Hibernate快取：一級快取和二級快取

阿新 • • 發佈：2019-02-02

1.什麼是快取？

　快取是介於物理資料來源與應用程式之間，是對資料庫中的資料複製一份臨時放在記憶體中的容器，其作用是為了減少應用程式對物理資料來源訪問的次數，從而提高了應用程式的執行效能。Hibernate在進行讀取資料的時候，根據快取機制在相應的快取中查詢，如果在快取中找到了需要的資料(我們把這稱做“快取命中")，則就直接把命中的資料作為結果加以利用，避免了大量傳送SQL語句到資料庫查詢的效能損耗。

快取策略提供商：

提供了HashTable快取，EHCache，OSCache，SwarmCache，jBoss Cathe2，這些快取機制，其中EHCache，OSCache是不能用於叢集環境（

Cluster Safe）的，而SwarmCache，jBoss Cathe2是可以的。HashTable快取主要是用來測試的，只能把物件放在記憶體中，EHCache，OSCache可以把物件放在記憶體（memory）中，也可以把物件放在硬碟（disk）上（為什麼放到硬碟上？上面解釋了）。

Hibernate快取分類：

一、Session快取（又稱作事務快取）：Hibernate內建的，不能卸除。

快取範圍：快取只能被當前Session物件訪問。快取的生命週期依賴於Session的生命週期，當Session被關閉後，快取也就結束生命週期。

二、SessionFactory快取（又稱作應用快取）：使用第三方外掛，可插拔。

快取範圍：快取被應用範圍內的所有session共享,不同的Session可以共享。這些session有可能是併發訪問快取，因此必須對快取進行更新。快取的生命週期依賴於應用的生命週期，應用結束時，快取也就結束了生命週期，二級快取存在於應用程式範圍。

一級快取：

Hibernate一些與一級快取相關的操作（時間點）：

資料放入快取：

1. save()。當session物件呼叫save()方法儲存一個物件後，該物件會被放入到session的快取中。

2. get()和load()。當session物件呼叫get()或load()方法從資料庫取出一個物件後，該物件也會被放入到session的快取中。

3. 使用HQL和QBC等從資料庫中查詢資料。

例如：資料庫有一張表如下：

使用get()或load()證明快取的存在：

public class Client
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Session session = HibernateUtil.getSessionFactory().openSession();
        Transaction tx = null;
        try
        {
            /*開啟一個事務*/
            tx = session.beginTransaction();
            /*從資料庫中獲取id="402881e534fa5a440134fa5a45340002"的Customer物件*/
            Customer customer1 = (Customer)session.get(Customer.class, "402881e534fa5a440134fa5a45340002");
            System.out.println("customer.getUsername is"+customer1.getUsername());
            /*事務提交*/
            tx.commit();

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

            /*開啟一個新事務*/
            tx = session.beginTransaction();
            /*從資料庫中獲取id="402881e534fa5a440134fa5a45340002"的Customer物件*/
            Customer customer2 = (Customer)session.get(Customer.class, "402881e534fa5a440134fa5a45340002");
            System.out.println("customer2.getUsername is"+customer2.getUsername());
            /*事務提交*/
            tx.commit();

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

            /*比較兩個get()方法獲取的物件是否是同一個物件*/
            System.out.println("customer1 == customer2 result is "+(customer1==customer2));
        }
        catch (Exception e)
        {
            if(tx!=null)
            {
                tx.rollback();
            }
        }
        finally
        {
            session.close();
        }
    }
}

程式控制臺輸出結果：

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

其原理是：在同一個Session裡面，第一次呼叫get()方法， Hibernate先檢索快取中是否有該查詢物件，發現沒有，Hibernate傳送SELECT語句到資料庫中取出相應的物件，然後將該物件放入快取中，以便下次使用，第二次呼叫get()方法，Hibernate先檢索快取中是否有該查詢物件，發現正好有該查詢物件，就從快取中取出來，不再去資料庫中檢索，沒有再次傳送select語句。

資料從快取中清除：

1. evit()將指定的持久化物件從快取中清除，釋放物件所佔用的記憶體資源，指定物件從持久化狀態變為脫管狀態，從而成為遊離物件。
2. clear()將快取中的所有持久化物件清除，釋放其佔用的記憶體資源。

其他快取操作：

1. contains()判斷指定的物件是否存在於快取中。
2. flush()重新整理快取區的內容，使之與資料庫資料保持同步。

二級快取：

@Test

public void testCache2() {

Session session1 = sf.openSession();//獲得Session1

session1.beginTransaction();

Category c = (Category)session1.load(Category.class, 1);

