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hibernate-二级缓存(转发)
Hibernate的二级缓存
Hibernate 二级缓存 总结整理
博客分类:
- hibernate杂谈
hibernate
和《Hibernate 关系映射 收集、总结整理》 一样,本篇文章也是我很早之前收集、总结整理的,在此也发上来 希望对大家有用。因为是很早之前写的,不当之处请指正。
1、缓存:缓存是什么,解决什么问题?
位于速度相差较大的两种硬件/软件之间的,用于协调两者数据传输速度差异的结构,均可称之为 Cache(摘自Robbin的《缓存技术浅谈》)。目的:让数据更接近于应用程序,协调速度不匹配,使访问速度更快。(请参考http://baike.baidu.com/view/907.htm 了解更多缓存知识)
高速缓存不属于Hibernate等,属于独立产品或框架,可单独使用。
常见缓存算法:
a) LFU(Least Frequently Used):最近不常被使用(命中率低),一定时间段内使用次数最少的
b) LRU(Least Recently Used):最近很少使用(LinkedHashMap
),没有被使用时间最长的
c) FIFO(First In First Out):先进先出
2、缓存策略
1.对象缓存
2.查询缓存
3.页面缓存
1.动态页面缓存
2.Servlet缓存
3.页面片段缓存
3、缓存分类
1. Web缓存:
i. 浏览器缓存:ajax(在客户端缓存)、HTTP协议
ii. 代理服务器缓存
2. 操作系统缓存:如用于减少磁盘操作
3. 数据库缓存:
i. 结果缓存:
ii. 排序缓存
iii. 插入缓存
iv. 日志缓存
v. ………………
4. 应用程序缓存
i. 对象缓存
ii. 查询缓存
iii. 页面缓存
1. 动态页面静态化:网页静态化、独立图片服务器
2. 页面局部缓存:
3. 请求回应缓存:
4、常见Java缓存框架
§ EHCache
§ OSCache
§ JBossCache
§ SwarmCache
5、通用缓存产品
§ Memcached:在大规模互联网应用下使用,可用于分布式环境,每秒支撑1.5万~2万次请求
§ Tokyo Tyrant:兼容memcached协议,可以持久化存储,支持故障切换,对缓存服务器有高可靠性要求可以使用,每秒支撑0.5万~0.8万次请求
6、基于Web应用的缓存应用场景:
(摘自bluedavy的《大型网站架构演化》)
8、缓存实战:
8.4、ORM缓存
8.4.1、目的:
Hibernate缓存:使当前数据库状态的表示接近应用程序,要么在内存中,要么在应用程序服务器机器的磁盘上。高速缓存是数据的一个本地副本,处于应用程序和数据库之间,可用来避免数据库的命中。
8.4.2、避免数据库命中:
应用程序根据标识符到缓存查,有就返回,没有再去数据库.
8.4.3、ORM缓存分类
一级缓存、二级缓存
8.4.4、缓存范围
1、事务范围高速缓存,对应于一级缓存(单Session)
2、过程(JVM)范围高速缓存,对应于二级缓存(单SessionFactory)
3、集群范围高速缓存,对应于二级缓存(多SessionFactory)
8.4.5、缓存哪些数据
1、很少改变的数据;
2、不重要的数据,如论坛帖子,无需实时的数据;
3、应用程序固有的而非共享的。
4、读大于写有用
8.4.6、Hibernate缓存架构
图摘自《Hibernate in Action》
§ Hibernate中的二级缓存是可插拔的。
§ Hibernate二级缓存支持对象缓存、集合缓存、查询结果集缓存,对于查询结果集缓存可选。
§ 查询缓存:需要两个额外的物理高速缓存区域:一个用于存放查询的结果集;另一个用于存储表上次更新的时间戳
8.4.6.2、高速缓存实战(ehcache)
8.4.6.2.1、全局配置(hibernate.cfg.xml)
Java代码
- <!-- 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>
- <!-- 二级缓存区域名的前缀 -->
- <!--<property name="hibernate.cache.region_prefix">h3test</property>-->
- <!-- 高速缓存提供程序 -->
- <property name="hibernate.cache.region.factory_class">
- net.sf.ehcache.hibernate.EhCacheRegionFactory
10. </property>
11. <!-- 指定缓存配置文件位置 -->
12. <property name="hibernate.cache.provider_configuration_file_resource_path">
13. ehcache.xml
14. </property>
15. <!-- 强制Hibernate以更人性化的格式将数据存入二级缓存 -->
16. <property name="hibernate.cache.use_structured_entries">true</property>
- 17.
