Hibernate的一级缓存与二级缓存的比较与操作
Hibernate First Level Cache & Second Level Cache
Birlt by 2010
一、一级缓存Session的操作与维护
1.Hibernate对象的三种状态: transient, persistent, detached
1) transient:瞬时状态
利用new关键字创建的对象,没有与Hibernate实施交互的，也无法保证与数据库中某条记录对应的对象被称为瞬时状态，也就是生命周期非常短的意思，因为没有任何组件管理的对象非常容易被Java虚拟机回收。
例:Customer cus = new Customer();//瞬时状态对象
2) persistent:持久化状态
将瞬时状态的对象保存到Hibernate缓存中，受Hibernate管理的对象被称为持久化状态Hibernate在调用flush, close ,clear方法的时候会清理缓存保证持久化对象与底层数据库的同步，所有的持久化对象，Hibernate均会为它设置一个唯一性标识符保证其在缓存中的唯一性，这个标识符可能是hashCode,带主键查询的sql语句或者其他保证唯一的字符。
save(new object),update(new object),saveorupdate(new object),persisnt(new object)
可以将一个瞬时状态转变为持久化对象
save(new object), persistent (new object):利用select sql where id 加载一个对象
如果加载成功那么直接显示异常(插入不允许带相同标识符的组件在缓存中存在)
update(new object):不执行SQL语句，直接将对象加载入内存做更新准备
如果缓存中已经拥有一个同标识符的组件，那么显示异常，因为update只能做更新处理
无法处理两个完全一致的对象(merge(new object)可以克服这个问题)
saveorupdate(new object):利用select sql where id 加载一个对象
如果加载成功那么直接更新，否则插入
注意:业务层/表示层/应用层对于持久化状态对象的更改都会引起Hibernate的同步处理(反映到数据库中)
3) detached:游离托管状态
缓存中已经失去该对象或者该对象的标识符，虽然对象仍然存在，对象也和数据表中的记录有对应但是由于失去了Hibernate的控制，因此该对象被称为游离托管状态。
注意:业务层/表示层/应用层对于托管状态对象的更改不会会引起Hibernate的同步处理
游离托管状态的对象是指:已经经过Hibernate管理后,
因为Session.delete(),Session.close(),Session.clear(),Session.evict()
方法的执行而失去标识符的，所以托管状态和瞬时状态的对的区别是是否受过Hibernate的管理，数据表中是否有对应的记录，托管对象只有通过lock(),update(),saveorupdate()被重新加入缓存变成持久化对象才能实施数据同步
2、特殊方法:persisnt(),merge()
persisnt和save方法是差不多的，唯一的区别是针对sqlserver的identity字段的处理save为了保证持久化标识符，所以会在save的过程中就直接执行insert into....select identity();以获取最新的主键信息。
persisnt执行的时机是Transaction.commit()，Session.clear(),Session.flush()的时候
merge()与update()类似，但是区别是对于瞬时状态的理解。
假设现在有一个瞬时状态的new Customer(1)，同时Session利用get(),load()方法
产生一个持久化状态的对象Session.get(Customer.class,1),这个时候使用update方法会抛出异常，而merge会将瞬时状态Customer中的属性复制到持久化状态的Customer
中。
3、查询对于一级缓存的使用
1）Session.get, Session.load方法
Session.get：迫切加载
第一查询：查询一级缓存Session缓存，如果没有那么查询二级缓存SessionFactory缓存（如果没有配置，此步省略）,如果找不到那么执行Select…..From…..Where id = ?，如果数据被查到那么将查到的数据封装到对象中，对象被分别保存在一级缓存Session缓存中，和二级缓存SessionFactory缓存（如果没有配置，此步省略）。
第二查询：查询一级缓存Session缓存，,如果找不到那么执行Select…..From…..Where id = ?，如果数据被查到那么将查到的数据封装到对象中，对象被保存在一级缓存Session缓存中。
Session.load：延迟加载
Session.load认为加载始终是成功的，所以它始终不会与数据库交互，因为load认为查询一定会成功，因此只有当需要访问被加载实体属性的时候，Session.load才会按照Session.get的查询轨迹实施搜寻，不同的是Session.load始终会查询一，二级缓存再执行SQL语句
如果SQL语句无法返回对象，那么Session.load直接抛出异常。
2）Query.list, Query.iterator方法
Query.list：查询过程中不会读取任何缓存尤其是一级缓存，而是直接执行SQL语句，SQL语句有Query的HQL转换而得，执行结果会被保存在一级缓存中。
我们可以通过ehcache缓存组件为Hibernate配置查询缓存(query cache[hibernate 3.x以上版本])，这样Query.list会每次查询的过程中先访问二级缓存中的查询缓存，如果没有再执行SQL语句，查询返回的结果会分别保存在一，二级缓存中。
Query.iterator:与Query.list的不同在于，它会每次访问均查询一级缓存，但是
Query.iterator记载数据的方式不是完整的SQL语句，而是N+1条SQL语句
例如：Query.list 对于一张5条记录的表的检索方式是Select ….. From Customer
而Query.iterator的检索方式是:
执行5句Select ….. From Customer where id = ?（单个对象实施记载）
二、二级缓存SessionFactory 的配置与测试
1. 利用ehcache配置Second level cache 和 Query cache
在src目录下建立ehcache.xml文件内容如下:
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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?> <ehcache> <!— 设置对象钝化目录，二级缓存中长时间不使用或者超时的对象 会被保存在当前目录\java\io\tmpdir目录中，这样可以节省空间 --> <diskStore path="java.io.tmpdir"/> </ehcache>
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<!-- 默认二级缓存工作模式 maxElementsInMemory:缓存中最大对象数 eternal:缓存中的对象是否永久保留 timeToIdleSeconds:多少毫秒后可以考虑一个对象的放入钝化目录中 timeToLiveSeconds:多少毫秒后可以考虑一个对象从激活状态-闲置状态 overflowToDisk:是否允许将闲置对象钝化入硬盘 diskPersistent:钝化后该对象是否允许永久无法反钝化 diskExpiryThreadIntervalSeconds:钝化线程间隔处理时间(毫秒) memoryStoreEvictionPolicy:钝化对象选择模型(LRU:使用最少的先钝化技术) --> <defaultCache maxElementsInMemory="10000" eternal="false" timeToIdleSeconds="120" timeToLiveSeconds="120" overflowToDisk="true" diskPersistent="false" diskExpiryThreadIntervalSeconds="120" memoryStoreEvictionPolicy="LRU" /> |
