Hibernate一级缓存

Posted 2021-01-02 跃小云

一、简介

 

缓存，介于应用程序和永久数据存储源之间，作用是为了降低应用程序对物理数据源访问的频率，从而提高应用的运行性能。 
例如我们cpu执行效率每秒处理的数据高达上千兆，而我们的硬盘读取速度却没那么高，读取几百兆，这时候我们使用缓存来存储数据，存储满后一次性交由cpu处理。

 

Hibernate中也存在缓存，同样是为了提高效率。Hibernate的缓存包括Session的缓存和SessionFactory的缓存。

 

Session的缓存是内置的，不能被卸载，也被称为Hibertnate的一级缓存。

 

SessionFactory有一个内置缓存和外置缓存。SessionFactory的外置缓存是一个可配置的缓存插件。默认情况下，Hibernate不会启用这个缓存插件。被称为Hibernate的二级缓存。

 

二、缓存范围

事务范围:缓存只能被当前事务访问。一级缓存是Session的缓存，Session对象生命周期通常对应一个事务，因此是事务范围的缓存。

进程范围:缓存被进程内的所有事务共享。二级缓存是可配置的缓存插件，由SessionFactory管理，SessionFactory生命周期和应用程序的进程对应，因此是进程范围的缓存。

集群范围：在集群环境中，缓存被同一个机器或者多个机器上的多个进程共享。

 

三、Session缓存

Session缓存是Hibernate的一级缓存。Session对象中具有一个缓存。Session的缓存是一块内存空间，存放的是持久化对象。

当Session通过save方法持久化一个对象时，该对象被加入到Session缓存中。 
当Session通过get方法获取一个持久化对象时，Session会先判断Session缓存中是否存在这个对象，如果存在，就不需要再从数据库中查找。

 

========我们来测试一下缓存的存在==============

        //开启事务
        Transaction ts=session.beginTransaction();
        //加上断点，当我们执行完这一步，会打印select语句，而后面的都不会打印，说明并没有从数据库中获取
        User user1=session.get(User.class, 5);   
        //这次get方法会先从session缓存中查找，由于已经存在，直接返回引用 
        User user2=session.get(User.class, 5);
        User user3=session.get(User.class, 5);
        System.out.println(user1==user2);//true
        System.out.println(user1==user3);//true
        session.close();

 

四、脏检查及清理缓存的机制

我们先来看下面的例子

        Transaction ts=session.beginTransaction();
        User user1=session.get(User.class, 5);
        user1.setName("swaggy");
        ts.commit();

　

我们发现我们改变了Name属性，这时候session缓存中的对象的name属性和数据库表中的NAME字段不一致了。但是我们并没有进行更新操作，而是直接提交了事务

幸运的是，Session中在清理缓存的时候，会自动进行脏检查。如果发现Session缓存中的持久化对象和数据库中的记录不一致，就会根据对象的最新属性去更新数据库。 
所以在本例中，Session会自动提交一个update语句对数据库进行更新。

（1）Session是怎样进行脏检查的呢？

当一个对象被加入到Sesion缓存中时，Session会为该对象复制一份快照。当Session清理缓存时，会比较当前对象的属性和快照来判断是否发生变化，如果发生变化，就会根据最新属性来执行相关的更新操作。

我们看下面一个例子加深对快照的理解

　

//我们从数据库中取出 id为5，name为tom，password为123456的对象
        Transaction ts=session.beginTransaction();
        User user1=session.get(User.class, 5);
        session.update(user1);
        session.close(); 

        过程：获取了持久化对象，放入缓存中，并创建了快照，我们执行更新，Session缓存中的对象会和快照进行比较，没有任何变化，所以不会执行update语句。

  //我们自己设置一个和数据库中一模一样的对象，这时候会打印update语句
        Transaction ts=session.beginTransaction();
        User user=new User();
        user.setId(5);
        user.setName("tom");
        user.setPassword("123456");
        session.update(user);
        ts.commit();
        session.close();

        过程：因为此时我们执行update语句时会将对象直接放入缓存中，但是没有持久化对象的快照，所以进行对比结果就是不一致，所以尽管什么都没更改，还是会执行update语句，在控制台打印。

 

（2）什么时候会清理缓存呢？

-默认情况下，在调用commit()方法时会先清理缓存。再向数据库提交事务。 

-当执行查询操作时，如果缓存中的持久化对象属性已经发生了改变，就会先清理缓存，同步数据，保证查询到的是正确的结果。 

-当应用程序显式调用Session的flush()方法时  

-Session清理缓存的例外情况，如果对象使用的是native生成策略生成OID，那么调用Session的save()方法来保存该对象时，会立刻执行向数据库的插入语句。

　　

（3）如果不希望Session在以上默认的时间点清理缓存，可以通过Session的setFlushMode()方法来设定清理缓存的时间点。
FlushMode类定义了三种清理模式。

                            各种查询方法          commit()方法        flush()方法 
-FlushMode.AUTO(默认模式)        清理                 清理                清理
-FlushMode.COMMIT              不清理                清理                清理 
-FlushMode.NEVER               不清理                不清理              清理   

例如Session.setFlushMode(FlushMode.AUTO) 

　　

　

五、Session接口的其他API

 

--Session的save()和persist()方法
        两个方法都是用来保存对象，能把临时状态转变为持久化状态。 

    两个方法的区别在于：
    save方法持久化对象时，会返回持久化对象的OID。所以程序执行save时会立刻执行insert语句，来返回数据库生成的OID。 

    persist方法持久化对象时，不会保证立即为持久化对象的OID赋值，不会立即生成insert语句，而是有可能在Session清理缓存时才为OID赋值。


--Session的clear()方法
    清空一级缓存 

--Session的update方法
                    update()方法可以将游离对象转变为持久化对象。用来执行修改操作。
                    update()方法完成以下操作
                    -把游离对象加入到当前缓存中，变为持久化对象
                    -然后计划执行update语句

                    只要通过update使游离对象转变为持久化对象，即使没有修改任何属性，在清理缓存时还是会执行update语句。
                    如果希望Session仅当修改了属性时才执行update语句，可以在映射文件中的<class>元素中设置select-before-update="true",默认为false
                    这样当Session清理缓存时，会先发送一条查询语句，然后判断缓存中的对象和记录是否一致，不一致才执行update语句。

                    当update()方法将游离对象转变为持久化对象时，如果Session缓存中已经存在相同的OID持久化对象，那么会抛出异常。
                    例如：
                        Transaction ts=session.beginTransaction();
                        User user1=session.get(User.class, 5);
                        session.evict(user1);
                        User user2=session.get(User.class, 5);
                        session.update(user1);
                        ts.commit();

                        因为Session的缓存是一个Map结构，OID为key，对象为value。
                        当执行session的update方法时，由于缓存中已经存在了OID为5的持久化对象，因此会抛出异常。 

-Session的saveOrUpdate()方法 

            Session的saveOrUpdate()方法同时包含了save()和update()方法的功能
            如果传入的参数是临时对象(OID为null)，就调用save方法。
            如果传入的参数是游离对象(OID不为null)，就执行update方法。