18. <!-- Hibernate将收集有助于性能调节的统计数据 -->
19. <property name="hibernate.generate_statistics">true</property>
8.4.6.2.2、ehcache配置(ehcache.xml)
Java代码
- <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
- <ehcache name="h3test">
- <defaultCache
- maxElementsInMemory="100"
- eternal="false"
- timeToIdleSeconds="1200"
- timeToLiveSeconds="1200"
- overflowToDisk="false">
- </defaultCache>
10. </ehcache>
8.4.6.2.3、实体只读缓存
1、修改FarmModel.hbm.xml,添加如下红色部分配置,表示实体缓存并只读
Java代码
- <hibernate-mapping>
- <class name="cn.javass.h3test.model.FarmModel" table="TBL_FARM">
- <cache usage="read-only"/>
- ……
- </hibernate-mapping>
2、测试代码
Java代码
- public static void readonlyTest() {
- SessionFactory sf =
- new Configuration().configure().buildSessionFactory();
- Session session1 = sf.openSession();
- Transaction t1 = session1.beginTransaction();
- //确保数据库中有标识符为1的FarmModel
- FarmModel farm = (FarmModel) session1.get(FarmModel.class, 1);
- //如果修改将报错,只读缓存不允许修改
- 10. //farm.setName("aaa");
- 11. t1.commit();
- 12. session1.close();
- 13.
- 14.
- 15. Session session2 = sf.openSession();
- 16. Transaction t2 = session2.beginTransaction();
- 17.
- 18. farm = (FarmModel) session2.get(FarmModel.class, 1);
- 19.
- 20. t2.commit();
- 21. session2.close();
- 22. sf.close();
23. }
§ 只读缓存不允许更新,将报错Can‘t write to a readonly object。
§ 允许新增,(现在2。0 新增直接添加到二级缓存)
8.4.6.2.4、实体非严格读/写缓存
1、修改FarmModel.hbm.xml,添加如下红色部分配置,表示实体缓存并非严格读/写
Java代码
- <hibernate-mapping>
- <class name="cn.javass.h3test.model.FarmModel" table="TBL_FARM">
- <cache usage="nonstrict-read-write"/>
- ……
- </hibernate-mapping>
2、测试代码
Java代码
- public static void nonstrictReadWriteTest () {
- SessionFactory sf =
- new Configuration().configure().buildSessionFactory();
- Session session1 = sf.openSession();
- Transaction t1 = session1.beginTransaction();
- //确保数据库中有标识符为1的FarmModel
- FarmModel farm = (FarmModel) session1.get(FarmModel.class, 1);
- t1.commit();
- 10. session1.close();
- 11.
- 12.
- 13. Session session2 = sf.openSession();
- 14. Transaction t2 = session2.beginTransaction();
- 15.
- 16. farm = (FarmModel) session2.get(FarmModel.class, 1);
- 17.
- 18. t2.commit();
- 19. session2.close();
- 20. sf.close();
21. }
§ 允许更新,更新后缓存失效,需再查询一次。
§ 允许新增,新增记录自动加到二级缓存中。
§ 整个过程不加锁,不保证。
8.4.6.2.5、实体读/写缓存
1、修改FarmModel.hbm.xml,添加如下红色部分配置,表示实体缓存并读/写
Java代码
- <hibernate-mapping>
- <class name="cn.javass.h3test.model.FarmModel" table="TBL_FARM">
- <cache usage="read-write"/>
- ……
- </hibernate-mapping>
2、测试代码
Java代码
- public static void readWriteTest() {
- SessionFactory sf =
- new Configuration().configure().buildSessionFactory();
- Session session1 = sf.openSession();
- Transaction t1 = session1.beginTransaction();
- //确保数据库中有标识符为1的FarmModel
- FarmModel farm = (FarmModel) session1.get(FarmModel.class, 1);
- farm.setName("as");
- 10. t1.commit();
- 11. session1.close();
- 12.
- 13. Session session2 = sf.openSession();
- 14. Transaction t2 = session2.beginTransaction();
- 15. farm = (FarmModel) session2.get(FarmModel.class, 1);
- 16. t2.commit();
- 17. session2.close();
- 18. sf.close();
19. }
§ 允许更新,更新后自动同步到缓存。
§ 允许新增,新增记录后自动同步到缓存。
§ 保证read committed隔离级别及可重复读隔离级别(通过时间戳实现)
§ 整个过程加锁,如果当前事务的时间戳早于二级缓存中的条目的时间戳,说明该条目已经被别的事务修改了,此时重新查询一次数据库,否则才使用缓存数据,因此保证可重复读隔离级别。
8.4.6.2.6、实体事务缓存
需要特定缓存的支持和JTA事务支持,此处不演示。
8.4.6.2.7、集合缓存
此处演示读/写缓存示例,其他自测
1、修改FarmModel.hbm.xml,添加如下红色部分配置,表示实体缓存并读/写
Java代码
- <hibernate-mapping>
- <class name="cn.javass.h3test.model.UserModel" table="TBL_USER">
- <cache usage="read-write" />
- <set name="farms" cascade="all" inverse="true" lazy="false">
- <cache usage="read-write"/>
- <key column="fk_user_id"/>
- <one-to-many class="cn.javass.h3test.model.FarmModel"/>
- </set>
- </class>
10. </hibernate-mapping>
2、测试代码
Java代码
- public static void collectionReadWriteTest() {
- SessionFactory sf =
- new Configuration().configure().buildSessionFactory();
- Session session1 = sf.openSession();
- Transaction t1 = session1.beginTransaction();
- //确保数据库中有标识符为118的UserModel
- UserModel user = (UserModel) session1.get(UserModel.class, 118);
- user.getFarms();
- 10. t1.commit();
- 11. session1.close();
- 12.
