一、why（為什麼要用Hibernate快取？）

Hibernate是一個持久層框架，經常訪問物理資料庫。

為了降低應用程式對物理資料來源訪問的頻次，從而提高應用程式的執行效能。

快取內的資料是對物理資料來源中的資料的複製，應用程式在執行時從快取讀寫資料，在特定的時刻或事件會同步快取和物理資料來源的資料。

二、what（Hibernate快取原理是怎樣的？）Hibernate快取包括兩大類：Hibernate一級快取和Hibernate二級快取。

1.Hibernate一級快取又稱為“Session的快取”。

Session內建不能被解除安裝，Session的快取是事務範圍的快取（Session物件的生命週期通常對應一個數據庫事務或者一個應用事務）。

一級快取中，持久化類的每個例項都具有唯一的OID。

2.Hibernate二級快取又稱為“SessionFactory的快取”。

由於SessionFactory物件的生命週期和應用程式的整個過程對應，因此Hibernate二級快取是程序範圍或者叢集範圍的快取，有可能出現併發問題，因此需要採用適當的併發訪問策略，該策略為被快取的資料提供了事務隔離級別。

第二級快取是可選的，是一個可配置的外掛，預設下SessionFactory不會啟用這個外掛。

Hibernate提供了org.hibernate.cache.CacheProvider介面,它充當快取外掛與Hibernate之間的介面卡。

什麼樣的資料適合存放到第二級快取中？ 　　
1) 很少被修改的資料 　　
2) 不是很重要的資料，允許出現偶爾併發的資料 　　
3) 不會被併發訪問的資料 　　
4) 常量資料 　　
不適合存放到第二級快取的資料？ 　　
1) 經常被修改的資料 　　
2) 絕對不允許出現併發訪問的資料，如財務資料，絕對不允許出現併發 　　
3) 與其他應用共享的資料。

3.Session的延遲載入實現要解決兩個問題：正常關閉連線和確保請求中訪問的是同一個session。

Hibernate session就是java.sql.Connection的一層高階封裝，一個session對應了一個Connection。

http請求結束後正確的關閉session（過濾器實現了session的正常關閉）；延遲載入必須保證是同一個session（session繫結在ThreadLocal）。

4.Hibernate查詢物件如何應用快取？
當Hibernate根據ID訪問資料物件的時候，首先從Session一級快取中查；

查不到，如果配置了二級快取，那麼從二級快取中查；

如果都查不到，再查詢資料庫，把結果按照ID放入到快取刪除、更新、增加資料的時候，同時更新快取。

5.一級快取與二級快取的對比圖。

三、how（Hibernate的快取機制如何應用？）

1.  一級快取的管理:

evit(Object obj)  將指定的持久化物件從一級快取中清除,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。

clear()  將一級快取中的所有持久化物件清除,釋放其佔用的記憶體資源。

contains(Object obj) 判斷指定的物件是否存在於一級快取中。

flush() 重新整理一級快取區的內容,使之與資料庫資料保持同步。

2.一級快取應用： 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。 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。 使用HQL和QBC等從資料庫中查詢資料。

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();
        }
    }
}

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

輸出結果中只包含了一條SELECT SQL語句，而且customer1 == customer2 result is true說明兩個取出來的物件是同一個物件。其原理是：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。

3.二級快取的管理：

evict(Class arg0, Serializable arg1)將某個類的指定ID的持久化物件從二級快取中清除,釋放物件所佔用的資源。

sessionFactory.evict(Customer.class, new Integer(1));  

evict(Class arg0)  將指定類的所有持久化物件從二級快取中清除,釋放其佔用的記憶體資源。

sessionFactory.evict(Customer.class);  

evictCollection(String arg0)  將指定類的所有持久化物件的指定集合從二級快取中清除,釋放其佔用的記憶體資源。

sessionFactory.evictCollection("Customer.orders");  

4.二級快取的配置

常用的二級快取外掛

EHCache  org.hibernate.cache.EhCacheProvider

OSCache  org.hibernate.cache.OSCacheProvider

SwarmCahe  org.hibernate.cache.SwarmCacheProvider

JBossCache  org.hibernate.cache.TreeCacheProvider

<!-- EHCache的配置,hibernate.cfg.xml --> 
<hibernate-configuration>
    <session-factory>
       <!-- 設定二級快取外掛EHCache的Provider類-->
       <property name="hibernate.cache.provider_class">
          org.hibernate.cache.EhCacheProvider
       </property>
       <!-- 啟動"查詢快取" -->
       <property name="hibernate.cache.use_query_cache">
          true
       </property>
    </session-factory>
  </hibernate-configuration>

<!-- ehcache.xml -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache>
    <!--
        快取到硬碟的路徑
    -->
    <diskStore path="d:/ehcache"></diskStore>
    <!--
        預設設定
        maxElementsInMemory : 在記憶體中最大快取的物件數量。
        eternal : 快取的物件是否永遠不變。
        timeToIdleSeconds ：可以操作物件的時間。
        timeToLiveSeconds ：快取中物件的生命週期，時間到後查詢資料會從資料庫中讀取。
        overflowToDisk ：記憶體滿了，是否要快取到硬碟。
    -->
    <defaultCache maxElementsInMemory="200" eternal="false" 
        timeToIdleSeconds="50" timeToLiveSeconds="60" overflowToDisk="true"></defaultCache>
    <!--
        指定快取的物件。
        下面出現的的屬性覆蓋上面出現的，沒出現的繼承上面的。
    -->
    <cache name="com.suxiaolei.hibernate.pojos.Order" maxElementsInMemory="200" eternal="false" 
        timeToIdleSeconds="50" timeToLiveSeconds="60" overflowToDisk="true"></cache>
</ehcache>

