Hibernate的缓存解读(Hibernate缓存机制深度解析)

原创

ithorizon 7个月前 (10-20) 阅读数 14 #后端开发

在Java持久化领域，Hibernate作为一个优秀的ORM框架，提供了有力的数据持久化能力。在节约数据库访问快速、降低数据库压力方面，Hibernate的缓存机制起到了至关重要的作用。本文将深度解析Hibernate的缓存机制，帮助开发者更好地明白和运用这一技术。

一、Hibernate缓存概述

Hibernate缓存是针对数据库进行查询优化的一种机制，它能够在内存中暂存数据，从而降低数据库的访问次数，节约应用程序的性能。Hibernate的缓存分为两大类：一级缓存和二级缓存。

二、一级缓存

一级缓存是Hibernate内置的缓存机制，它是基于Session的缓存。当Session对某个实体对象进行操作时，Hibernate会将该实体对象存入一级缓存中。一级缓存的特点是：

1. 基于Session的生命周期，当Session关闭时，一级缓存也随之失效。

2. 一级缓存是事务性的，它保证了在同一个Session中，对同一个实体对象的多次查询返回的是同一个对象实例。

3. 一级缓存不能被显式地关闭或清空，它是由Hibernate自动管理的。

以下是一个一级缓存的使用示例：


Session session = sessionFactory.openSession();
session.beginTransaction();
User user = (User) session.load(User.class, 1);
System.out.println(user.getName());
session.getTransaction().commit();
session.close();

在这个示例中，当调用session.load(User.class, 1)时，Hibernate会从一级缓存中查找id为1的用户对象。如果找到了，则直接返回该对象；如果没有找到，则从数据库中加载该对象，并将其存入一级缓存。

三、二级缓存

与一级缓存相比，二级缓存是基于SessionFactory的缓存。它可以在多个Session之间共享数据，从而节约应用程序的性能。二级缓存的特点是：

1. 基于Session的生命周期，但可以跨越多个Session。

2. 二级缓存是非事务性的，它不能保证在多个Session中，对同一个实体对象的多次查询返回的是同一个对象实例。

3. 二级缓存可以显式地开启、关闭和清空。

Hibernate赞成多种二级缓存策略，如LRU（Least Recently Used）、FIFO（First In First Out）等。以下是一个二级缓存的使用示例：


// 开启二级缓存
Configuration configuration = new Configuration();
configuration.setCacheProvider(new EhCacheProvider());
configuration.configure();
SessionFactory sessionFactory = configuration.buildSessionFactory();
Session session1 = sessionFactory.openSession();
session1.beginTransaction();
User user1 = (User) session1.load(User.class, 1);
System.out.println(user1.getName());
session1.getTransaction().commit();
session1.close();
Session session2 = sessionFactory.openSession();
session2.beginTransaction();
User user2 = (User) session2.load(User.class, 1);
System.out.println(user2.getName());
session2.getTransaction().commit();
session2.close();

在这个示例中，第一次查询id为1的用户对象时，Hibernate会从数据库中加载该对象，并将其存入二级缓存。当第二次查询同一个用户对象时，Hibernate会直接从二级缓存中获取该对象，而不再访问数据库。

四、缓存策略

在Hibernate中，缓存策略是非常重要的。合理的缓存策略可以显著节约应用程序的性能。以下是一些常用的缓存策略：

1. 对象级别的缓存策略：对实体对象进行缓存，降低数据库访问次数。

2. 集合级别的缓存策略：对集合进行缓存，降低对集合元素的重复查询。

3. 查询级别的缓存策略：对查询于是进行缓存，降低对数据库的查询次数。

以下是一个对象级别缓存策略的配置示例：


// 开启对象级别缓存
Configuration configuration = new Configuration();
configuration.setCacheProvider(new EhCacheProvider());
configuration.configure();
configuration.setEntityCacheStrategy(CacheStrategy.READ_WRITE);
SessionFactory sessionFactory = configuration.buildSessionFactory();

在这个配置中，我们使用了READ_WRITE策略，它允许在二级缓存中读取和写入数据。当Session对实体对象进行更新时，二级缓存中的数据也会相应地更新。

五、缓存失效

在某些情况下，缓存的数据也许会变得过时。为了确保数据的正确性，Hibernate提供了缓存失效机制。以下是一些常见的缓存失效场景：

1. 实体对象被更新：当实体对象在Session中被更新后，对应的缓存数据会失效。

2. 缓存过期：当缓存数据约为设定的过期时间后，它会自动失效。

3. 显式失效：通过调用Cache API，可以显式地使缓存数据失效。

以下是一个缓存失效的示例：


Session session = sessionFactory.openSession();
session.beginTransaction();
User user = (User) session.load(User.class, 1);
user.setName("张三");
session.getTransaction().commit();
session.close();
// 使缓存失效
sessionFactory.getCache().evictEntity(User.class, 1);

在这个示例中，当实体对象User的name属性被更新后，对应的缓存数据会失效。通过调用sessionFactory.getCache().evictEntity(User.class, 1)，可以显式地使id为1的User对象的缓存失效。