System.out.println(c.getName());

session1.getTransaction().commit();

session1.close();

Session session2 = sf.openSession();//獲得Session2

session2.beginTransaction();

Category c2 = (Category)session2.load(Category.class, 1);

System.out.println(c2.getName());

session2.getTransaction().commit();

session2.close();

}

當我們重啟一個Session，第二次呼叫load或者get方法檢索同一個物件的時候會重新查詢資料庫，會發select語句資訊。

原因：一個session不能取另一個session中的快取。

效能上的問題：假如是多執行緒同時去取Category這個物件，load一個物件，這個對像本來可以放到記憶體中的，可是由於是多執行緒，是分佈在不同的session當中的，所以每次都要從資料庫中取，這樣會帶來查詢效能較低的問題。

解決方案：使用二級快取。

1.什麼是二級快取？

SessionFactory級別的快取，可以跨越Session存在，可以被多個Session所共享。

2.適合放到二級快取中：

（1）經常被訪問

（2）改動不大

（3）數量有限

（4）不是很重要的資料，允許出現偶爾併發的資料。

這樣的資料非常適合放到二級快取中的。

使用者的許可權：使用者的數量不大，許可權不多，不會經常被改動，經常被訪問。

例如組織機構。

思考：什麼樣的類，裡面的物件才適合放到二級快取中？

改動頻繁，類裡面物件特別多，BBS好多帖子，這些帖子20000多條，哪些放到快取中，不能確定。除非你確定有一些經常被訪問的，資料量並不大，改動非常少，這樣的資料非常適合放到二級快取中的。

3.二級快取實現原理：

　Hibernate如何將資料庫中的資料放入到二級快取中？注意，你可以把快取看做是一個Map物件，它的Key用於儲存物件OID，Value用於儲存POJO。首先，當我們使用Hibernate從資料庫中查詢出資料，獲取檢索的資料後，Hibernate將檢索出來的物件的OID放入快取中key 中，然後將具體的POJO放入value中，等待下一次再次向資料查詢資料時，Hibernate根據你提供的OID先檢索一級快取，若有且配置了二級快取，則檢索二級快取，如果還沒有則才向資料庫傳送SQL語句，然後將查詢出來的物件放入快取中。

4使用二級快取

（1）開啟二級快取：

為Hibernate配置二級快取：

在主配置檔案中hibernate.cfg.xml ：

<property

name="cache.provider_class">org.hibernate.cache.EhCacheProvider

</property>

（2）配置ehcache.xml

<defaultCache

maxElementsInMemory="200"

eternal="false"

timeToIdleSeconds="50"

timeToLiveSeconds="60"

overflowToDisk="true"

<cache name="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Order"

maxElementsInMemory="200"

eternal="true"

timeToIdleSeconds="0"

timeToLiveSeconds="0"

overflowToDisk="false"

</ehcache>

（3）使用二級快取需要在實體類中加入註解：

需要ehcache-1.2.jar包:

還需要 commons_loging1.1.1.jar包

@Cache(usage = CacheConcurrencyStrategy.READ_WRITE)

Load預設使用二級快取，就是當查一個物件的時候，它先會去二級快取裡面去找，如果找到了就不去資料庫中查了。

Iterator預設的也會使用二級快取，有的話就不去資料庫裡面查了，不傳送select語句了。

List預設的往二級快取中加資料，假如有一個query，把資料拿出來之後會放到二級快取，但是執行查詢的時候不會到二級快取中查，會在資料庫中查。原因每個query中查詢條件不一樣。

（4）也可以在需要被快取的物件中hbm檔案中的<class>標籤下新增一個<cache>子標籤:

<hibernate-mapping>
        <class name="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Order" table="orders">
            <cache usage="read-only"/>
            <id name="id" type="string">
                <column name="id"></column>
                <generator class="uuid"></generator>
            </id>

            <property name="orderNumber" column="orderNumber" type="string"></property>
            <property name="cost" column="cost" type="integer"></property>

            <many-to-one name="customer" class="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Customer"
                         column="customer_id" cascade="save-update">
            </many-to-one>
        </class>
    </hibernate-mapping>

存在一對多的關係，想要在在獲取一方的時候將關聯的多方快取起來，需要再集合屬性下新增<cache>子標籤，這裡需要將關聯的物件的 hbm檔案中必須在存在<class>標籤下也新增<cache>標籤，不然Hibernate只會快取OID。

<hibernate-mapping>
        <class name="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Customer" table="customer">
            
            <id name="id" type="string">
                <column name="id"></column>
                <generator class="uuid"></generator>
            </id>

            
            <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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