详细解读Hibernate的缓存机制

2023-09-23 09:51:05 64

一、why（为什么要用Hibernate缓存？）

Hibernate是一个持久层框架，经常访问物理数据库。

为了降低应用程序对物理数据源访问的频次，从而提高应用程序的运行性能。

缓存内的数据是对物理数据源中的数据的复制，应用程序在运行时从缓存读写数据，在特定的时刻或事件会同步缓存和物理数据源的数据。

二、what（Hibernate缓存原理是怎样的？）Hibernate缓存包括两大类：Hibernate一级缓存和Hibernate二级缓存。

1.Hibernate一级缓存又称为“Session的缓存”。

Session内置不能被卸载，Session的缓存是事务范围的缓存（Session对象的生命周期通常对应一个数据库事务或者一个应用事务）。

一级缓存中，持久化类的每个实例都具有唯一的OID。

2.Hibernate二级缓存又称为“SessionFactory的缓存”。

由于SessionFactory对象的生命周期和应用程序的整个过程对应，因此Hibernate二级缓存是进程范围或者集群范围的缓存，有可能出现并发问题，因此需要采用适当的并发访问策略，该策略为被缓存的数据提供了事务隔离级别。

第二级缓存是可选的，是一个可配置的插件，默认下SessionFactory不会启用这个插件。

Hibernate提供了org.hibernate.cache.CacheProvider接口,它充当缓存插件与Hibernate之间的适配器。

什么样的数据适合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，允许出现偶尔并发的数据

3)不会被并发访问的数据

4)常量数据

不适合存放到第二级缓存的数据？

1)经常被修改的数据

2)绝对不允许出现并发访问的数据，如财务数据，绝对不允许出现并发

3)与其他应用共享的数据。

3.Session的延迟加载实现要解决两个问题：正常关闭连接和确保请求中访问的是同一个session。

Hibernatesession就是java.sql.Connection的一层高级封装，一个session对应了一个Connection。

http请求结束后正确的关闭session（过滤器实现了session的正常关闭）；延迟加载必须保证是同一个session（session绑定在ThreadLocal）。

4.Hibernate查找对象如何应用缓存？

当Hibernate根据ID访问数据对象的时候，首先从Session一级缓存中查；查不到，如果配置了二级缓存，那么从二级缓存中查；如果都查不到，再查询数据库，把结果按照ID放入到缓存删除、更新、增加数据的时候，同时更新缓存。

5.一级缓存与二级缓存的对比图。

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

三、how（Hibernate的缓存机制如何应用？）

1. 一级缓存的管理:

evit(Objectobj) 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(Objectobj)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。

2.一级缓存应用：save()。当session对象调用save()方法保存一个对象后，该对象会被放入到session的缓存中。get()和load()。当session对象调用get()或load()方法从数据库取出一个对象后，该对象也会被放入到session的缓存中。使用HQL和QBC等从数据库中查询数据。

publicclassClient
{
publicstaticvoidmain(String[]args)
{
Sessionsession=HibernateUtil.getSessionFactory().openSession();
Transactiontx=null;
try
{
/*开启一个事务*/
tx=session.beginTransaction();
/*从数据库中获取id="402881e534fa5a440134fa5a45340002"的Customer对象*/
Customercustomer1=(Customer)session.get(Customer.class,"402881e534fa5a440134fa5a45340002");
System.out.println("customer.getUsernameis"+customer1.getUsername());
/*事务提交*/
tx.commit();

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

/*开启一个新事务*/
tx=session.beginTransaction();
/*从数据库中获取id="402881e534fa5a440134fa5a45340002"的Customer对象*/
Customercustomer2=(Customer)session.get(Customer.class,"402881e534fa5a440134fa5a45340002");
System.out.println("customer2.getUsernameis"+customer2.getUsername());
/*事务提交*/
tx.commit();

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

/*比较两个get()方法获取的对象是否是同一个对象*/
System.out.println("customer1==customer2resultis"+(customer1==customer2));
}
catch(Exceptione)
{
if(tx!=null)
{
tx.rollback();
}
}
finally
{
session.close();
}
}
}

结果
Hibernate:
select
customer0_.idasid0_0_,
customer0_.usernameasusername0_0_,
customer0_.balanceasbalance0_0_
from
customercustomer0_
where
customer0_.id=?
customer.getUsernameislisi
-------------------------------------
customer2.getUsernameislisi
-------------------------------------
customer1==customer2resultistrue

输出结果中只包含了一条SELECTSQL语句，而且customer1==customer2resultistrue说明两个取出来的对象是同一个对象。其原理是：第一次调用get()方法，Hibernate先检索缓存中是否有该查找对象，发现没有，Hibernate发送SELECT语句到数据库中取出相应的对象，然后将该对象放入缓存中，以便下次使用，第二次调用get()方法，Hibernate先检索缓存中是否有该查找对象，发现正好有该查找对象，就从缓存中取出来，不再去数据库中检索。

3.二级缓存的管理：

evict(Classarg0,Serializablearg1)将某个类的指定ID的持久化对象从二级缓存中清除,释放对象所占用的资源。

sessionFactory.evict(Customer.class,newInteger(1));

evict(Classarg0) 将指定类的所有持久化对象从二级缓存中清除,释放其占用的内存资源。

sessionFactory.evict(Customer.class);

evictCollection(Stringarg0) 将指定类的所有持久化对象的指定集合从二级缓存中清除,释放其占用的内存资源。

sessionFactory.evictCollection("Customer.orders");

4.二级缓存的配置

常用的二级缓存插件

EHCache org.hibernate.cache.EhCacheProvider
OSCache org.hibernate.cache.OSCacheProvider
SwarmCahe org.hibernate.cache.SwarmCacheProvider
JBossCache org.hibernate.cache.TreeCacheProvider






org.hibernate.cache.EhCacheProvider



true

若存在一对多的关系，想要在在获取一方的时候将关联的多方缓存起来，需要在集合属性下添加子标签，这里需要将关联的对象的hbm文件中必须在存在标签下也添加标签，不然Hibernate只会缓存OID。

总结

以上就是本文关于详细解读Hibernate的缓存机制的全部内容，希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以参阅：快速了解hibernate配置文件与映射文件、Hibernate实现悲观锁和乐观锁代码介绍、Hibernate核心思想与接口简介等，有什么问题可以留言，欢迎大家交流讨论。

详细解读Hibernate的缓存机制

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