[原创]java WEB学习笔记93：Hibernate学习之路---Hibernate 缓存介绍，缓存级别，使用二级缓存的情况，二级缓存的架构集合缓存，二级缓存的并发策略，实现步骤，集合缓存，查询缓存，时间戳缓存

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1.Hibernate 缓存　　

　　1）缓存(Cache): 计算机领域非常通用的概念。它介于应用程序和永久性数据存储源(如硬盘上的文件或者数据库)之间，其作用是降低应用程序直接读写永久性数据存储源的频率，从而提高应用的运行性能。缓存中的数据是数据存储源中数据的拷贝。缓存的物理介质通常是内存

　　2）Hibernate中提供了两个级别的缓存

　　　　① 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

　　　　② 第二级别的缓存是 SessionFactory 级别的缓存，它是属于进程范围的缓存

2.SessionFactory 级别的缓存

　　SessionFactory 的缓存可以分为两类:

　　1）内置缓存: Hibernate 自带的, 不可卸载. 通常在 Hibernate 的初始化阶段, Hibernate 会把映射元数据和预定义的 SQL 语句放到 SessionFactory 的缓存中, 映射元数据是映射文件中数据（.hbm.xml 文件中的数据）的复制. 该内置缓存是只读的.

　　2）外置缓存(二级缓存): 一个可配置的缓存插件. 在默认情况下, SessionFactory 不会启用这个缓存插件. 外置缓存中的数据是数据库数据的复制, 外置缓存的物理介质可以是内存或硬盘

3.使用 Hibernate 的二级缓存

　　1）适合放入二级缓存中的数据:

　　　　① 很少被修改

　　　　② 不是很重要的数据, 允许出现偶尔的并发问题

　　2）不适合放入二级缓存中的数据:

　　　　① 经常被修改

　　　　② 财务数据, 绝对不允许出现并发问题

　　　　③  与其他应用程序共享的数据

4.Hibernate 二级缓存的架构

　　　　

5.二级缓存的并发访问策略  ****

　　1）两个并发的事务同时访问持久层的缓存的相同数据时, 也有可能出现各类并发问题.

　　2）二级缓存可以设定以下 4 种类型的并发访问策略, 每一种访问策略对应一种事务隔离级别

　　　　① 非严格读写(Nonstrict-read-write): 不保证缓存与数据库中数据的一致性. 提供 Read Uncommited 事务隔离级别, 对于极少被修改, 而且允许脏读的数据, 可以采用这种策略

　　　　② 读写型(Read-write): 提供 Read Commited 数据隔离级别.对于经常读但是很少被修改的数据, 可以采用这种隔离类型, 因为它可以防止脏读

　　　　③ 事务型(Transactional): 仅在受管理环境下适用. 它提供了 Repeatable Read 事务隔离级别. 对于经常读但是很少被修改的数据, 可以采用这种隔离类型, 因为它可以防止脏读和不可重复读

　　　　④ 只读型(Read-Only):提供 Serializable 数据隔离级别, 对于从来不会被修改的数据, 可以采用这种访问策略

6.管理 Hibernate 的二级缓存

　　1）Hibernate 的二级缓存是进程或集群范围内的缓存

　　2）二级缓存是可配置的的插件, Hibernate 允许选用以下类型的缓存插

　　　　① EHCache: 可作为进程范围内的缓存, 存放数据的物理介质可以使内存或硬盘, 对 Hibernate 的查询缓存提供了支持

　　　　② OpenSymphony OSCache:可作为进程范围内的缓存, 存放数据的物理介质可以使内存或硬盘, 提供了丰富的缓存数据过期策略, 对 Hibernate 的查询缓存提供了支持

　　　　③ SwarmCache: 可作为集群范围内的缓存, 但不支持 Hibernate 的查询缓存

　　　　④ JBossCache:可作为集群范围内的缓存, 支持 Hibernate 的查询缓存

　　3）4 种缓存插件支持的并发访问策略(x 代表支持, 空白代表不支持)

　　　　

7.使用hibernate 二级缓存的步骤

　　1）加入二级缓存插件的jar 包及配置文件

　　　　① 复制..\SSH-framwork\hibernate-release-4.2.4.Final\hibernate-release-4.2.4.Final\lib\optional\ehcache\*.jar

