩存中清除,釋放對象所占用的資源。

sessionFactory.evict(Customer.class, new Integer(1));

evict(Class arg0) 將指定類的所有持久化對象從二級緩存中清除,釋放其占用的內(nèi)存資源。

sessionFactory.evict(Customer.class);

evictCollection(String arg0) 將指定類的所有持久化對象的指定集合從二級緩存中清除,釋放其占用的內(nèi)存資源。

sessionFactory.evictCollection("Customer.orders");

4.二級緩存的配置

常用的二級緩存插件

EHCache org.hibernate.cache.EhCacheProvider

OSCache org.hibernate.cache.OSCacheProvider

SwarmCahe org.hibernate.cache.SwarmCacheProvider

JBossCache org.hibernate.cache.TreeCacheProvider

<!-- EHCache的配置,hibernate.cfg.xml -->

<hibernate-configuration>

<session-factory>

<!-- 設(shè)置二級緩存插件EHCache的Provider類-->

<property name="hibernate.cache.provider_class">

org.hibernate.cache.EhCacheProvider

</property>

<!-- 啟動"查詢緩存" -->

<property name="hibernate.cache.use_query_cache">

true

</property>

</session-factory>

</hibernate-configuration>

<!-- ehcache.xml -->

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

<ehcache>

<!--

緩存到硬盤的路徑

-->

<diskStore path="d:/ehcache"></diskStore>

<!--

默認(rèn)設(shè)置

maxElementsInMemory : 在內(nèi)存中最大緩存的對象數(shù)量。

eternal : 緩存的對象是否永遠(yuǎn)不變。

timeToIdleSeconds ：可以操作對象的時間。

timeToLiveSeconds ：緩存中對象的生命周期，時間到后查詢數(shù)據(jù)會從數(shù)據(jù)庫中讀取。

overflowToDisk ：內(nèi)存滿了，是否要緩存到硬盤。

-->

<defaultCache maxElementsInMemory="200" eternal="false"

timeToIdleSeconds="50" timeToLiveSeconds="60" overflowToDisk="true"></defaultCache>

<!--

指定緩存的對象。

下面出現(xiàn)的的屬性覆蓋上面出現(xiàn)的，沒出現(xiàn)的繼承上面的。

-->

<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"

"" >

<hibernate-mapping>

<class>

<!-- 設(shè)置該持久化類的二級緩存并發(fā)訪問策略 read-only read-write nonstrict-read-write transactional-->

<cache usage="read-write"/>

</class>

</hibernate-mapping>

若存在一對多的關(guān)系，想要在在獲取一方的時候?qū)㈥P(guān)聯(lián)的多方緩存起來，需要在集合屬性下添加<cache>子標(biāo)簽，這里需要將關(guān)聯(lián)的對象的hbm文件中必須在存在<class>標(biāo)簽下也添加

<cache>標(biāo)簽，不然Hibernate只會緩存OID。

<hibernate-mapping>

<class name="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Customer" table="customer">

<!-- 主鍵設(shè)置 -->

<id name="id" type="string">

<column name="id"></column>

<generator class="uuid"></generator>

</id>

<!-- 屬性設(shè)置 -->

<property name="username" column="username" type="string"></property>

<property name="balance" column="balance" type="integer"></property>

<set name="orders" inverse="true" cascade="all" lazy="false" fetch="join">

<cache usage="read-only"/>

<key column="customer_id" ></key>

<one-to-many class="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Order"/>

</set>

</class>

</hibernate-mapping>

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