Hibernate缓存原理

对于Hibernate这类ORM而言,缓存显的尤为重要,它是持久层性能提升的关键.

简单来讲Hibernate就是对JDBC进行封装,以实现内部状态的管理,OR关系的映射等,

但随之带来的就是数据访问效率的降低,和性能的下降,而缓存就是弥补这一缺点的重要方法.

缓存就是数据库数据在内存中的临时容器,包括数据库数据在内存中的临时拷贝,它位于数据库与数据库访问层中间.ORM在查询数据时首先会根据自身的缓存管理策略,在缓存中查找相关数据,如发现所需的数据,则直接将此数据作为结果加以利用,从而避免了数据库调用性能的开销.而相对内存操作而言,数据库调用是一个代价高昂的过程.

一般来讲ORM中的缓存分为以下几类:
         1:事务级缓存:即在当前事务范围内的数据缓存.就Hibernate来讲,事务级缓存是基于Session的生命周期实现的,每个Session内部会存在一个数据缓存,它随着 Session的创建而存在,随着Session的销毁而灭亡,因此也称为Session级缓存。
         2:应用级缓存:即在某个应用中或应用中某个独立数据库访问子集中的共享缓存,此缓存可由多个事务共享(数据库事务或应用事务),事务之间的缓存共享策略与应用的事务隔离机制密切相关.在Hibernate中,应用级缓存由SessionFactory实现,所有由一个SessionFactory创建的 Session实例共享此缓存,因此也称为SessionFactory Level Cache.
         3:分布式缓存:即在多个应用实例,多个JVM间共享的缓存策略.分布式缓存由多个应用级缓存实例组成,通过某种远程机制(RMI,JMS)实现各个缓存实例间的数据同步,任何一个实例的数据修改,将导致整个集群间的数据状态同步.

Hibernate的一，二级缓存策略:

Hibernate中提供了两级Cache，第一级别的缓存是Session级别的缓存，它是属于事务范围的缓存。这一级别的缓存由hibernate管理的，一般情况下无需进行干预；第二级别的缓存是SessionFactory级别的缓存，它是属于进程范围或群集范围的缓存。这一级别的缓存可以进行配置和更改，并且可动态加载和卸载，属于多事务级别，要防止事务并发性。

缓存是以map的形式进行存储的(key-id,value-object)

一级缓存(Session):

事务范围，每个事务(Session)都有单独的第一级缓存.

一级缓存的管理：当应用程序调用Session的save()、update()、saveOrUpdate()、get()或load()，以及调用查询接口的 list()、iterate()--(用的是n+1次查询，先查id)或filter()方法时，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第一级缓存中。程序关闭session时，Hibernate会根据缓存中对象的状态变化来同步更新数据库，也可以显式调用Session的flush()方法。这种缓存机制可以减少与数据库的交互，从而提高数据库的访问性能。

Session为应用程序提供了两个管理缓存的方法：

evict(Object obj)：从缓存中清除参数指定的持久化对象。

clear()：清空缓存中所有持久化对象，

flush():使缓存与数据库同步。

当查询相应的字段如(name)，而不是对象时，不支持缓存。

二级缓存(SessionFactory):

  Hibernate的二级缓存策略的一般过程如下：

1:条件查询的时候，总是发出一条select * from table_name where …. （选择所有字段）这样的SQL句查询数据库，一次获得所有的数据对象(这个问题要考虑，如果你查询十万条数据时，内存不是被占用)。

　2:把获得的所有数据对象根据ID放入到第二级缓存中。

　3: 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；查不到，再查询数据库，把结果按照ID放入到缓存。

4:删除、更新、增加数据的时候，同时更新缓存。

Hibernate的二级缓存策略，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。

Q:什么样的数据适合存放到第二级缓存中？

1.很少被修改的数据

2.不是很重要的数据，允许出现偶尔并发的数据

3.不会被并发访问的数据

4.参考数据,指的是供应用参考的常量数据，它的实例数目有限，它的实例会被许多其他类的实例引用，实例极少或者从来不会被修改。

　不适合存放到第二级缓存的数据？

1 经常被修改的数据

2 财务数据，绝对不允许出现并发

3 与其他应用共享的数据。

配置二级缓存的主要步骤：

　　1 选择需要使用二级缓存的持久化类，设置它的命名缓存的并发访问策略。这是最值得认真考虑的步骤。

　　2 选择合适的缓存插件，然后编辑该插件的配置文件。

简单理解：Hibernate第一次访问某个实体，从数据库读取对应记录，填充该实体对象，用完之后把该对象存放在一个Map（Map在内存中）中，(key-id,value-object)对，当Session试图访问某个对象时，它会先访问这个Map，根据ID看看该实体是否在缓存中，在就直接存取，不在就重复刚才的步骤。

一级缓存只对当前session有效，二级缓存对所有session有效。一级、二级缓存都是对整个实体进行缓存，不会缓存普通属性，如果想对普通属性进行缓存，可考虑用查询缓存。