　　　　　　　　

　　　　② 复制 ..\SSH-framwork\hibernate-release-4.2.4.Final\hibernate-release-4.2.4.Final\project\etc\eccache.xml 到当前的src根目录下

　　2）配置 hibernate.cfg.xml 文件

　　　　① 配置启用hibernate 的二级缓存　

 　　　　　　<!-- 启用二级缓存 -->
         <property name="cache.use_second_level_cache">true</property>

　　　　② 配置hibernate 二级缓存使用的产品

 　　　　　　<!-- 配置使用二级缓存的产品 -->
         <property name="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.EhCacheRegionFactory</property>

　　　　③ 配置那个类使用hibernate 的二级缓存

 <class-cache usage="read-write" class="com.jason.hibernate.entities.HQL.Employee"/>

　　实际中也可以在hbm.xml 文件中配置对那些类使用二级缓存，及二级缓存类的策略是什么

 <?xml version="1.0"?>
 <!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
 "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping-3.0.dtd">
 <!-- Generated 2016-10-6 19:46:22 by Hibernate Tools 3.4.0.CR1 -->

 <hibernate-mapping package="com.jason.hibernate.entities.HQL">

     <class name="Employee" table="GG_EMPLOYEE">

     <cache usage="read-write"/> 

         <id name="id" type="java.lang.Integer">
             <column name="ID" />
             <generator class="native" />
         </id>

         <property name="name" type="java.lang.String">
             <column name="NAME" />
         </property>

         <property name="salary" type="float">
             <column name="SALARY" />
         </property>

         <property name="email" type="java.lang.String">
             <column name="EMAIL" />
         </property>

         <many-to-one name="dept" class="Department" fetch="join">
             <column name="DEPT_ID" />
         </many-to-one>

     </class>

     <!-- 命名查询 -->
     <query name="salaryEmps"><![CDATA[FROM Employee e WHERE e.salary > :minSal AND e.salary < :maxSal]]> </query>

 </hibernate-mapping>

8.集合级别的二级缓存的配置

　　启用二级缓存，设置配置的产品

　　1）在 hiberbate.cfg.xml 文件中配置 集合使用二级缓存

 <collection-cache usage="read-write" collection="com.jason.hibernate.entities.HQL.Department.emps"/>

 <!-- 全类名.属性名-->

　

　　　2）在含有集合属性的类的对应的属性中

 <set name="emps" table="GG_EMPLOYEE" inverse="true" lazy="true">
             <cache usage="read-write"/>
             <key>
                 <column name="DEPT_ID" />
             </key>
             <one-to-many class="Employee" />
         </set>

　　　

　3）注意：还需要配置集合中的元素对应的持久化类也使用二级缓存！否则会多出n 条sql记录

9.EHcache　的配置文件详细解读

 <ehcache>

     <!-- 指定一个目录：当 EHCache 把数据写到硬盘上时, 将把数据写到这个目录下. -->
     <diskStore path="java.io.tmpdir"/>

     <!-- 设置缓存的默认数据过期策略  -->
     <defaultCache
         maxElementsInMemory="10000"
         eternal="false"
         timeToIdleSeconds="120"
         timeToLiveSeconds="120"
         overflowToDisk="true"
         />

     <!--
         <cache> 设定具体的 命名 缓存的数据过期策略。每个命名缓存代表一个缓存区域
         缓存区域(region)：一个具有名称的缓存块，可以给每一个缓存块设置不同的缓存策略。如果没有设置任何的缓存区域，则所有被缓存的对象，
         都将使用默认的缓存策略。即：<defaultCache.../>

