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[原创]java WEB学习笔记93：Hibernate学习之路---Hibernate 缓存介绍，缓存级别，使用二级缓存的情况，二级缓存的架构集合缓存，二级缓存的并发策略，实现步骤，集合缓存，查询缓存，时间戳缓存
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1.Hibernate 缓存
1）缓存(Cache): 计算机领域非常通用的概念。它介于应用程序和永久性数据存储源(如硬盘上的文件或者数据库)之间，其作用是降低应用程序直接读写永久性数据存储源的频率，从而提高应用的运行性能。缓存中的数据是数据存储源中数据的拷贝。缓存的物理介质通常是内存
2）Hibernate中提供了两个级别的缓存
① 第一级别的缓存是 Session 级别的缓存，它是属于事务范围的缓存。这一级别的缓存由 hibernate 管理的
② 第二级别的缓存是 SessionFactory 级别的缓存，它是属于进程范围的缓存
2.SessionFactory 级别的缓存
SessionFactory 的缓存可以分为两类:
1）内置缓存: Hibernate 自带的, 不可卸载. 通常在 Hibernate 的初始化阶段, Hibernate 会把映射元数据和预定义的 SQL 语句放到 SessionFactory 的缓存中, 映射元数据是映射文件中数据（.hbm.xml 文件中的数据）的复制. 该内置缓存是只读的.
2）外置缓存(二级缓存): 一个可配置的缓存插件. 在默认情况下, SessionFactory 不会启用这个缓存插件. 外置缓存中的数据是数据库数据的复制, 外置缓存的物理介质可以是内存或硬盘
3.使用 Hibernate 的二级缓存
1）适合放入二级缓存中的数据:
① 很少被修改
② 不是很重要的数据, 允许出现偶尔的并发问题
2）不适合放入二级缓存中的数据:
① 经常被修改
② 财务数据, 绝对不允许出现并发问题
③ 与其他应用程序共享的数据
4.Hibernate 二级缓存的架构
5.二级缓存的并发访问策略 ****
1）两个并发的事务同时访问持久层的缓存的相同数据时, 也有可能出现各类并发问题.
2）二级缓存可以设定以下 4 种类型的并发访问策略, 每一种访问策略对应一种事务隔离级别
① 非严格读写(Nonstrict-read-write): 不保证缓存与数据库中数据的一致性. 提供 Read Uncommited 事务隔离级别, 对于极少被修改, 而且允许脏读的数据, 可以采用这种策略
② 读写型(Read-write): 提供 Read Commited 数据隔离级别.对于经常读但是很少被修改的数据, 可以采用这种隔离类型, 因为它可以防止脏读
③ 事务型(Transactional): 仅在受管理环境下适用. 它提供了 Repeatable Read 事务隔离级别. 对于经常读但是很少被修改的数据, 可以采用这种隔离类型, 因为它可以防止脏读和不可重复读
④ 只读型(Read-Only):提供 Serializable 数据隔离级别, 对于从来不会被修改的数据, 可以采用这种访问策略
6.管理 Hibernate 的二级缓存
1）Hibernate 的二级缓存是进程或集群范围内的缓存
2）二级缓存是可配置的的插件, Hibernate 允许选用以下类型的缓存插
① EHCache: 可作为进程范围内的缓存, 存放数据的物理介质可以使内存或硬盘, 对 Hibernate 的查询缓存提供了支持
② OpenSymphony OSCache:可作为进程范围内的缓存, 存放数据的物理介质可以使内存或硬盘, 提供了丰富的缓存数据过期策略, 对 Hibernate 的查询缓存提供了支持
③ SwarmCache: 可作为集群范围内的缓存, 但不支持 Hibernate 的查询缓存
④ JBossCache:可作为集群范围内的缓存, 支持 Hibernate 的查询缓存
3）4 种缓存插件支持的并发访问策略(x 代表支持, 空白代表不支持)
7.使用hibernate 二级缓存的步骤
1）加入二级缓存插件的jar 包及配置文件
① 复制..\SSH-framwork\hibernate-release-4.2.4.Final\hibernate-release-4.2.4.Final\lib\optional\ehcache\*.jar
② 复制 ..\SSH-framwork\hibernate-release-4.2.4.Final\hibernate-release-4.2.4.Final\project\etc\eccache.xml 到当前的src根目录下
2）配置 hibernate.cfg.xml 文件
① 配置启用hibernate 的二级缓存
1 <!-- 启用二级缓存 -->2 <property name="cache.use_second_level_cache">true</property>
② 配置hibernate 二级缓存使用的产品
1 <!-- 配置使用二级缓存的产品 -->2 <property name="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.EhCacheRegionFactory</property>