- 13. Session session2 = sf.openSession();
- 14. Transaction t2 = session2.beginTransaction();
- 15. user = (UserModel) session2.get(UserModel.class, 118);
- 16. user.getFarms();
- 17. t2.commit();
- 18. session2.close();
- 19. sf.close();
20. }
§ 和实体并发策略有相同含义;
§ 但集合缓存只缓存集合元素的标识符,在二级缓存中只存放相应实体的标识符,然后再通过标识符去二级缓存查找相应的实体最后组合为集合返回。
8.4.6.2.8、查询缓存
1、保证全局配置中有开启了查询缓存。
2、修改FarmModel.hbm.xml,添加如下红色部分配置,表示实体缓存并读/写
Java代码
- <hibernate-mapping>
- <class name="cn.javass.h3test.model.FarmModel" table="TBL_FARM">
- <cache usage="read-write"/>
- ……
- </hibernate-mapping>
3、测试代码
Java代码
- public static void queryCacheTest() {
- SessionFactory sf =
- new Configuration().configure().buildSessionFactory();
- Session session1 = sf.openSession();
- Transaction t1 = session1.beginTransaction();
- Query query = session1.createQuery("from FarmModel");
- //即使全局打开了查询缓存,此处也是必须的
- query.setCacheable(true);
- 10. List<FarmModel> farmList = query.list();
- 11. t1.commit();
- 12. session1.close();
- 13.
- 14. Session session2 = sf.openSession();
- 15. Transaction t2 = session2.beginTransaction();
- 16. query = session2.createQuery("from FarmModel");
- 17. //即使全局打开了查询缓存,此处也是必须的
- 18. query.setCacheable(true);
- 19. farmList = query.list();
- 20. t2.commit();
- 21. session2.close();
- 22. sf.close();
23. }
§ 和实体并发策略有相同含义;
§ 和集合缓存类似,只缓存集合元素的标识符,在二级缓存中只存放相应实体的标识符,然后再通过标识符去二级缓存查找相应的实体最后组合为集合返回。
8.4.6.2.9、高速缓存区域
Hibernate在不同的高速缓存区域保存不同的类(实体)/集合,如果不配置区域默认都保存到“默认缓存”(defaultCache)中。
每一个区域可以设置过期策略、缓存条目大小等等。
对于类缓存,默认区域名是全限定类名,如cn.javass.h3test.model.UserModel。
对于集合而言,默认区域名是全限定类名+属性名,如cn.javass.….UserModel.farms。
可通过hibernate.cache.region_prefix指定特定SessionFactory的区域前缀,如前缀是h3test,则如类缓存的区域名就是h3test.cn.javass.h3test.model.UserModel。如果应用程序使用多个SessionFactory 这可能是必须的。
可通过<cache usage="read-write" region="区域名"/>自定义区域名,不过默认其实就可以了。
8.4.6.2.10、ehcache配置详解:
1、默认cache:如果没有对应的特定区域的缓存,就使用默认缓存。
Java代码
- <defaultCache
- maxElementsInMemory="100"
- eternal="false"
- timeToIdleSeconds="1200"
- timeToLiveSeconds="1200"
- overflowToDisk="false">
- </defaultCache>
2、指定区域cache:通过name指定,name对应到Hibernate中的区域名即可。
Java代码
- <cache name="cn.javass.h3test.model.UserModel"
- maxElementsInMemory="100"
- eternal="false"
- timeToIdleSeconds="1200"
- timeToLiveSeconds="1200"
- overflowToDisk="false">
- </cache>
3、cache参数详解:
name:指定区域名
maxElementsInMemory :缓存在内存中的最大数目
maxElementsOnDisk:缓存在磁盘上的最大数目
eternal :缓存是否持久
overflowToDisk : 硬盘溢出数目
timeToIdleSeconds :当缓存条目闲置n秒后销毁
timeToLiveSeconds :当缓存条目存活n秒后销毁
memoryStoreEvictionPolicy:缓存算法,有LRU(默认)、LFU、FIFO
4、StandardQueryCache
用于查询缓存使用,如果指定了该缓存,那么查询缓存将放在该缓存中。
Java代码
- <cache
