Java实战之02Hibernate-08二级缓存

十四、Hibernate的二级缓存

1、Hibernate的缓存结构

2、由于二级缓存被多线程共享，就必须有一定的事务访问策略

非严格读写：READ UNCOMMITTED

读写型：READ COMMITTED

事务型：REPEATABLED READ

只读型：SERIALIZABLE

适合放入二级缓存中的数据:

很少被修改

不是很重要的数据, 允许出现偶尔的并发问题

不适合放入二级缓存中的数据:

经常被修改

财务数据, 绝对不允许出现并发问题

与其他应用数据共享的数据

3、缓存提供的供应商

3.1、各个提供商介绍

Hibernate 的二级缓存是进程或集群范围内的缓存, 缓存中存放的是对象的散装数据，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件:

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

b) OpenSymphony `:可作为进程范围内的缓存, 存放数据的物理介质可以是内存或硬盘, 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

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

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

3.2、采用EHCache第三方组件

3.2.1、把所需jar包加入到构建路径中：

<!-- 开启hibernate的二级缓存 -->
        <property name="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</property>
        <!-- 配置二级缓存的提供商 -->
        <property name="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.SingletonEhCacheRegionFactory</property>

3.2.3、在应用中加入EHCache的配置文件

把ehcache-1.5.0.jar包打开，把ehcache-failsafe.xml拷贝出来，去掉里面的注释。并把文件名改为ehcache.xml

<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="../config/ehcache.xsd">

    <diskStore path="java.io.tmpdir"/>
    
    <defaultCache
            maxElementsInMemory="10000"
            eternal="false"
            timeToIdleSeconds="120"
            timeToLiveSeconds="120"
            overflowToDisk="true"
            maxElementsOnDisk="10000000"
            diskPersistent="false"
            diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
            memoryStoreEvictionPolicy="LRU"
            />
</ehcache>

4、使用二级缓存

4.1、配置使用二级缓存实体

        <!-- 配置哪些类使用二级缓存 -->
        <class-cache usage="read-write" class="cn.itcast.domain.Customer"/>
        <class-cache usage="read-write" class="cn.itcast.domain.Order"/>
        <!-- 配置哪些集合使用二级缓存 -->
        <collection-cache usage="read-write" collection="cn.itcast.domain.Customer.orders"/>

4.2、验证二级缓存是有效的

注意：为了验证二级缓存的存在及有效，先不要使用把session绑定到当前线程上。同时也不要使用getCurrentSession()方法。

//验证二级缓存确实可用
    @Test
    public void test1(){
        Session s1 = HibernateUtil.getSession();//每次都是获取一个新的Session，不能绑到当前线程上。
        Transaction tx1 = s1.beginTransaction();
        //使用get方法获取一个客户
        Customer c1 = s1.get(Customer.class,1);//会去数据库中查询，把结果放入一级缓存之中。 如果配置了二级缓存，还会把查询结果放入二级缓存之中。
        System.out.println(c1);
        tx1.commit();
        s1.close();//session一关闭，一级缓存就消失了
        
        Session s2 = HibernateUtil.getSession();//每次都是获取一个新的Session，不能绑到当前线程上。
        Transaction tx2 = s2.beginTransaction();
        //使用get方法获取一个客户
        Customer c2 = s2.get(Customer.class,1);//不查。二级缓存中有
        System.out.println(c2);
        tx2.commit();
        s2.close();
    }

5、类缓存区（Class Cache Region）

明确存的是什么：是对象中的数据，而不是一个对象。

注意：

get和load都可以存和取二级缓存的数据。

Query.list("from Customer")只能存不能取。原因：动态查询。HQL是不一定的。

/*
     * 类缓存区
     *     都是针对实体类说的，不涉及类中的关联对象。
     *  举例：
     *    如果配置了客户，只涉及客户的信息，不会涉及客户关联的订单！
     * 哪些方法可以操作类缓存区：
     *     get和load：
     *         他们都是可以存和取二级缓存中类缓存区的数据。
     *  query.list()
     *      它只能存，不能取二级缓存的类缓存区数据
     *  
     * 类缓存区，存的是什么？
     *     一级缓存：存的是对象
     *     二级缓存：存的是散装数据。
     *         例如：Cusomert[
     *                 {id:1,name:'testA',age:20},
     *                 {id:2,name:'testB',age:28}
     *             ] 
     */
    @Test
    public void test2(){
        Session s1 = HibernateUtil.getSession();//每次都是获取一个新的Session，不能绑到当前线程上。
        Transaction tx1 = s1.beginTransaction();
        //使用query的list方法，查询所有客户
        Query query1 = s1.createQuery("from Customer");
        List list1 = query1.list();//会去查询，同时把查询结果放入一级缓存。如果配置了二级缓存，也会放入二级缓存。
        System.out.println(list1);
        //使用get方法获取一个客户
        Customer c1 = s1.load(Customer.class,1);//不查，因为一级缓存之中一级有了
        System.out.println(c1);
        tx1.commit();
        s1.close();//session一关闭，一级缓存就消失了
        