③ 配置那个类使用hibernate 的二级缓存
1 <class-cache usage="read-write" class="com.jason.hibernate.entities.HQL.Employee"/>
实际中也可以在hbm.xml 文件中配置对那些类使用二级缓存，及二级缓存类的策略是什么
1 <?xml version="1.0"?> 2 <!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN" 3 "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping-3.0.dtd"> 4 <!-- Generated 2016-10-6 19:46:22 by Hibernate Tools 3.4.0.CR1 --> 5 6 <hibernate-mapping package="com.jason.hibernate.entities.HQL"> 7 8 <class name="Employee" table="GG_EMPLOYEE"> 9 10 <cache usage="read-write"/> 11 12 <id name="id" type="java.lang.Integer">13 <column name="ID" />14 <generator class="native" />15 </id>16 17 <property name="name" type="java.lang.String">18 <column name="NAME" />19 </property>20 21 <property name="salary" type="float">22 <column name="SALARY" />23 </property>24 25 <property name="email" type="java.lang.String">26 <column name="EMAIL" />27 </property>28 29 <many-to-one name="dept" class="Department" fetch="join">30 <column name="DEPT_ID" />31 </many-to-one>32 33 </class>34 35 <!-- 命名查询 -->36 <query name="salaryEmps"><![CDATA[FROM Employee e WHERE e.salary > :minSal AND e.salary < :maxSal]]> </query>37 38 39 40 41 </hibernate-mapping>
8.集合级别的二级缓存的配置
启用二级缓存，设置配置的产品
1）在 hiberbate.cfg.xml 文件中配置 集合使用二级缓存
1 <collection-cache usage="read-write" collection="com.jason.hibernate.entities.HQL.Department.emps"/>2 3 <!-- 全类名.属性名-->
2）在含有集合属性的类的对应的属性中
1 <set name="emps" table="GG_EMPLOYEE" inverse="true" lazy="true">2 <cache usage="read-write"/>3 <key>4 <column name="DEPT_ID" />5 </key>6 <one-to-many class="Employee" />7 </set>
3）注意：还需要配置集合中的元素对应的持久化类也使用二级缓存！否则会多出n 条sql记录
9.EHcache 的配置文件详细解读
1 <ehcache> 2 3 <!-- 指定一个目录：当 EHCache 把数据写到硬盘上时, 将把数据写到这个目录下. --> 4 <diskStore path="java.io.tmpdir"/> 5 6 <!-- 设置缓存的默认数据过期策略 --> 7 <defaultCache 8 maxElementsInMemory="10000" 9 eternal="false"10 timeToIdleSeconds="120"11 timeToLiveSeconds="120"12 overflowToDisk="true"13 />14 15 <!-- 16 <cache> 设定具体的 命名 缓存的数据过期策略。每个命名缓存代表一个缓存区域 17 缓存区域(region)：一个具有名称的缓存块，可以给每一个缓存块设置不同的缓存策略。如果没有设置任何的缓存区域，则所有被缓存的对象，18 都将使用默认的缓存策略。即：<defaultCache.../>19 20 Hibernate在不同的缓存区域保存不同的类/集合。21 对于类而言，区域的名称是类名。如:com.atguigu.domain.Customer22 对于集合而言，区域的名称是类名加属性名。