详解Hibernate缓存与性能优化-创新互联

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缓存概念

缓存介于应用程序和永久性数据源（文件，数据库等）之间，作用就是降低应用程序直接读取数据源的频率，从而提高应用程序的运行性能。缓存中的数据就是数据源中数据的复制，应用程序在运行时直接读取缓存中的数据。

缓存的物理介质通常是内存，而永久性数据存储源的物理介质通常是硬盘或磁盘，应用程序读写内存的速度显然比读写硬盘的速度快。如果缓存存放的数据非常大，也会用硬盘作为缓存的物理介质。

Hibernate缓存分类

在hibernate中提供了二种缓存机制：一级缓存、二级缓存，因为二级缓存策略是针对于ID查询的缓存策略，对于条件查询则毫无作用，为此，Hibernate提供了针对条件查询的Query Cache（查询缓存）

1、一级缓存。session缓存就是一级缓存。由于session对象的生命周期通常对应一个数据库事物，因此他的缓存范围是事物范围的缓存。一级缓存是必需的，在一级缓存中，持久化类的每个实例都具有唯一的OID；

2、二级缓存。sessionFactory分为内置缓存和外置缓存。

内置缓存是hibernate自带的，不可拆卸，是只读缓存，用来存放映射元数据和预定义SQL语句。

外置缓存是一个可配置的缓存插件，默认sessionFactory不会启用这个缓存插件，外置缓存中的数据就是数据库数据的复制。SessionFactory的外置缓存称为hibernate的二级缓存

二级缓存由sessionFactory负责管理，SessionFactory的生命周期和应用程序的整个进程对应。二级缓存是可选的，可以在每个类或者每个集合的粒度上配置

3、查询缓存它是Hibernate为查询结果提供的，依赖于二级缓存。

缓存的作用范围

事物范围每个事物都有自己的缓存，缓存内数据不会被多个事物并发访问。例如，Hibernate的一级缓存，事物是不能跨多个Session的，Session内数据只能被当前事物访问，因此它属于事物范围内的缓存。
进程范围进程内的所有事物共享缓存，进程结束，缓存结束生命周期。例如，Hibernate的二级缓存，SessionFactory对象的生命周期对应应用程序的整个进程，因此它属于进程范围的缓存。
集群范围缓存被一个或多个机器上的进程共享。hibernate的二级缓存也可以作为集群范围的缓存。

Hibernate 一级缓存

Session内的缓存即一级缓存。位于缓存中的对象称为持久化对象，它和数据库中的相关记录对应。Session能够在某些时间点(session.flush(); ,tx.commit(); )，按照缓存中对象的变化来执行相关的SQL语句，从而同步更新数据库，这一过程称为刷新缓存。

当应用程序调用 session的 ‘save() ,update() ,saveOrUpdate() ,load() ,get()'等方法，以及调用Query查询接口的' getResultList()'时，如果在'Session'缓存中还不存在相应的对象，Hibernate就会把该对象加入到缓存中，在刷新缓存时，Hibernate会根据缓存中对象的状态变化来同步更新数据库。

综上所述，Session缓存有两大作用：

减少访问数据库的频率
保证数据库中的相关记录和缓存中的相应对象同步

session缓存管理方法

evict(); 从session缓存中清除某个对象
clear(); 清空session缓存

ps: flush()强制进行从缓存到数据库的同步

Hibernate 二级缓存

二级缓存是进程或集群范围内的缓存，可以被所有的Session共享，其生命周期和SessionFactory一样。

二级缓存是可配置的插件，Hibernate打包了一些开源缓存实现，提供对他们的内置支持

缓存插件	缓存实现类	查询缓存
EHCache	org.hibernate.cache.EhCacheProvider	支持
OSCache	org.hibernate.cache.OSCacheProvider	支持
SwarmCache	org.hibernate.cache.SwarmCacheProvider	不支持
JBossCache	org.hibernate.cache.TreeCacheProvider	支持

为了把上边的缓存插件集成到Hibernate中，Hibernate提供了CacheProvider接口，它是缓存插件与Hibernate之间的适配器。

表格中的实现类是CacheProvider接口的不同实现。

配置二级缓存的步骤如下：

选择合适的缓存插件，配置其自带的配置文件
选择需要使用二级缓存的持久化类，设置它的二级缓存的并发访问策略。

以EHCache配置为例，步骤如下

1、将ehcache.xml文件添加到类路径下

在路径'hibernate-release-5.2.6.Final\project\etc\'下复制'ehcache.xml'

标签为每个需要二级缓存的类和集合设定缓存的数据过期策略，配置如下

<cache name="sampleCache1"  -- 缓存的名称，取值为类的完整名称或类的集合名称
 maxElementsInMemory="10000" -- 基于缓存可存放的对象的大数目
 eternal="false"   -- 如果为true，表示对象永不过期，默认为false 
 timeToIdleSeconds="300"  -- 设置允许对象处于空闲状态的最长时间，单位是秒
 timeToLiveSeconds="600"  -- 设置对象允许存在于缓存中最长时间，单位是秒
 overflowToDisk="true"  -- 是否将溢出的对象写到基于硬盘的缓存中
 />

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