        Session s2 = HibernateUtil.getSession();
        Transaction tx2 = s2.beginTransaction();
        //使用get方法获取一个客户
        Customer c2 = s2.load(Customer.class,1);//不查，因为二级缓存中有
        System.out.println(c2);
        Query query2 = s2.createQuery("from Customer");
        List list2 = query2.list();//会去查询,不会从二级缓存中取数据
        System.out.println(list2);
        tx2.commit();
        s2.close();
    }

6、集合缓存区(Collection Cache Region)

一对多关系映射：操作多的一方就是集合。在配置集合映射时，需注意：

/*
     * 集合缓存区
     * 要想使用集合缓存区：
     *       1、必须在主配置文件中配置开启集合缓存区。
     *       2、必须同时配置上集合元素的类缓存区。
     *    要想使用orders集合缓存区，以下两行缺一不可    
     *    <class-cache usage="read-write" class="cn.itcast.domain.Order"/>
          <collection-cache usage="read-write" collection="cn.itcast.domain.Customer.orders"/>
           集合缓存区，存入的是什么？
               是只有OID的一个集合。
               举例：
                   {id:1,id:2,id:3,id:4....}
           执行方式：
               在使用集合缓存区时，会先从集合缓存区去匹配OID，把匹配上的OID全部取出，到对应的类缓存区去取数据，再生成对象
     */
    @Test
    public void test3(){
        Session s1 = HibernateUtil.getSession();//每次都是获取一个新的Session，不能绑到当前线程上。
        Transaction tx1 = s1.beginTransaction();
        //使用get方法获取一个客户
        Customer c1 = s1.load(Customer.class,1);
        //输出客户的订单
        System.out.println(c1.getOrders());//由于有延迟加载的存在，此时才会去查询。并且把查询结果存入一级缓存之中。同时也会存入二级缓存。
        tx1.commit();
        s1.close();//session一关闭，一级缓存就消失了
        
        Session s2 = HibernateUtil.getSession();
        Transaction tx2 = s2.beginTransaction();
        //使用get方法获取一个客户
        Customer c2 = s2.load(Customer.class,1);
        //获取该客户的订单
        System.out.println(c2.getOrders());
        tx2.commit();
        s2.close();
    }

7、更新时间戳

当我们修改一级缓存的数据时，会自动同步二级缓存的数据。用的是时间戳原理。

/*
     * 更新时间戳
     * 
     * 时间戳原理：
     *      当一级缓存和二级缓存在创建时，都会有两个时间点。
     *     其一：创建时间
     *     其二：最后修改时间
     * 当执行update后，由于一级缓存已经发生变化了，这时hibernate会用一级缓存的最后修改时就
     * 和二级缓存的最后修改时间进行比较，用离当前时间近的去修改离当前时间远的。
     */
    @Test
    public void test4(){
        Session s1 = HibernateUtil.getSession();//每次都是获取一个新的Session，不能绑到当前线程上。
        Transaction tx1 = s1.beginTransaction();
        //使用get方法获取一个客户
        Customer c1 = s1.get(Customer.class,1);//会查询，同时存入一级缓存和二级缓存
        c1.setName("泰斯特");
        tx1.commit();//由于快照机制，此行会执行更新，同时更新一级缓存。也会更新二级缓存。
        s1.close();//session一关闭，一级缓存就消失了
        
        Session s2 = HibernateUtil.getSession();//每次都是获取一个新的Session，不能绑到当前线程上。
        Transaction tx2 = s2.beginTransaction();
        //使用get方法获取一个客户
        Customer c2 = s2.get(Customer.class,1);//不查。二级缓存中有
        System.out.println(c2);//输出的【泰斯特】还是【testA】？
        tx2.commit();
        s2.close();
    }

