Hibernate 缓存机制详解

Hibernate的缓存机制

缓存是介于应用程序和物理数据源之间，其作用是为了降低应用程序对物理数据源访问的次数，从而提高了应用的运行性能。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。

　　缓存的介质一般是内存，所以读写速度很快。但如果缓存中存放的数据量非常大时，也会用硬盘作为缓存介质。缓存的实现不仅仅要考虑存储的介质，还要考虑到管理缓存的并发访问和缓存数据的生命周期。

 

Hibernate在查询数据时，首先到缓存中去查找，如果找到就直接使用，找不到的时候就会从物理数据源中检索，所以，把频繁使用的数据加载到缓存区后，就可以大大减少应用程序对物理数据源的访问，使得程序的运行性能明显的提升.

 

Hibernate缓存分类：一级缓存、二级缓存和查询缓存；

一级缓存也叫session级缓存或事务级缓存，一级缓存的生命周期和Session的生命周期一致，也就是当 session关闭时缓存即被清除，一级缓存在Hibernate中是不可配置的，即不能被卸载。

二级缓存也称进程级缓存或SessionFactory级缓存，二级缓存可以被所有的session共享，二级缓存的生命周期和SessionFactory的生命周期一致。二级缓存在Hibernate中是可以配置的，可以通过class-cache配置类粒度级别的缓存(class-cache在class中数据发生任何变化的情况下自动更新)，同时也可通过collection-cache配置集合粒度级别的缓存(collection-cache仅在 collection中增加了元素或者删除了元素的情况下才自动更新，也就是当collection中元素发生值的变化的情况下它是不会自动更新的)。

查询缓存，查询的结果集也可以被缓存。只有当经常使用同样的参数进行查询时，这才会有些用处。要使用查询缓存，首先你必须打开它： hibernate.cache.use_query_cache true。该设置将会创建两个缓存区域 - 一个用于保存查询结果集(org.hibernate.cache.StandardQueryCache)； 另一个则用于保存最近查询的一系列表的时间戳(org.hibernate.cache.UpdateTimestampsCache)。 请注意：在查询缓存中，它并不缓存结果集中所包含的实体的确切状态；它只缓存这些实体的标识符属性的值、以及各值类型的结果。 所以查询缓存通常会和二级缓存一起使用。绝大多数的查询并不能从查询缓存中受益，所以Hibernate默认是不进行查询缓存的。如若需要进行缓存，请调用Query.setCacheable(true)方法。这个调用会让查询在执行过程中时先从缓存中查找结果， 并将自己的结果集放到缓存中去。 查询缓存在Hibernate同样是可配置的，默认是关闭的，查询缓存的配置：

在hibernate.cfg.xml文件中启用查询缓存，如：

    <property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>

    在程序中必须手动启用查询缓存，如：

query.setCacheable(true);

 

缓存自然会带来并发的访问问题，这个时候相应的就要根据应用来设置缓存所采用的事务隔离级别，和数据库的事务隔离级别概念基本一样，没什么多介绍的。

 

缓存的实现通过是通过key/value的Map方式来实现，在 Hibernate的一级、二级和查询缓存也同样如此，一级、二级缓存使用的key均为po的主键ID，value即为po实例对象，查询缓存使用的则为查询的条件、查询的参数、查询的页数，value有两种情况，如果采用的是select po.property这样的方式那么value为整个结果集，如采用的是from这样的方式那么value为获取的结果集中各po对象的主键ID，这样的作用很明显，节省内存。

 

简单介绍完Hibernate的缓存后，再结合Hibernate的获取数据方式来说明缓存的具体使用方式，在Hibernate中获取数据常用的方式主要有四种：Session.load、Session.get、Query.list、Query.iterator。

1、Session.load
      在执行session.load时，hibernate认为该id对应的对象在数据库中一定存在。load方法在创建时首先会查询session，看看该id对应的对象是否存在，不存在则创建代理，实际用到该对象中的其他属性时才查询数据库，万一数据库中不存在该记录，才抛出异常。Load方法抛出异常是指在使用该对象的数据时，而不是在创建该对象的数据时。

一级缓存的管理:

evit(Object obj)  将指定的持久化对象从一级缓存中清除,释放对象所占用的内存资源,指定对象从持久化状态变为脱管状态,从而成为游离对象.

clear()  将一级缓存中的所有持久化对象清除,释放其占用的内存资源

contains(Object obj) 判断指定的对象是否存在于一级缓存中.

flush() 刷新一级缓存区的内容,使之与数据库数据保持同步.

如何避免一次性大量实体数据入库导致内存溢出：先flush，然后clear

二级缓存的管理:

evict(Class arg0)  将指定类的所有持久化对象从二级缓存中清除,释放其占用的内存资源.

evict(Class arg0, Serializable arg1)  将某个类的指定ID的持久化对象从二级缓存中清除,释放对象所占用的资源.

evictCollection(String arg0)  将指定类的所有持久化对象的指定集合从二级缓存中清除,释放其占用的内存资源.
       2、Session.get
      在执行Session.get时，hibernate会确认一下该id对应的数据是否存在。get方法首先在session缓存中查询，没有的话然后在二级缓存中查询，最后查询数据库。

3、Query.list
      在执行Query.list时，Hibernate的做法是首先检查是否配置了查询缓存，如配置了则从查询缓存中查找key为查询语句+查询参数+分页条件的值，如获取不到则从数据库中进行获取，从数据库获取到后Hibernate将会相应的填充一级、二级和查询缓存，如获取到的为直接的结果集，则直接返回，如获取到的为一堆id的值，则再根据id获取相应的值(Session.load)，最后形成结果集返回，可以看到，在这样的情况下，list也是有可能造成N次的查询的。
      查询缓存在数据发生任何变化的情况下都会被自动的清空。

4、Query.iterator
      在执行Query.iterator时，和Query.list的不同的在于从数据库获取的处理上，Query.iterator向数据库发起的是 select id from这样的语句，也就是它是先获取符合查询条件的id，之后在进行iterator.next调用时才再次发起session.load的调用获取实际的数据。
      可见，在拥有二级缓存并且查询参数多变的情况下，Query.iterator会比Query.list更为高效。