緩存

計(jì)算機(jī)領(lǐng)域非常通用的概念，它介于應(yīng)用程序和永久性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)源（如硬盤上的文件或者數(shù)據(jù)庫）之間穿挨，其作用是降低應(yīng)用程序直接讀寫永久性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)源的頻率月弛，從而提高應(yīng)用的運(yùn)行性能肴盏，緩存中的數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)源中數(shù)據(jù)的拷貝。
緩存的物理介質(zhì)通常是內(nèi)存帽衙。

Hibernate提供的兩種級(jí)別的緩存：

• 第一級(jí)別的緩存：Session級(jí)別的緩存
  它是屬于事務(wù)范圍的緩存菜皂，這一級(jí)別的緩存是由Hibernate管理的。
• 第二級(jí)別的緩存：SessionFactory級(jí)別的緩存
  它是屬于進(jìn)程范圍的緩存厉萝。

SessionFactory級(jí)別的緩存

SessionFactory級(jí)別的緩存可以分為兩類

• 內(nèi)置緩存
  Hibernate自帶的恍飘，不可卸載的，通常在Hibernate的初始化階段谴垫，Hibernate會(huì)把映射元數(shù)據(jù)和預(yù)定義的SQL語句放到SessionFactory的緩存中章母，映射元數(shù)據(jù)是映射文件中的數(shù)據(jù)（.hbm.xml文件中的數(shù)據(jù)）的復(fù)制，該內(nèi)置緩存是只讀的翩剪。

• 外置緩存（二級(jí)緩存）
  一個(gè)可配置的緩存插件胳施。在默認(rèn)情況下，SessionFactory不會(huì)啟用這個(gè)緩存插件肢专，外置緩存中的數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的復(fù)制，外置緩存的物理介質(zhì)可以是內(nèi)存或硬盤焦辅。

Hibernate的二級(jí)緩存

適合放入二級(jí)緩存中的數(shù)據(jù)：

• 很少被修改
• 不是很重要的數(shù)據(jù)博杖，允許出現(xiàn)偶爾的并發(fā)問題

不適合放入二級(jí)緩存中的數(shù)據(jù)：

• 經(jīng)常被修改
• 財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)，絕對(duì)不允許出現(xiàn)并發(fā)問題
• 與其他應(yīng)用程序共享的數(shù)據(jù)

二級(jí)緩存的并發(fā)訪問策略

兩個(gè)并發(fā)的事務(wù)同時(shí)訪問持久層的緩存的相同數(shù)據(jù)時(shí)筷登，也有可能出現(xiàn)各類并發(fā)問題剃根。

二級(jí)緩存可以設(shè)定以下4種類型的并發(fā)訪問策略，每一種訪問策略對(duì)應(yīng)一種事務(wù)隔離級(jí)別

• 非嚴(yán)格讀寫（Nostrict-read-write）
  不保證緩存與數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的一致性前方，提供Read Uncommited事務(wù)隔離級(jí)別狈醉，對(duì)于極少被修改，而且允許臟讀的數(shù)據(jù)惠险，可以采用這種策略苗傅。
• 讀寫型（Read-write）
  提供Read Commited數(shù)據(jù)隔離級(jí)別，對(duì)于經(jīng)常讀但是很少被修改的數(shù)據(jù)班巩，可以采用這種隔離類型渣慕。因?yàn)樗梢苑乐古K讀。
• 事務(wù)型（Transactional）
  僅在受管理環(huán)境下適用抱慌，它提供了Repeatable Read事務(wù)隔離級(jí)別膝蜈，對(duì)于經(jīng)常讀但是很少被修改的數(shù)據(jù)腋粥，揭陽采用這種隔離類型，因?yàn)樗梢苑乐古K讀和不可重復(fù)讀。
• 只讀型（Read-Only）
  提供了Serializable數(shù)據(jù)隔離級(jí)別肺素，對(duì)于從來不會(huì)被修改的數(shù)據(jù)，可以采用這種訪問策略大猛。

配置進(jìn)程范圍內(nèi)的二級(jí)緩存的步驟

• 加入二級(jí)緩存插件的jar包及配置文件
  jar包有：ehcache-2.10.6.jar,hibernate-ehcache-5.4.3.Final.jar,slf4j-api-1.7.25.jar。
  配置文件ehcache.xml如下：