8、EHCache的配置文件

diskStore ：指定数据存储位置，可指定磁盘中的文件夹位置
defaultCache ： 默认的管理策略

以下属性是必须的：

name： Cache的名称，必须是唯一的(ehcache会把这个cache放到HashMap里)。

maxElementsInMemory： 在内存中缓存的element的最大数目。 
maxElementsOnDisk： 在磁盘上缓存的element的最大数目，默认值为0，表示不限制。 
eternal： 设定缓存的elements是否永远不过期。如果为true，则缓存的数据始终有效，如果为false那么还要根据timeToIdleSeconds，timeToLiveSeconds判断。 
overflowToDisk： 如果内存中数据超过内存限制，是否要缓存到磁盘上。

以下属性是可选的： 
timeToIdleSeconds： 对象空闲时间，指对象在多长时间没有被访问就会失效。只对eternal为false的有效。默认值0，表示一直可以访问。
timeToLiveSeconds： 对象存活时间，指对象从创建到失效所需要的时间。只对eternal为false的有效。默认值0，表示一直可以访问。
diskPersistent： 是否在磁盘上持久化。指重启jvm后，数据是否有效。默认为false。 
diskExpiryThreadIntervalSeconds： 对象检测线程运行时间间隔。标识对象状态的线程多长时间运行一次。 
diskSpoolBufferSizeMB： DiskStore使用的磁盘大小，默认值30MB。每个cache使用各自的DiskStore。 
memoryStoreEvictionPolicy： 如果内存中数据超过内存限制，向磁盘缓存时的策略。默认值LRU，可选FIFO、LFU。

缓存的3 种清空策略 ：
FIFO ，first in first out (先进先出).
LFU ， Less Frequently Used (最少使用).意思是一直以来最少被使用的。缓存的元素有一个hit 属性，hit 值最小的将会被清出缓存。
LRU ，Least Recently Used(最近最少使用). (ehcache 默认值).缓存的元素有一个时间戳，当缓存容量满了，而又需要腾出地方来缓存新的元素的时候，那么现有缓存元素中时间戳离当前时间最远的元素将被清出缓存。

9、查询缓存区(Query cache)

问题：

Query查询只能存不能取，因为语句是动态的。

解决办法：

按照语句进行存储。使用Map。Map<String,Object>。 key是SQL语句。value是查询的结果集。

这个Map就是查询缓存区。它默认是关闭的。

注意事项：

放到查询缓冲区中的数据，一定要不怎么变化的数据。（并且是非敏感数据，其实放到任何缓存中的数据都应该是非敏感数据）

使用：

a、开启查询缓存区(在hibernate.cfg.xml中配置)

<!-- 开启hibernate的查询缓存区：有些地方（书籍或者公司）可能会把查询缓存区叫成hibernate的三级缓存 -->
        <property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>

b、实验是否可用

/*
     * 为什么query的list方法对二级缓存是能存不能取？
     * 原因：
     *      因为HQL语句是不定的，hibernate没法确定每次查询的HQL语句都是一样。
     * 
     * 解决不能取的思路：
     *      Map<String hql,Object result> queryCache;
     *      思路：
     *         创建一个新的区域，区域可能是一个map。
     *         map的key是查询的HQL语句。
     *         map的value是查询的结果集。
     * 
     * hibernate的查询缓存区：
     *     1、即是开启了二级缓存，hibernate也不会开启查询缓存区。查询缓存区必须独立开启，且必须是在二级缓存已经开启的基础之上。
     *         <!-- 开启hibernate的查询缓存区：有些地方（书籍或者公司）可能会把查询缓存区叫成hibernate的三级缓存 -->
            <property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>
        2、在执行查询的时候，需要设置使用查询缓存区
            query1.setCacheable(true);//明确使用查询缓存区
     * 
     */
    @Test
    public void test5(){
        Session s1 = HibernateUtil.getSession();//每次都是获取一个新的Session，不能绑到当前线程上。
        Transaction tx1 = s1.beginTransaction();
        Query query1 = s1.createQuery("from Customer");
        query1.setCacheable(true);//明确使用查询缓存区
        List list1 = query1.list();
        System.out.println(list1);
        tx1.commit();
        s1.close();//session一关闭，一级缓存就消失了
        
        Session s2 = HibernateUtil.getSession();
        Transaction tx2 = s2.beginTransaction();
        Query query2 = s2.createQuery("from Customer");
        query2.setCacheable(true);
        List list2 = query2.list();
        System.out.println(list2);
        tx2.commit();
        s2.close();
    }