hibernate的缓存机制

一、hibernate缓存的作用：
       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、缓存的分类：按照级别分为：一级缓存和Hibernate二级缓存；按照存储为分为内置缓存和外置缓存
       1、Hibernate一级缓存又称为“Session的缓存”，它是内置缓存，不能被卸载（不能被卸载的意思就是这种缓存不具有可选性，必须有的功能，不可以取消session缓存）。由于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，因此它的缓存是事务范围的缓存。第一级缓存是必需的，不允许而且事实上也无法卸除。在第一级缓存中，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，在默认情况下，SessionFactory不会启用这个插件。二级缓存除了以内存作为存储介质外,还可以选用硬盘等外部存储设备. 即可以是内置缓存，也可以是外置缓存
       3、同时介绍一下hibernate的查询缓存：hibernate的查询缓存，缓存的是query本身,以hql 生成的 sql ，再加上参数，分页等信息做为key值, 而不是query的结果.query的结果是放在session的cache中和二级缓存中， 而对于实体对象的结果集只缓存id。
 和一级/二级缓存不同，查询缓存的生命周期 ，是不确定的，当前关联的表发生改变时，查询缓存的生命周期结束。
        1>查询缓存的启用不但要在配置文件中进行配置
             <property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>
        2>还要在程序中显示的进行启用
             query.setCacheable(true);
 无论是一级缓存、二级缓存还是查询缓存，数据都是以Map的形式存储的
三、缓存的作用范围：
 1.事务范围
        事务范围的缓存只能被当前事务访问,每个事务都有各自的缓存,缓存内的数据通常采用相互关联的对象形式.缓存的生命周期依赖于事务的生命周期,只有当事务结束时,缓存的生命周期才会结束.事务范围的缓存使用内存作为存储介质,一级缓存session缓存就属于事务范围.
 2.应用范围
       应用程序的缓存可以被应用范围内的所有事务共享访问.缓存的生命周期依赖于应用的生命周期,只有当应用结束时,缓存的生命周期才会结束.应用范围的缓存可以使用内存或硬盘作为存储介质,二级缓存就属于应用范围.
 3.集群范围
      在集群环境中,缓存被一个机器或多个机器的进程共享,缓存中的数据被复制到集群环境中的每个进程节点,进程间通过远程通信来保证缓存中的数据的一致,缓存中的数据通常采用对象的松散数据形式.
四、一级缓存和二级缓存分别适合存储的数据：
  适合一级缓存的数据：
  1.经常被修改的数据
  2.绝对不允许出现并发访问的数据
  3.与其他应用共享的数据
  适合二级缓存的数据：
  1.数据更新频率低
  2.允许偶尔出现并发问题的非重要数据
  3.不会被并发访问的数据
  4.常量数据
  5.不会被第三方修改的数据
五、hibernate查询数据的顺序：
       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放入到缓存中，
 当删除、更新、增加数据的时候，同时更新缓存
 如果存在查询缓存的话：在一级缓存,二级缓存和查询缓存都打开的情况下作查询操作时这样的：查询普通属性，会先到查询缓存中取，如果没有，则查询数据库；查询实体，会先到查询缓存中取id，如果有，则根据id到缓存(一级/二级)中取实体，如果缓存中取不到实体，再查询数据库。
六、Hibernate管理缓存实例
       无论何时，我们在管理Hibernate缓存（Managing the caches）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。
1、一级缓存管理：
  evict(Object obj)  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,但不包括操作中的对象,释放其占用的内存资源
  contains(Object obj) 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、二级缓存管理：
  1、sessionFactory.evict(Class arg0, Serializable arg1)  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, new Integer(1)); 
  2、sessionFactory.evict(Class arg0)  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); 
  3、sessionFactory.evictCollection(String arg0)  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");
七、二级缓存、查询缓存的配置，显示使用查询缓存：
 1、Hibernate的二级缓存功能是靠配置二级缓存插件来实现的,Hibernate为了集成这些插件,Hibernate提供了org.hibernate.cache.CacheProvider借口,它充当缓存插件与Hibernate之间的适配器
 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
 2、简单介绍一下EHCache的配置

Hibernate.cfg.xml：

<hibernate-configuration>  
    <session-factory>  
     <!-- 开启二级缓存,其实hibernate默认就是开启的,这里显示的指定一下 --> 
     <property name="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</property> 
     <!-- 设置二级缓存插件EHCache的Provider类-->  
     <property name="hibernate.cache.provider_class">  
      org.hibernate.cache.EhCacheProvider   
     </property>  
     <!-- 读取二级缓存配置参数--> 
     <property name="cache.provider_configuration_file_resource_path">  
      classPath:resource/hibernate/ehcache.xml    
     </property>
     <!-- 启动"查询缓存" -->  
     <property name="hibernate.cache.use_query_cache">  
      true   
     </property>
     <!-- 指定哪些类使用二级缓存，以及二级缓存并发访问策略，也可以在****.hbm.xml文件中单独配置 --> 
     <class-cache usage="read-only" class="com.sxt.hibernate.cache.entity.Student"/>
    </session-factory>  
   </hibernate-configuration>
  ehcache.xml文件：
  <ehcache>
    <diskStore path="java.io.tmpdir"/>
    <!-- maxElementsInMemory为缓存对象的最大数目, eternal设置是否永远不过期,timeToIdleSeconds对象处于空闲状态的最多秒数,timeToLiveSeconds对象处于缓存状态的最多秒数 -->
    <defaultCache
     maxElementsInMemory="50000"
     eternal="true"
     timeToIdleSeconds="240"
     timeToLiveSeconds="240"
     overflowToDisk="true"
     diskPersistent="false"
     diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
     memoryStoreEvictionPolicy="LRU"
    />
   </ehcache>

  ****.hbm.xml：

 <hibernate-mapping>         
    <class  name="com.sxt.hibernate.cache.entity.Student" table="sxt_hibernate_student"> 
     <!--指定本类的对象使用二级缓存，设置二级缓存并发访问策略 read-only read-write nonstrict-read-write transactional--> 
     <cache usage="read-write"/>       
    </class>   
 </hibernate-mapping>

  3、使用查询缓存：

  try { 
    session = HibernateUtils.getSession(); 
    t = session.beginTransaction(); 
    Query query = session.createQuery("select s.name from Student s"); 
    //启用查询缓存    
    query.setCacheable(true); 
    List<String> names = query.list(); 
    for (Iterator<String> it = names.iterator(); it.hasNext();) { 
     String name = it.next(); 
     System.out.println(name); 
    } 
    t.commit(); 
   } catch (Exception e) { 
    e.printStackTrace(); 
    t.rollback(); 
   } finally { 
    HibernateUtils.closeSession(session); 
   }