<ehcache>
    <diskStore path="java.io.tmpdir"/>

    <defaultCache
        maxElementsInMemory="10000"
        eternal="false"
        timeToIdleSeconds="120"
        timeToLiveSeconds="120"
        overflowToDisk="true"
        />

    <cache name="sampleCache1"
        maxElementsInMemory="10000"
        eternal="false"
        timeToIdleSeconds="300"
        timeToLiveSeconds="600"
        overflowToDisk="true"
        />

    <cache name="sampleCache2"
        maxElementsInMemory="1000"
        eternal="true"
        timeToIdleSeconds="0"
        timeToLiveSeconds="0"
        overflowToDisk="false"
        /> 
</ehcache>

• 配置Hibernate.cfg.cml文件
  配置啟用hibernate的二級(jí)緩存：<property name="cache.use_second_level_cache">true</property>
  配置Hibernate二級(jí)緩存使用的產(chǎn)品：<property name="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.internal.EhcacheRegionFactory</property>
  配置對(duì)哪些類使用Hibernate的二級(jí)緩存：<class-cache class="com.cerr.hibernate.entities.Employee" usage="read-write" />

實(shí)際上也可以在.hbm.xml文件中配置對(duì)哪些類使用二級(jí)緩存及二級(jí)緩存的策略兰迫。例如在Employee.hbm.xml文件的class節(jié)點(diǎn)里面加上<cache usage="read-write"/>。

設(shè)置二級(jí)緩存之后码秉，測(cè)試如下：

@org.junit.Test
    public void testHibernateSecondLevelCache(){
        Employee employee = session.get(Employee.class,1);
        System.out.println(employee.getName());
        //關(guān)閉session后重新連接
        transaction.commit();
        session.close();
        session = sessionFactory.openSession();
        transaction = session.beginTransaction();
        Employee employee1 = session.get(Employee.class,1);
        System.out.println(employee1.getName());

    }

在沒設(shè)置二級(jí)緩存的時(shí)候逮矛，該情形會(huì)發(fā)送兩次sql語句，因?yàn)樵谥虚g關(guān)閉了session后再重新開啟转砖。而我們已經(jīng)設(shè)置了二級(jí)緩存须鼎，因此只會(huì)發(fā)送一條sql語句。

集合級(jí)別的二級(jí)緩存的配置

• 配置對(duì)集合使用二級(jí)緩存府蔗，例如：<collection-cache collection="com.cerr.hibernate.entities.Department.emps" usage="read-write" />晋控，也可以在hbm.xml文件中使用<cache>標(biāo)簽進(jìn)行配置。
• 還需要配置集合中的元素對(duì)應(yīng)的持久化類也使用二級(jí)緩存姓赤，否則將會(huì)多出n條SQL語句赡译。

以Department為例，配置文件hibernate.cfg.xml如下：

<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<!DOCTYPE hibernate-configuration PUBLIC
        "-//Hibernate/Hibernate Configuration DTD//EN"
        "http://www.hibernate.org/dtd/hibernate-configuration-3.0.dtd">
<hibernate-configuration>
    <session-factory>
        <!-- 配置連接數(shù)據(jù)庫的基本信息 -->
        <property name="connection.driver_class">com.mysql.jdbc.Driver</property>
        <property name="connection.url">jdbc:mysql://localhost:3306/hibernate5</property>
        <property name="connection.username">root</property>
        <property name="connection.password">root</property>

        <!-- 配置hibernate的基本信息-->
        <!-- hibernate所使用的的數(shù)據(jù)庫方言 -->
        <property name="dialect">org.hibernate.dialect.MySQL5Dialect</property>
        <!-- 執(zhí)行操作時(shí)是否在控制臺(tái)打印SQL-->
        <property name="show_sql">true</property>
        <!-- 是否對(duì)SQL進(jìn)行格式化-->
        <property name="format_sql">true</property>
        <!-- 指定生成數(shù)據(jù)表的策略-->
        <property name="hibernate.hbm2ddl.auto">update</property>
        <!-- 設(shè)置hibernate的事務(wù)隔離級(jí)別 -->
        <property name="connection.isolation">2</property>
        <property name="use_identifier_rollback">true</property>

        <!-- 配置C3P0數(shù)據(jù)源 -->
        <property name="hibernate.connection.provider_class">org.hibernate.c3p0.internal.C3P0ConnectionProvider</property>
        <property name="c3p0.max_size">10</property>
        <property name="c3p0.min_size">5</property>
        <property name="c3p0.acquire_increment">2</property>
        <property name="c3p0.idle_test_period">2000</property>
        <property name="c3p0.timeout">2000</property>
        <property name="c3p0.max_statements">10</property>