         Hibernate在不同的缓存区域保存不同的类/集合。
             对于类而言，区域的名称是类名。如:com.atguigu.domain.Customer
                 对于集合而言，区域的名称是类名加属性名。如com.atguigu.domain.Customer.orders

     cache 元素的属性  
         name:设置缓存的名字,它的取值为类的全限定名或类的集合的名字 

         maxInMemory:设置基于内存的缓存中可存放的对象最大数目 

         eternal:设置对象是否为永久的,true表示永不过期,此时将忽略timeToIdleSeconds 和 timeToLiveSeconds属性; 默认值是false 

         timeToIdleSeconds:设置对象空闲最长时间,以秒为单位, 超过这个时间,对象过期。
             当对象过期时,EHCache会把它从缓存中清除。如果此值为0,表示对象可以无限期地处于空闲状态。 

         timeToLiveSeconds:设置对象生存最长时间,超过这个时间,对象过期。如果此值为0,表示对象可以无限期地存在于缓存中.
             该属性值必须大于或等于 timeToIdleSeconds 属性值 

         overflowToDisk:设置基于内存的缓存中的对象数目达到上限后,是否把溢出的对象写到基于硬盘的缓存中 

     -->
     <cache name="com.jason.hibernate.entities.HQL.Employee"
         maxElementsInMemory="10000"
         eternal="false"
         timeToIdleSeconds="300"
         timeToLiveSeconds="600"
         overflowToDisk="true"
         />

     <cache name="com.jason.hibernate.entities.HQL.Department.emps"
         maxElementsInMemory="1000"
         eternal="true"
         timeToIdleSeconds="0"
         timeToLiveSeconds="0"
         overflowToDisk="false"
         /> -->

     <!-- Place configuration for your caches following -->

 </ehcache>

10.查询缓存

　　1）对于经常使用的查询语句, 如果启用了查询缓存, 当第一次执行查询语句时, Hibernate 会把查询结果存放在查询缓存中. 以后再次执行该查询语句时, 只需从缓存中获得查询结果, 从而提高查询性能

　　2）查询缓存使用于如下场合:

　　　　① 应用程序运行时经常使用查询语句

　　　　② 很少对与查询语句检索到的数据进行插入, 删除和更新操作

　　3）启用查询缓存的步骤

　　　①  配置二级缓存, 因为查询缓存依赖于二级缓存

　　　② 在 hibernate 配置文件中启用查询缓存

             <!-- 配置启用查询缓存 -->
           <property name="cache.use_query_cache">true</property>

　　　③ 对于希望启用查询缓存的查询语句, 调用 Query 的 setCacheable() 方法

 @Test
     public void testQueryCache(){

         Query query = session.createQuery("from Employee");
         query.setCacheable(true);
         List<Employee> emps = query.list();
         System.out.println(emps.size());

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

11. Query 接口的 iterate() 方法

　　1） Query 接口的 iterator() 方法

　　　  ① 同 list() 一样也能执行查询操作

　　　  ② list() 方法执行的 SQL 语句包含实体类对应的数据表的所有字段

　　　  ③ Iterator() 方法执行的SQL 语句中仅包含实体类对应的数据表的 ID 字段

　　　  ④ 当遍历访问结果集时, 该方法先到 Session 缓存及二级缓存中查看是否存在特定 OID 的对象, 如果存在, 就直接返回该对象, 如果不存在该对象就通过相应的 SQL Select 语句到数据库中加载特定的实体对象

　　2）大多数情况下, 应考虑使用 list() 方法执行查询操作. iterator() 方法仅在满足以下条件的场合, 可以稍微提高查询性能:

　　　　① 要查询的数据表中包含大量字段

　　　　② 启用了二级缓存, 且二级缓存中可能已经包含了待查询的对象

12.时间戳缓存区域(了解)

　　1）时间戳缓存区域存放了对于查询结果相关的表进行插入, 更新或删除操作的时间戳

　　2）Hibernate 通过时间戳缓存区域来判断被缓存的查询结果是否过期, 其运行过程如下:

　　　 ① T1 时刻执行查询操作, 把查询结果存放在 QueryCache 区域, 记录该区域的时间戳为 T1

　　　② T2 时刻对查询结果相关的表进行更新操作, Hibernate 把 T2 时刻存放在 UpdateTimestampCache 区域.

　　　③ T3 时刻执行查询结果前, 先比较 QueryCache 区域的时间戳和 UpdateTimestampCache 区域的时间戳,。

　　　　　　若 T2 >T1, 那么就丢弃原先存放在 QueryCache 区域的查询结果, 重新到数据库中查询数据, 再把结果存放到 QueryCache 区域;

　　　　　   若 T2 < T1, 直接从 QueryCache 中获得查询结果