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Hibernate缓存机制的原理

2021-08-18 09:46:13 投稿人 : admin 围观 : 97 次 0 评论

“Hibernate缓存机制的原理”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“Hibernate缓存机制的原理”吧!

1. 为什么要用 Hibernate 缓存?

   Hibernate是一个持久层框架,经常访问物理数据库。

   为了降低应用程序对物理数据源访问的频次,从而提高应用程序的运行性能。

   缓存内的数据是对物理数据源中的数据的复制,应用程序在运行时从缓存读写数据,在特定的时刻或事件会同步缓存和物理数据源的数据。

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2. 项目实战

   当 Session 对象调用 save() 方法保存一个对象后,该对象会被放入到 Session 缓存中。

   当 Session 对象调用 get() 或 load() 方法从数据库取出一个对象后,该对象也会被放入到 Session 缓存中。

   当使用同一个 Session 编写 HQL 和 QBC 等从数据库中查询数据时,将直接从缓存中读取数据,不会访问数据库。

   Hibernate 提供了几个方法(evit/clear/contains/flush....)来管理和判断一级缓存。

   现 JavaEE Dao 层中,提供给外部的数据库访问,每次都会从 Session 工厂中获取新的 Session 线程 ,导致一级缓存很少被利用。

   实例项目源码:https://git.oschina.net/LanboEx/hiberdemo


        //1.Hibernate 自身的一级缓存,可以查看到只输出了一条 sql
        Session session = getSession();
        UserPO userPO = session.get(UserPO.class, "031e7a36972e11e6acede16e8241c0fe");
        System.out.println("1. 第一次访问 DB:" + userPO.getName() + "," + userPO.getPasswd());

        UserPO userPO1 = session.get(UserPO.class, "031e7a36972e11e6acede16e8241c0fe");
        System.out.println("2. 第二次访问 DB:" + userPO1.getName() + ",一级缓存中是否存在特定对象" + session.contains(userPO));
       //2.使用 evite/clear 方法手动清除缓存中特定对象,可以看到 hiber 输出了两条 SQL
        Session session1 = getSession();
        UserPO userPO3 = session1.get(UserPO.class, "031e7a36972e11e6acede16e8241c0fe");
        System.out.println("3. 第一次获取对象:" + userPO3.getName() + "," + userPO3.getPasswd());

        session1.evict(userPO3);

        UserPO userPO4 = session1.get(UserPO.class, "031e7a36972e11e6acede16e8241c0fe");
        System.out.println("4. 第二次获取对象:" + userPO4.getName() + "," + userPO4.getPasswd());

3. Hibernate 缓存原理

   Hibernate 缓存包括两大类:

a.Hibernate 一级缓存,又称为[Session的缓存]。

   Session 内置不能被卸载,Session 的缓存是事务范围的缓存(Session 对象的生命周期通常对应一个数据库事务或者一个应用事务)。

   一级缓存中,持久化类的每个实例都具有唯一的 OID。

b.Hibernate 二级缓存,又称为[SessionFactory的缓存]。

   由于 SessionFactory 对象的生命周期和应用程序的整个过程对应。

   Hibernate二级缓存是进程范围或者集群范围的缓存,有可能出现并发问题,需要采用适当的并发访问策略,该策略为被缓存的数据提供了事务隔离级别。

   第二级缓存是可选的,是一个可配置的插件,默认下 SessionFactory 不会启用这个插件。

   Hibernate 提供了 org.hibernate.cache.CacheProvider 接口,它充当缓存插件与 Hibernate 之间的适配器。

   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) 常量数据

不适合存放到第二级缓存的数据?

  1) 经常被修改的数据

  2) 绝对不允许出现并发访问的数据,如财务数据,绝对不允许出现并发 

  3) 与其他应用共享的数据。

c.Session 的延迟加载实现要解决两个问题:正常关闭连接和确保请求中访问的是同一个 Session。

   Hibernate Session 就是 java.sql.Connection 的一层高级封装,一个 Session 对应了一个 Connection。

   Http 请求结束后正确的关闭 Session(过滤器实现了Session的正常关闭);

   延迟加载必须保证是同一个 Session( Session 绑定在 ThreadLocal)。

d.Hibernate 查找对象如何应用缓存?

   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;

   如果都查不到,再查询数据库,把结果按照 ID 放入到缓存删除、更新、增加数据的时候,同时更新缓存。

e.一级缓存与二级缓存的对比图


一级缓存

二级缓存

存放数据的形式

相互关联的持久化对象

对象的散装数据

缓存的范围

事务范围,每个事务都拥有单独的一级缓存

进程范围或集群范围,缓存被同一个进程或集群范围内所有事务共享

并发访问策略

由于每个事务都拥有单独的一级缓存不会出现并发问题,因此无须提供并发访问策略

由于多个事务会同时访问二级缓存中的相同数据,因此必须提供适当的并发访问策略,来保证特定的事务隔离级别

数据过期策略

处于一级缓存中的对象永远不会过期,除非应用程序显示清空或者清空特定对象

必须提供数据过期策略,如基于内存的缓存中对象的最大数目,允许对象处于缓存中的最长时间,以及允许对象处于缓存中的最长空闲时间

物理介质

内存

内存和硬盘,对象的散装数据首先存放到基于内存的缓存中,当内存中对象的数目达到数据过期策略的maxElementsInMemory值,就会把其余的对象写入基于硬盘的缓存中

缓存软件实现

在Hibernate的Session的实现中包含

由第三方提供,Hibernate仅提供了缓存适配器,用于把特定的缓存插件集成到Hibernate中

启用缓存的方式

只要通过Session接口来执行保存,更新,删除,加载,查询,Hibernate就会启用一级缓存,对于批量操作,如不希望启用一级缓存,直接通过JDBCAPI来执行

用户可以再单个类或类的单个集合的粒度上配置第二级缓存,如果类的实例被经常读,但很少被修改,就可以考虑使用二级缓存,只有为某个类或集合配置了二级缓存,Hibernate在运行时才会把它的实例加入到二级缓存中

用户管理缓存的方式

一级缓存的物理介质为内存,由于内存的容量有限,必须通过恰当的检索策略和检索方式来限制加载对象的数目,Session的evit()方法可以显示的清空缓存中特定对象,但不推荐

二级缓存的物理介质可以使内存和硬盘,因此第二级缓存可以存放大容量的数据,数据过期策略的maxElementsInMemory属性可以控制内存中的对象数目,管理二级缓存主要包括两个方面:选择需要使用第二级缓存的持久化类,设置合适的并发访问策略;选择缓存适配器,设置合适的数据过期策略。SessionFactory的evit()方法也可以显示的清空缓存中特定对象,但不推荐


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