        <!-- 設(shè)定JDBC的Statement讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候每次從數(shù)據(jù)庫中取出的記錄條數(shù)-->
        <property name="hibernate.jdbc.fetch_size">100</property>
        <!-- 設(shè)定對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行批量刪除不铆，更新蝌焚，插入的時(shí)候批次的大小 -->
        <property name="hibernate.jdbc.batch_size">30</property>


        <!-- 啟用二級(jí)緩存-->
        <property name="cache.use_second_level_cache">true</property>
        <!-- 配置使用的二級(jí)緩存的產(chǎn)品 -->
        <property name="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.internal.EhcacheRegionFactory</property>

        <mapping resource="com/cerr/hibernate/entities/Employee.hbm.xml"/>
        <mapping resource="com/cerr/hibernate/entities/Department.hbm.xml"/>

        <class-cache class="com.cerr.hibernate.entities.Employee" usage="read-write" />
        <class-cache class="com.cerr.hibernate.entities.Department" usage="read-write" />
        <!-- 對(duì)Department的集合使用二級(jí)緩存-->
        <collection-cache collection="com.cerr.hibernate.entities.Department.emps" usage="read-write" />
    </session-factory>
</hibernate-configuration>

測(cè)試：

@org.junit.Test
    public void testCollectionSecondLevelCache(){
        Department department = session.get(Department.class,1);
        System.out.println(department.getName());
        System.out.println(department.getEmps().size());
        transaction.commit();
        session.close();
        session = sessionFactory.openSession();
        transaction = session.beginTransaction();

        Department department1 = session.get(Department.class,1);
        System.out.println(department1.getName());
        System.out.println(department1.getEmps().size());

    }

對(duì)ehcache.xml文件的解析

<ehcache>
    <!-- 指定一個(gè)目錄：當(dāng)EHCache把數(shù)據(jù)寫到硬盤上時(shí)，將把數(shù)據(jù)寫到這個(gè)目錄下 -->
    <diskStore path="java.io.tmpdir"/>

    <!-- 設(shè)置緩存的默認(rèn)數(shù)據(jù)過期策略 -->
    <defaultCache
        maxElementsInMemory="10000"
        eternal="false"
        timeToIdleSeconds="120"
        timeToLiveSeconds="120"
        overflowToDisk="true"
        />
    <!-- 設(shè)置具體的命名緩存的數(shù)據(jù)過期策略誓斥，每個(gè)命名緩存代表一個(gè)緩存區(qū)域-->
    <cache name="com.cerr.hibernate.entities.Employee"
        maxElementsInMemory="10000"
        eternal="false"
        timeToIdleSeconds="300"
        timeToLiveSeconds="600"
        overflowToDisk="true"
        />

    <cache name="com.cerr.hibernate.entities.Department"
        maxElementsInMemory="1000"
        eternal="true"
        timeToIdleSeconds="0"
        timeToLiveSeconds="0"
        overflowToDisk="false"
        />
</ehcache>

關(guān)于幾個(gè)標(biāo)簽

• <diskStore>標(biāo)簽
  指定一個(gè)目錄：當(dāng)EHCache把數(shù)據(jù)寫到硬盤上時(shí)只洒，將把數(shù)據(jù)寫到這個(gè)目錄下
• <defaultCache>標(biāo)簽
  設(shè)置緩存的默認(rèn)數(shù)據(jù)過期策略
• <cache>標(biāo)簽
  設(shè)置具體的命名緩存的數(shù)據(jù)過期策略，每個(gè)命名緩存代表一個(gè)緩存區(qū)域

Hibernate在不同的緩存區(qū)域保存不同的類/集合
對(duì)于類而言劳坑，區(qū)域的名稱是類名毕谴，例如：com.cerr.domain.Customer
對(duì)于集合而言，區(qū)域的名稱是類名加屬性名距芬，例如：com.cerr.domain.Customer.orders