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<!-- 默认二级查询缓存工作模式--> <cache name="org.hibernate.cache.StandardQueryCache" maxElementsInMemory="10000" eternal="false" timeToIdleSeconds="1800" timeToLiveSeconds="0" overflowToDisk="true"/> |
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<!-- 为时间邮差准备的二级查询缓存工作模式 主要有同步数据方法调用,例如lock(LockMode.READ) --> <cache name="org.hibernate.cache.UpdateTimestampsCache" maxElementsInMemory="5000" eternal="true" timeToIdleSeconds="1800" timeToLiveSeconds="0" overflowToDisk="true"/> |
2. 配置hibernate.cfg..xml
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<!-- 使用ehcache第三方缓存技术 --> <property name="cache.provider_class"> net.sf.ehcache.hibernate.EhCacheProvider </property> <!-- 启用运行查询缓存 --> <property name="cache.use_query_cache">true</property> <!-- 启用二级缓存（SessionFactory缓存） --> <property name="cache.use_second_level_cache">true</property> |
3. 为需要二级缓存管理的对象设置标识列(*.hbm.xml)
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<hibernate-mapping> <class name="cn.newtouch.myhibernate.po.Customer" schema="HIBERNATE" table="CUSTOMER"> <!— 表示Customer需要受到缓存管理 --> <cache usage="read-write"/> <id name="id" type="java.lang.Long"> <column name="ID" precision="8" scale="0"/> <generator class="assigned"/> </id> |
4. 测试实体查询对于二级缓存的执行模式：
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public void testSecondLevelCacheForEntityQuery() { Configuration cfg = new Configuration().configure(); SessionFactory factory = cfg.buildSessionFactory(); Session cnn = factory.openSession(); SessionStatistics ss = cnn.getStatistics(); Statistics s = factory.getStatistics(); cnn.get(Customer.class,1l); System.out.println("FIRST GET:" +ss.getEntityCount()); System.out.println("FIRST GET PUT:" + s.getSecondLevelCachePutCount()); System.out.println("FIRST GET MISS:" + s.getSecondLevelCacheMissCount()); System.out.println("FIRST GET HIT:" + s.getSecondLevelCacheHitCount()); cnn.get(Customer.class,1l);
System.out.println("SECOND GET:" +ss.getEntityCount()); System.out.println("SECOND GET PUT:" + s.getSecondLevelCachePutCount()); System.out.println("SECOND GET MISS:" + s.getSecondLevelCacheMissCount()); System.out.println("HIT:" + s.getSecondLevelCacheHitCount()); cnn.clear(); System.out.println("BEFORE CLEAR:" + ss.getEntityCount()); System.out.println("BEFORE CLEAR PUT:" + s.getSecondLevelCachePutCount()); System.out.println("BEFORE CLEAR MISS:" + s.getSecondLevelCacheMissCount()); System.out.println("BEFORE CLEAR HIT:" + s.getSecondLevelCacheHitCount());
Session anotherSession = factory.openSession(); anotherSession.get(Customer.class,1l); System.out.println("ANOTHER SESSION:" + ss.getEntityCount()); System.out.println("ANOTHER SESSION PUT:" + s.getSecondLevelCachePutCount()); System.out.println("ANOTHER SESSION MISS:" + s.getSecondLevelCacheMissCount()); System.out.println("ANOTHER SESSION HIT:" + s.getSecondLevelCacheHitCount()); anotherSession.clear(); } |
测试二级缓存的结果是：
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FIRST GET:1 FIRST GET PUT:1 FIRST GET MISS:1 FIRST GET HIT:0 ======================================= SECOND GET:1 SECOND GET PUT:1 SECOND GET MISS:1 SECOND GET HIT:0 ======================================= BEFORE CLEAR:0 BEFORE CLEAR PUT:1 BEFORE CLEAR MISS:1 BEFORE CLEAR HIT:0 ======================================= ANOTHER SESSION:0 ANOTHER SESSION PUT:1 ANOTHER SESSION MISS:1 ANOTHER SESSION HIT:1 |
5. 测试HQL查询对于二级缓存的执行模式：
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public void testSecondLevelCacheForQueries() {
Configuration cfg = new Configuration().configure(); SessionFactory factory = cfg.buildSessionFactory(); Session cnn = factory.openSession();
SessionStatistics ss = cnn.getStatistics(); Statistics s = factory.getStatistics();