- name="org.hibernate.cache.StandardQueryCache"
- maxElementsInMemory="5"
- eternal="false"
- timeToLiveSeconds="120"
- overflowToDisk="true"/>
如果不给查询设置区域名默认缓存到这,可以通过“query.setCacheRegion("区域名");”来设置查询的区域名。
5、UpdateTimestampsCache
时间戳缓存,内部使用,用于保存最近更新的表的时间戳,这是非常重要的,无需失效,关闭时间戳缓存区域的过期时间。
Java代码
- <cache
- name="org.hibernate.cache.UpdateTimestampsCache"
- maxElementsInMemory="5000"
- eternal="true"
- overflowToDisk="true"/>
Hibernate使用时间戳区域来决定被高速缓存的查询结果集是否是失效的。当你重新执行了一个启用了高速缓存的查询时,Hibernate就在时间戳缓存中查找对被查询的(几张)表所做的最近插入、更新或删除的时间戳。如果找到的时间戳晚于高速缓存查询结果的时间戳,那么缓存结果将被丢弃,重新执行一次查询。
8.4.6.2.11、什么时候需要查询缓存
大多数时候无法从结果集高速缓存获益。必须知道:每隔多久重复执行同一查询。
对于那些查询非常多但插入、删除、更新非常少的应用程序来说,查询缓存可提升性能。但写入多查询少的没有用,总失效。
8.4.6.2.12、管理一级缓存
无论何时,当你给save()、update()或 saveOrUpdate()方法传递一个对象时,或使用load()、 get()、list()、iterate() 或scroll()方法获得一个对象时, 该对象都将被加入到Session的内部缓存中。
当随后flush()方法被调用时,对象的状态会和数据库取得同步。如果你不希望此同步操作发生,或者你正处理大量对象、需要对有效管理内存时,你可以调用evict() 方法,从一级缓存中去掉这些对象及其集合。
ScrollableResult cats =sess.createQuery("from Cat as cat").scroll(); //a huge result set
while ( cats.next() ) {
Cat cat = (Cat)cats.get(0);
doSomethingWithACat(cat);
sess.evict(cat);
}
Session还提供了一个contains()方法,用来判断某个实例是否处于当前session的缓存中。
如若要把所有的对象从session缓存中彻底清除,则需要调用Session.clear()。
CacheMode参数用于控制具体的Session如何与二级缓存进行交互。
CacheMode.NORMAL - 从二级缓存中读、写数据。
CacheMode.GET - 从二级缓存中读取数据,仅在数据更新时对二级缓存写数据。
CacheMode.PUT - 仅向二级缓存写数据,但不从二级缓存中读数据。
CacheMode.REFRESH - 仅向二级缓存写数据,但不从二级缓存中读数据。通过 hibernate.cache.use_minimal_puts的设置,强制二级缓存从数据库中读取数据,刷新缓存内容。
8.4.6.2.12、管理二级缓存
对于二级缓存来说,在SessionFactory中定义了许多方法,清除缓存中实例、整个类、集合实例或者整个集合。
sessionFactory.evict(Cat.class,catId); //evict a particular Cat
sessionFactory.evict(Cat.class); //evict all Cats
sessionFactory.evictCollection("Cat.kittens",catId); //evict a particular collection of kittens
sessionFactory.evictCollection("Cat.kittens");//evict all kitten collections
sessionFactory.evictQueries()//evictall queries
8.4.6.2.13、监控二级缓存
如若需要查看二级缓存或查询缓存区域的内容,你可以使用统计(Statistics) API。
通过sessionFactory.getStatistics();获取Hibernate统计信息。
此时,你必须手工打开统计选项。
hibernate.generate_statistics true
hibernate.cache.use_structured_entriestrue
具体详见“hibernate监控.rar”(需要自己稍微改改才能用)
需要修改head.jsp中的如下代码获取sessionFactory
Java代码
- if(sessionFactory == null) {
- WebApplicationContext applicationContext = WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(request.getSession().getServletContext());
- sessionFactory = (SessionFactory)applicationContext.getBean("userSessionFactory");
- }
参考资料:
Robbin的《缓存技术浅谈》
百度百科的高速缓存知识 http://baike.baidu.com/view/907.htm
bluedavy的《大型网站架构演化》(http://www.blogjava.net/BlueDavy/archive/2008/09/03/226749.html)
《Hibernatein Action》
hibernate-二级缓存(转发)