详解Java的Hibernate框架中的缓存与二级缓存

缓存

今天我们就来讲一下hibernate中实体状态和hibernate缓存。
 1）首先我们先来看一下实体状态：
 实体状态主要分三种：transient，persitent，detached。
 看英文应该就大概明白了吧。
 transient：是指数据还没跟数据库中的数据相对应。
 persistent：是指数据跟数据库中的数据相对应，它的任何改变都会反映到数据库中。
 detached：是指数据跟数据库中的数据相对应，但由于session被关闭，它所做的修改不会对数据库的记录造成影响。
 下面我们直接代码来：

Transaction tx = session.beginTransaction();
User user = new User();
user.setName("shun");
//这里的user还未保存到数据库，数据库表中并没有与之对应的记录，它为transient状态
session.save(user);
tx.commit();
//提交之后user变为persistent状态
session.close();
//由于session关闭，此时的user为detached状态，它的所有修改都不会反映到数据库中。 

Session session2 = sessionFactory.openSession();
tx = session2.beginTransaction();
user.setName("shun123");
session2.saveOrUpdate(user);
tx.commit();
//当我们调用了saveOrUpdate之后，user重新变为persistent状态，它的所有修改都会反映到数据库中。
session2.close();

我们看到代码，首先我们定义了一个对象user，在未保存之前，它就是transient状态，在数据库中并没有与它相应的记录。而当我们进行保存并提交修改后，user成为persistent状态，在数据库中有相应的一条记录。而当我们把session关闭后，user就变成了detached状态了，它的更改并不会反映到数据库中，除非我们手动调用saveOrUpdate等相应的更新和添加方法。而当我们直接想让它从persistent到transient状态，怎么办呢？直接删除就可以了，删除后对象就在数据库中没有对应的记录，也就成transient状态了。
 
 hibernate的状态转换还是比较简单的，当是transient状态时，数据库没有记录对应，而persistent和detached时都有对应的记录，但唯一的区别是detached是在session关闭之后才有的状态。那么transient和detached的区别又是什么呢？就是有没有数据库表记录对应的问题。
 
 2）看完了状态我们来看一下hibernate的缓存
 hibernate的缓存分两种，一级缓存和二级缓存。
 一级缓存：所谓的一级缓存也就是内部缓存。
 二级缓存：它包括应用级缓存，在hibernate就是所谓的SessionFactory缓存，另外一个是分布式缓存，这个是最安全的缓存方式。
 直接来看程序：

public static void main(String[] args) { 

  Configuration cfg = new Configuration().configure();
  SessionFactory sessionFactory = cfg.buildSessionFactory();
  Session session = sessionFactory.openSession(); 

  User user = (User)session.load(User.class,new Long(29));
  System.out.println(user.getName()); 

  User user2 = (User)session.load(User.class,new Long(29));
  System.out.println(user2.getName()); 

  session.close();
}

看结果：

Hibernate: select user0_.USER_ID as USER1_0_0_, user0_.USER_NAME as USER2_0_0_, user0_.age as age0_0_ from USER user0_ where user0_.USER_ID=?
shun123123
shun123123

例子中我们用了两次load，但结果中只有一句SQL语句，这表明它只查询了一次。
 为什么呢？这也就是hibernate的缓存起作用了。第一次查询完毕后，hibernate后把查出来的实体放在缓存中，下一次查的时候首先会查缓存，看有没有对应ID的实体存在，如果有则直接取出，否则则进行数据库的查询。
 
 下面我们把代码修改成：

User user = (User)session.load(User.class,new Long(29));
System.out.println(user.getName()); 

session.evict(user);//把user从缓存中删掉 

User user2 = (User)session.load(User.class,new Long(29));
System.out.println(user2.getName()); 

session.close();

看到结果：

Hibernate: select user0_.USER_ID as USER1_0_0_, user0_.USER_NAME as USER2_0_0_, user0_.age as age0_0_ from USER user0_ where user0_.USER_ID=?
shun123123
Hibernate: select user0_.USER_ID as USER1_0_0_, user0_.USER_NAME as USER2_0_0_, user0_.age as age0_0_ from USER user0_ where user0_.USER_ID=?
shun123123

自己我们把user从缓存中删除后，第二次的查询也直接从数据库中取出。

二级缓存小谈
先看实体类：

public class User implements Serializable{ 

  public Long id;
  private String name;
  private int age; 

}

映射文件就省略啦，大家应该都会写的。
 再来看看hibernate配置文件：

<property name="hibernate.cache.provider_class">org.hibernate.cache.EhCacheProvider</property>
<property name="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</property>
<property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>

我们看到provider_class中我们指定了ehcache这个提供类，所以我们也需要ehcache.xml放在classpath中：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache>
  <diskStore path="java.io.path"/>
  <defaultCache
    maxElementsInMemory="10000"
    eternal="false"
    timeToIdleSeconds="120"
    timeToLiveSeconds="120"
    overflowToDisk="true"
    />
</ehcache>

接下来，我们直接看一下测试方法：

public static void main(String[] args) { 

  Configuration cfg = new Configuration().configure();
  SessionFactory sessionFactory = cfg.buildSessionFactory();
  Session session = sessionFactory.openSession(); 

  Query query = session.createQuery("from User user where name = 'shun123'");
  Iterator iter = query.iterate();
  while(iter.hasNext()) {
    System.out.println(((User)iter.next()).getName());
  } 

  session.close(); 

  Session session2 = sessionFactory.openSession();
  Query query2 = session2.createQuery("from User user where name='shun123'");
  Iterator iter2 = query2.iterate();
  while(iter2.hasNext()) {
    System.out.println(((User)iter2.next()).getName());
  } 

  session2.close(); 