Query query = cnn.createQuery("From Customer A"); query.setCacheable(true); query.setCacheRegion( "cn.newtouch.myhibernate.po.Customer"); query.list();
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System.out.println("FIRST Query:" +ss.getEntityCount()); System.out.println("Level's PUT:" + s.getSecondLevelCachePutCount()); System.out.println("Level's MISS:" + s.getSecondLevelCacheMissCount()); System.out.println("Level's HIT:" + s.getSecondLevelCacheHitCount()); System.out.println("Queries's PUT:" + s.getQueryCachePutCount()); System.out.println("Queries's MISS:" + s.getQueryCacheMissCount()); System.out.println("Queries's HIT:" + s.getQueryCacheHitCount()); System.out.println("=======================================");
query = cnn.createQuery("From Customer A"); query.setCacheable(true); query.setCacheRegion( "cn.newtouch.myhibernate.po.Customer"); query.list();
System.out.println("SECOND Query:" +ss.getEntityCount()); System.out.println("Level's PUT:" + s.getSecondLevelCachePutCount()); System.out.println("Level's MISS:" + s.getSecondLevelCacheMissCount()); System.out.println("Level's HIT:" + s.getSecondLevelCacheHitCount()); System.out.println("Queries's PUT:" + s.getQueryCachePutCount()); System.out.println("Queries's MISS:" + s.getQueryCacheMissCount()); System.out.println("Queries's HIT:" + s.getQueryCacheHitCount()); System.out.println("=======================================");
cnn.clear();
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System.out.println("BEFORE CLEAR:" +ss.getEntityCount()); System.out.println("Level's PUT:" + s.getSecondLevelCachePutCount()); System.out.println("Level's MISS:" + s.getSecondLevelCacheMissCount()); System.out.println("Level's HIT:" + s.getSecondLevelCacheHitCount()); System.out.println("Queries's PUT:" + s.getQueryCachePutCount()); System.out.println("Queries's MISS:" + s.getQueryCacheMissCount()); System.out.println("Queries's HIT:" + s.getQueryCacheHitCount()); System.out.println("=======================================");
Session anotherSession = factory.openSession();
query = anotherSession.createQuery("From Customer A"); query.setCacheable(true); query.setCacheRegion( "cn.newtouch.myhibernate.po.Customer"); query.list();
System.out.println("ANOTHER SESSION:" +ss.getEntityCount()); System.out.println("Level's PUT:" + s.getSecondLevelCachePutCount()); System.out.println("Level's MISS:" + s.getSecondLevelCacheMissCount()); System.out.println("Level's HIT:" + s.getSecondLevelCacheHitCount()); System.out.println("Queries's PUT:" + s.getQueryCachePutCount()); System.out.println("Queries's MISS:" + s.getQueryCacheMissCount()); System.out.println("Queries's HIT:" + s.getQueryCacheHitCount()); System.out.println("=======================================");
anotherSession.clear();
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测试二级缓存的结果是：
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FIRST Query:2 Level's PUT:2 Level's MISS:0 Level's HIT:0 Queries's PUT:1 Queries's MISS:1 Queries's HIT:0 ======================================= SECOND Query:2 Level's PUT:2 Level's MISS:0 Level's HIT:0 Queries's PUT:1 Queries's MISS:1 Queries's HIT:1 ======================================= BEFORE CLEAR:0 Level's PUT:2 Level's MISS:0 Level's HIT:0 Queries's PUT:1 Queries's MISS:1 Queries's HIT:1 ======================================= ANOTHER SESSION:0 Level's PUT:2 Level's MISS:0 Level's HIT:2 Queries's PUT:1 Queries's MISS:1 Queries's HIT:2
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注意：缓存监控方法如果要能够执行，需要在hibernate.cfg.xml中设置以下配置
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<property name="generate_statistics">true</property> |
以下情况适合使用二级缓存：
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。
