Spring 整合 Hibernate 时启用二级缓存实例详解

我会给出一个详细的“Spring 整合 Hibernate 时启用二级缓存实例详解”的攻略。在这个攻略中，我会从以下几个方面来进行阐述：

1. 为什么在整合 Spring 和 Hibernate 时需要使用二级缓存？
2. 什么是二级缓存？Spring 如何支持 Hibernate 的二级缓存？
3. 如何在Spring 和Hibernate 中启用二级缓存？
4. 通过两个示例来说明如何在Spring 和 Hibernate 中使用二级缓存。

为什么在整合 Spring 和 Hibernate 时需要使用二级缓存?

在使用 Hibernate 进行数据访问过程中，由于数据访问是通过 SQL 语句执行的，因此当频繁的进行数据库访问时会带来较大的性能开销，从而导致系统处理缓慢。通过启用 Hibernate 的二级缓存，可以将 Hibernate 对象缓存在内存中，减少了对数据库的频繁访问，这样可以显著的提高系统的性能响应速度，提高系统的吞吐量。

什么是二级缓存？Spring 如何支持 Hibernate 的二级缓存？

为了解释什么是Hibernate的二级缓存，我们需要先介绍Hibernate的一级缓存。Hibernate中的一级缓存是Session级别的缓存，如果一个对象在一个Session中被加载了一次，那么在同一个Session中就只会从缓存中获取该对象，而不会再次访问数据库。在Hibernate中，只有唯一的一个SessionFactory，每个Session工厂都相当于一个独立的Hibernate运行环境。这意味着不同的Session实例之间不能共享数据，也就是说，Session之间的对象缓存也是独立的。

相对应的， Hibernate 的二级缓存则是SessionFactory级别的缓存，它可以存储位于不同Session中的相同对象。当需要访问一个对象时，如果它已经在缓存中，那么就不需要访问数据库从而提高性能。Hibernate 通过支持第三方缓存库实现了二级缓存功能，比如 EhCache。

Spring对Hibernate的缓存支持是通过Spring和Hibernate的集成来实现的，它不仅支持Hibernate的并发缓存，还支持Hibernate的二级缓存。

如何在Spring 和 Hibernate 中启用二级缓存？

要启用 Hibernate 的二级缓存，我们需要采用以下几个步骤。

1. 在Hibernate配置文件中设置二级缓存

<property name="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</property>
<property name="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.EhCacheRegionFactory</property>

2. 配置缓存区域和策略。

在hibernate.cfg.xml文件中配置缓存策略和缓存区域，Hibernate通过支持第三方缓存库来实现，我们将使用Ehcache作为缓存策略，这个缓存策略必须在配置文件中通过factory_class属性来加载。类型属性必须是ehcache。每个缓存区域都必须指定一个唯一的名称和缓存策略。

<property name="hibernate.cache.region_prefix">sample-app</property>
<property name="hibernate.cache.region.journal.factory">org.jboss.cache.pojo.jms.JMSCacheLoaderFactory</property>

<cache name="sample-app-cache" />

<cache name="com.dashboarding.common.domain.CodeLookup.types" 
timeout="1800" 
maxEntriesLocalHeap="8000"
overflowToDisk="false"
/>

3. 在Hibernate实体类中添加缓存注解

@Entity
@Cacheable
@Cache(usage=CacheConcurrencyStrategy.READ_ONLY, region=”sample-app-cache”)
public class User(){
    //……
}

4. 配置Spring对Hibernate的二级缓存支持

<bean class="org.springframework.orm.hibernate.LocalSessionFactoryBean">
  <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
  <property name="mappingResources">
    <list>
      <value>com/dashboarding/dao/hbm/workflow/Workflow.hbm.xml</value>
      <value>com/dashboarding/dao/hbm/workflow/Task.hbm.xml</value>
    </list>
  </property>
  <property name="hibernateProperties">
    <props>
      <prop key="hibernate.dialect">${hibernate.dialect}</prop>
      <prop key="hibernate.show_sql">${hibernate.show_sql}</prop>
      <prop key="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</prop>
      <prop key="hibernate.cache.region.factory_class">
        org.hibernate.cache.ehcache.EhCacheRegionFactory
      </prop>
    </props>
  </property>
</bean>

<bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheCacheManager">
  <property name="cacheManager" ref="ehcache"/>
</bean>

<bean id="ehcache" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheManagerFactoryBean">
  <property name="configLocation" value="classpath:ehcache.xml"/>
  <property name="shared" value="true"/>
</bean>

示例1： Hibernate + Ehcache

下面我们通过一个示例来说明如何在Hibernate中使用Ehcache。

步骤1: 启用二级缓存

我们需要在 hibernate.cfg.xml 的属性中将 use_second_level_cache 设置为 true，将 region.factory_class 设置为 EhCacheRegionFactory。

<property name="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</property>
<property name="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.EhCacheRegionFactory</property>

步骤2: 配置缓存区域和策略

每个缓存区域都必须指定一个唯一的名称和缓存策略。

<!-- Ehcache configuration -->
<cache name="com.sample.app.Employee" maxElementsInMemory="100"
eternal="false" timeToIdleSeconds="120" timeToLiveSeconds="120" />

<cache name="com.sample.app.Department" maxElementsInMemory="100"
eternal="false" timeToIdleSeconds="120" timeToLiveSeconds="120" />

步骤3: 在实体类上加上缓存注解

在实体类上添加 Hibernate 的缓存注解

@Entity
@Cacheable
@Cache(usage=CacheConcurrencyStrategy.READ_ONLY, region=”com.sample.app.Employee”)
public class Employee{
    //……
}

步骤4: 读取缓存中的数据

SessionFactory sessionFactory; 

Session session = sessionFactory.openSession();
Transaction tx = session.beginTransaction();

Criteria criteria = session.createCriteria(Employee.class);
criteria.add(Restrictions.eq("id", id));
criteria.setCacheable(true);  
List<Employee> employees = criteria.list();

tx.commit();
session.close();

示例2： Spring + Hibernate + Ehcache

下面我们通过一个示例来说明如何在Spring和Hibernate中使用Ehcache。

步骤1: 配置Spring对Hibernate的二级缓存支持

配置Spring对Hibernate的二级缓存支持，在Spring配置文件中添加以下内容。

<bean class="org.springframework.orm.hibernate.LocalSessionFactoryBean">
  ……
</bean>

<bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheCacheManager">
  <property name="cacheManager" ref="ehcache"/>
</bean>

<bean id="ehcache" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheManagerFactoryBean">
  <property name="configLocation" value="classpath:ehcache.xml"/>
  <property name="shared" value="true"/>
</bean>

步骤2: 启用二级缓存

配置文件中开启二级缓存。

<prop key="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</prop>
<prop key="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.EhCacheRegionFactory</prop>

步骤3: 配置Session工厂中的二级缓存

在 Session 工厂中配置 Ehcache 缓存。

<property name="hibernateProperties">
  ……
  <prop key="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</prop>
  <prop key="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.EhCacheRegionFactory</prop>
</property>

步骤4: 在实体类上加上缓存注解

在实体类上添加 Hibernate 的缓存注解

@Entity
@Cacheable
@Cache(usage=CacheConcurrencyStrategy.READ_ONLY, region=”com.sample.app.Employee”)
public class Employee{
    //……
}

步骤5: 读取缓存中的数据

@Autowired
SessionFactory sessionFactory;

public Employee getEmployeeById(int empId) {
    Session session = sessionFactory.getCurrentSession();
    Criteria criteria = session.createCriteria(Employee.class);
    criteria.add(Restrictions.eq("id", empId));
    criteria.setCacheable(true);
    Employee emp = (Employee)criteria.uniqueResult();
    return emp;
}

在Spring和Hibernate中启动二级缓存非常简单。只需要简单的配置Spring和Hibernate，就可以提高系统在数据库查询方面的性能。