}

运行后可以看到：

Hibernate: select user0_.USER_ID as col_0_0_ from USER user0_ where user0_.USER_NAME='shun123'
Hibernate: select user0_.USER_ID as USER1_0_0_, user0_.USER_NAME as USER2_0_0_, user0_.age as age0_0_ from USER user0_ where user0_.USER_ID=?
shun123
Hibernate: select user0_.USER_ID as col_0_0_ from USER user0_ where user0_.USER_NAME='shun123'
shun123

我们可以看到它只执行了一句搜索，而在第二次查询时并没有取出ID进行搜索，这主要归功于二级缓存。
 
 下面我们先分析一下测试方法中的代码。测试方法中我们分别打开了两个Session并且分别创建两个Query进行相同的查询。但两次Session可以共用缓存，这也就是二级缓存，SessionFactory级的缓存。只要我们的Session由同一个SessionFactory创建，那么我们就可以共用二级缓存减少与数据库的交互。
 我们再来看一下配置文件中的意思：

<property name="hibernate.cache.provider_class">org.hibernate.cache.EhCacheProvider</property>
<property name="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</property>
<property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>

如果我们需要使用二级缓存，首先需要配置：

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

进行开户二级缓存，然后通过：

<property name="hibernate.cache.provider_class">org.hibernate.cache.EhCacheProvider</property>

指定二级缓存的提供类，一般情况下我们都用ehcache，其他我的暂时没用到，也不太清楚，所以暂时不讲了。
 像我们刚才的例子，我们只需要配置上面两个，完全可以正常运行，利用二级缓存。
 那么第三句是干什么用的呢？

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

这个配置指明了我们在查询时需要利用缓存，如果我们需要用到这个要事先调用query.setCacheable(true)这个方法来进行启用。
 
 我们一起来看代码（我们先不启用缓存）：

public static void main(String[] args) { 

  Configuration cfg = new Configuration().configure();
  SessionFactory sessionFactory = cfg.buildSessionFactory();
  Session session = sessionFactory.openSession(); 

  Query query = session.createQuery("from User user where name = 'shun123'");
  List list = query.list();
  for (int i = 0; i < list.size(); i++){
    System.out.println(((User)list.get(i)).getName());
  } 

  session.close(); 

  Session session2 = sessionFactory.openSession();
  Query query2 = session2.createQuery("from User user where name='shun123'");
  List list2 = query2.list();
  for (int i = 0; i < list2.size(); i++){
    System.out.println(((User)list.get(i)).getName());
  } 

  session2.close(); 

}

这里输出的结果是：

Hibernate: select user0_.USER_ID as USER1_0_, user0_.USER_NAME as USER2_0_, user0_.age as age0_ from USER user0_ where user0_.USER_NAME='shun123'
shun123
Hibernate: select user0_.USER_ID as USER1_0_, user0_.USER_NAME as USER2_0_, user0_.age as age0_ from USER user0_ where user0_.USER_NAME='shun123'
shun123

我们看到，它并没有利用缓存，因为我们这里用了list，而list对缓存是只写不读的。所以这里会进行两次查询。
 那么我们来修改一下：

public static void main(String[] args) { 

  Configuration cfg = new Configuration().configure();
  SessionFactory sessionFactory = cfg.buildSessionFactory();
  Session session = sessionFactory.openSession(); 

  Query query = session.createQuery("from User user where name = 'shun123'");
  <span style="background-color: #ffffff;"><span style="color: #ff0000;">query.setCacheable(true);</span></span>
  List list = query.list();
  for (int i = 0; i < list.size(); i++){
    System.out.println(((User)list.get(i)).getName());
  } 

  session.close(); 

  Session session2 = sessionFactory.openSession();
  Query query2 = session2.createQuery("from User user where name='shun123'");
  <span style="color: #ff0000;">query2.setCacheable(true);</span>
  List list2 = query2.list();
  for (int i = 0; i < list2.size(); i++){
    System.out.println(((User)list.get(i)).getName());
  } 

  session2.close(); 

}

看到红色的两句代码，这是我们进行添加的两个开启查询缓存的代码，现在我们看到结果：

Hibernate: select user0_.USER_ID as USER1_0_, user0_.USER_NAME as USER2_0_, user0_.age as age0_ from USER user0_ where user0_.USER_NAME='shun123'
shun123
shun123

只剩一次查询了，为什么呢？就在那两句红色代码处，我们开启了缓存，记住，需要使用两次。把两个query都设成可缓存的才能使用查询缓存。
 Criteria也是类似的做法，为免有些童鞋忘记了Criteria怎么写了，我还是放一下代码：

public static void main(String[] args) { 

  Configuration cfg = new Configuration().configure();
  SessionFactory sessionFactory = cfg.buildSessionFactory();
  Session session = sessionFactory.openSession(); 

  Criteria criteria1 = session.createCriteria(User.class);
  criteria1.setCacheable(true);
  criteria1.add(Restrictions.eq("name","shun123"));
  List list = criteria1.list();
  for (int i = 0; i < list.size(); i++){
    System.out.println(((User)list.get(i)).getName());
  } 

  session.close(); 

  Session session2 = sessionFactory.openSession();
  Criteria criteria2 = session2.createCriteria(User.class);
  criteria2.setCacheable(true);
  criteria2.add(Restrictions.eq("name","shun123"));
  List list2 = criteria2.list();
  for (int i = 0; i < list2.size(); i++){
    System.out.println(((User)list.get(i)).getName());
  } 

  session2.close(); 

}

我们看结果：

Hibernate: select this_.USER_ID as USER1_0_0_, this_.USER_NAME as USER2_0_0_, this_.age as age0_0_ from USER this_ where this_.USER_NAME=?
shun123
shun123