cache元素的屬性

• name：設(shè)置緩存的名字涝开，它的取值為類的全限定名或類的集合的名字。
• maxInMemory：設(shè)置基于內(nèi)存的緩存中可存放的對(duì)象的最大數(shù)目框仔。
• etemal：設(shè)置對(duì)象是否為永久的舀武，true表示永不過期，此時(shí)將忽略timeToldleSeconds和timeToLiveSeconds屬性：默認(rèn)是false离斩。
• timeToldleSeconds：設(shè)置對(duì)象空閑最長時(shí)間奕剃，以秒為單位，超過這個(gè)時(shí)間捐腿，對(duì)象過期纵朋。當(dāng)對(duì)象過期時(shí)，EHCache會(huì)把它從緩存中清除茄袖。如果此值為0操软，表示對(duì)象可以無限期地處于空閑狀態(tài)。
• timeToLiveSeconds：設(shè)置對(duì)象生存最長時(shí)間宪祥，超過這個(gè)時(shí)間聂薪，對(duì)象過期家乘。如果此值為0，表示對(duì)象可以無限期地存在于緩存中藏澳，該屬性值必須大于或等于timeToldleSeconds屬性值仁锯。
• overflowToDisk：設(shè)置基于內(nèi)在的緩存中的對(duì)象數(shù)目達(dá)到上限后，是否把溢出的對(duì)象寫在基于硬盤的緩存中翔悠。

查詢緩存

默認(rèn)情況下业崖，設(shè)置的緩存對(duì)HQL及QBC查詢是無效的，但可以通過設(shè)置查詢緩存來使其支持這兩種查詢蓄愁。

設(shè)置的步驟：

• 在hibernate.cfg.xml文件中聲明開啟查詢緩存双炕，例如：<property name="cache.use_query_cache">true</property>
• 調(diào)用Query或Criteria的setCacheable(true)。

注意：查詢緩存依賴于二級(jí)緩存撮抓，即若要使用查詢緩存妇斤，必須先配置二級(jí)緩存，否則無法使用丹拯。

Demo如下：

@org.junit.Test
    public void testQueryCache(){
        Query query = session.createQuery("FROM Employee ");
        //設(shè)置查詢緩存
        query.setCacheable(true);

        List<Employee> employees = query.list();
        System.out.println(employees.size());

        employees = query.list();
        System.out.println(employees.size());
    }

時(shí)間戳緩存區(qū)域

時(shí)間戳緩存區(qū)域存放了對(duì)于查詢結(jié)果相關(guān)的表進(jìn)行插入站超，更新或刪除操作的時(shí)間戳，Hibernate通過時(shí)間戳緩存區(qū)域來判斷被緩存的查詢結(jié)果是否過期乖酬，其運(yùn)行過程如下：

• T1時(shí)刻執(zhí)行查詢操作死相，把查詢結(jié)果存放在QueryCache區(qū)域，記錄該區(qū)域的時(shí)間戳為T1.
• T2時(shí)刻對(duì)查詢結(jié)果相關(guān)的表進(jìn)行更新操作剑刑，Hibernate把T2時(shí)刻存放在UpdateTimestampCache區(qū)域。
• T3時(shí)刻執(zhí)行查詢結(jié)果前双肤，先比較QueryCache區(qū)域的時(shí)間戳和UpdateTimestampCache區(qū)域的時(shí)間戳施掏，若T2＞T1，那么就丟棄原先存放在QueryCache區(qū)域的查詢結(jié)果茅糜，重新到數(shù)據(jù)庫中查詢數(shù)據(jù)七芭，再把結(jié)果存放到QueryCache區(qū)域；若T2<T1蔑赘，直接從QueryCache中獲得查詢結(jié)果狸驳。

Query接口的iterate()方法

同list()一樣也能執(zhí)行查詢操作。
list()執(zhí)行的SQL語句包含實(shí)體類對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表的所有字段缩赛。
iterator()執(zhí)行的SQL語句中僅包含實(shí)體類對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表的ID字段耙箍。
當(dāng)遍歷訪問結(jié)果集時(shí)，該方法先到Session緩存及二級(jí)緩存中查看是否存在特定OID的對(duì)象酥馍，如果存在辩昆，就直接返回該對(duì)象，如果不存在該對(duì)象就通過相應(yīng)的SQL Select語句到數(shù)據(jù)庫中加載特定的實(shí)體對(duì)象

大多數(shù)情況下旨袒，應(yīng)考慮使用list()執(zhí)行查詢操作汁针，iterator()僅僅在滿足以下條件的場(chǎng)合术辐，可以稍微提高查詢性能：

• 要查詢的數(shù)據(jù)表中包含大量字段
• 啟用了二級(jí)緩存，且二級(jí)緩存中可能已經(jīng)包含了待查詢的對(duì)象施无。