如com.atguigu.domain.Customer.orders23 24 25 26 cache 元素的属性 27 name:设置缓存的名字,它的取值为类的全限定名或类的集合的名字 28 29 maxInMemory:设置基于内存的缓存中可存放的对象最大数目 30 31 eternal:设置对象是否为永久的,true表示永不过期,此时将忽略timeToIdleSeconds 和 timeToLiveSeconds属性; 默认值是false 32 33 timeToIdleSeconds:设置对象空闲最长时间,以秒为单位, 超过这个时间,对象过期。34 当对象过期时,EHCache会把它从缓存中清除。如果此值为0,表示对象可以无限期地处于空闲状态。 35 36 timeToLiveSeconds:设置对象生存最长时间,超过这个时间,对象过期。 如果此值为0,表示对象可以无限期地存在于缓存中.37 该属性值必须大于或等于 timeToIdleSeconds 属性值 38 39 overflowToDisk:设置基于内存的缓存中的对象数目达到上限后,是否把溢出的对象写到基于硬盘的缓存中 40 41 -->42 <cache name="com.jason.hibernate.entities.HQL.Employee"43 maxElementsInMemory="10000"44 eternal="false"45 timeToIdleSeconds="300"46 timeToLiveSeconds="600"47 overflowToDisk="true"48 />49 50 51 <cache name="com.jason.hibernate.entities.HQL.Department.emps"52 maxElementsInMemory="1000"53 eternal="true"54 timeToIdleSeconds="0"55 timeToLiveSeconds="0"56 overflowToDisk="false"57 /> -->58 59 <!-- Place configuration for your caches following -->60 61 </ehcache>
10.查询缓存
1）对于经常使用的查询语句, 如果启用了查询缓存, 当第一次执行查询语句时, Hibernate 会把查询结果存放在查询缓存中. 以后再次执行该查询语句时, 只需从缓存中获得查询结果, 从而提高查询性能
2）查询缓存使用于如下场合:
① 应用程序运行时经常使用查询语句
② 很少对与查询语句检索到的数据进行插入, 删除和更新操作
3）启用查询缓存的步骤
① 配置二级缓存, 因为查询缓存依赖于二级缓存
② 在 hibernate 配置文件中启用查询缓存
1 <!-- 配置启用查询缓存 -->2 <property name="cache.use_query_cache">true</property>
③ 对于希望启用查询缓存的查询语句, 调用 Query 的 setCacheable() 方法
1 @Test 2 public void testQueryCache(){ 3 4 Query query = session.createQuery("from Employee"); 5 query.setCacheable(true); 6 List<Employee> emps = query.list(); 7 System.out.println(emps.size()); 8 9 emps = query.list();10 System.out.println(emps.size());11 }12 13
11. Query 接口的 iterate() 方法
1） Query 接口的 iterator() 方法
① 同 list() 一样也能执行查询操作
② list() 方法执行的 SQL 语句包含实体类对应的数据表的所有字段
③ Iterator() 方法执行的SQL 语句中仅包含实体类对应的数据表的 ID 字段
④ 当遍历访问结果集时, 该方法先到 Session 缓存及二级缓存中查看是否存在特定 OID 的对象, 如果存在, 就直接返回该对象, 如果不存在该对象就通过相应的 SQL Select 语句到数据库中加载特定的实体对象
2）大多数情况下, 应考虑使用 list() 方法执行查询操作. iterator() 方法仅在满足以下条件的场合, 可以稍微提高查询性能:
① 要查询的数据表中包含大量字段
② 启用了二级缓存, 且二级缓存中可能已经包含了待查询的对象
12.时间戳缓存区域(了解)
1）时间戳缓存区域存放了对于查询结果相关的表进行插入, 更新或删除操作的时间戳
2）Hibernate 通过时间戳缓存区域来判断被缓存的查询结果是否过期, 其运行过程如下:
① T1 时刻执行查询操作, 把查询结果存放在 QueryCache 区域, 记录该区域的时间戳为 T1
② T2 时刻对查询结果相关的表进行更新操作, Hibernate 把 T2 时刻存放在 UpdateTimestampCache 区域.
③ T3 时刻执行查询结果前, 先比较 QueryCache 区域的时间戳和 UpdateTimestampCache 区域的时间戳,。
若 T2 >T1, 那么就丢弃原先存放在 QueryCache 区域的查询结果, 重新到数据库中查询数据, 再把结果存放到 QueryCache 区域;
若 T2 < T1, 直接从 QueryCache 中获得查询结果
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