<!-- *.hbm.xml -->
<?xml version="1.0" encoding='UTF-8'?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
 "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
 "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping-3.0.dtd" >
<hibernate-mapping>
   <class>
       <!-- 設定該持久化類的二級快取併發訪問策略 read-only read-write nonstrict-read-write transactional-->
       <cache usage="read-write"/>    
   </class>
</hibernate-mapping>

若存在一對多的關係，想要在在獲取一方的時候將關聯的多方快取起來，需要在集合屬性下新增<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">
            <!-- 主鍵設定 -->
            <id name="id" type="string">
                <column name="id"></column>
                <generator class="uuid"></generator>
            </id>
            
            <!-- 屬性設定 -->
            <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>

在Hibernate中，物件有三種狀態：臨 時狀態(Transient)、持久狀態(Persistent)和遊離狀態(Detached)。

處於持久態的物件也稱為 PO(PersistenceObject),臨時物件和遊離物件也稱為VO(ValueObject). 
1. 臨時狀態 
由 new命令開闢記憶體空間的java物件,例如：

User user=new User();

臨 時物件在記憶體孤立存在,它是攜帶資訊的載體,不和資料庫的資料有任何關聯關係.

(a) 如 果沒有變數對該物件進行引用,它將被gc回收；

(b) 在Hibernate中,可通過 session的save()或saveOrUpdate()方法將瞬時物件與資料庫相關聯,並將資料對應的插入資料庫中,此時該臨時物件轉變成持久化對 象.

2. 持久狀態 
處於該狀態的物件在資料庫中具有對應的記錄,並擁有一個持久化標識.通過session的get()、load() 等方法獲得的物件都是持久物件。

持久化物件被修改變更後，不會馬上同步到資料庫，直到資料庫事務提交。在同步之前，持久化 物件是髒的（Dirty）。

(a) 如果是用hibernate的delete()方法,對應的持久物件就變成臨時物件,因資料庫中 的對應資料已被刪除,該物件不再與資料庫的記錄關聯.

(b) 當一個session執行close()或 clear()、evict()之後,持久物件變成遊離物件,此時該物件雖然具有資料庫識別值,但它已不在HIbernate持久層的管理之下.

持久物件具有如下特點:

(1)和session例項關聯;

(2)在資料庫中有與之關聯的記錄,並 擁有持久化標識.

3. 遊離狀態
當與某持久物件關聯的session被關閉後,該持久物件轉變為遊離物件.當遊離物件被重新關聯到session上 時,又再次轉變成持久物件（在Detached其間的改動將被持久化到資料庫中）。 遊離物件擁有資料庫的識別值,但已不在持久化管理範圍之內。

(a) 通 過update()、saveOrUpdate()等方法,遊離物件可轉變成持久物件.

(b) 如果是用hibernate的delete()方法,對應的遊離物件就變成臨時物件,因資料庫中的 對應資料已被刪除,該物件不再與資料庫的記錄關聯.

(c) 在沒有任何變數引用它時,它將被gc在適當的 時候回收；

遊離物件具有如下特點:

(1)本質上與瞬時物件相同,在沒有任何變數引用它時,JVM會在適當的時候將它回收;

(2)比瞬時物件多了一個數據庫記錄標識值.

示例：

Session session=factory.openSession();
User user=new User(); 
//user物件處於臨時狀態。
user.setName("張三");
user.setAge(18);
Transaction tran=Session.beginTransaction();
session.save(user);
//user物件轉化為持 久狀態。
tran.commit(); 
session.close();
//user物件轉化為遊離狀態。
user.setName(" 李四"); 
Session session2=factory.openSession();
Transaction tran2=Session2.beginTransaction();
Session2.update(user);
//user物件 轉化為持久狀態。
tran2.commit();（遊離狀態中物件的變動在再次持久時會被持久化到資料庫） 
Transaction tran3=Session.beginTransaction();
Session2.delete(user);
//user物件轉 化為臨時狀態。
tran3.commit();
session2.close();

Session的不同操作對物件狀態的影響：
Session 的save()方法
save()方法將一個臨時物件轉變為持久物件。
Session的update()方法
update()方法 將一個遊離物件轉變為持久物件。
Session的lock()方法
呼叫lock()方法將物件同Session相關聯而不強制更新。
Session 的merge()方法
拷貝指定物件的狀態到具有相同物件識別符號的持久物件。
Session的saveOrUpdate()方法
saveOrUpdate() 方法對於臨時物件，執行save()方法，對於遊離物件，執行update()方法。

Session的load()和get()方法
load() 方法和get()方法都可以根據物件的識別符號載入物件，這兩個方法載入的物件都位於Session的快取中，屬於持久物件。
Session的 delete()方法
delete()方法用於從資料庫中刪除與持久化物件對應的記錄。如果傳入的是一個持久化物件，Session就執行一條 delete語句。如果傳入的引數是遊離物件，先使分離物件與Session關聯，使它變為持久化物件，然後才計劃執行一個delete語句。
Session 的evict()方法
evict()方法從Session的快取中刪除一個持久物件。