（一）、缓存：缓存是什么，解决什么问题？
位于速度相差较大的两种硬件/软件之间的，用于协调两者数据传输速度差异的结构，均可称之为缓存Cache，缓存也被称为非关系型数据库。缓存目的：让数据更接近于应用程序，协调速度不匹配，使访问速度更快。
（二）、数据库类型：数据库分为两种类型，其中每一个类型都有一个典型的数据库
关系型数据库：数据与数据之间存在关系（联系）的数据库：sql、mysql、oracle
非关系型数据库：数据与数据之间是不存在关系的：Redis、Mongodb、HBase、
Cloudant
1、基于文件存储的数据库：ehcache
2、基于内存存储的数据库：redis、memcache
3、基于文档存储的数据库：mongodb
非关系型数据库的存储是以键值对的形式存储
（三）、什么样的数据需要缓存
①、在通常情况下会将具有以下特征的数据放入到二级缓存中：
● 很少被修改的数据。 例如：“数据字典”
● 不是很重要的数据，允许出现偶尔并发的数据。
● 不会被并发访问的数据。
● 常量数据。
● 不会被第三方修改的数据
（业务场景：耗时较高的统计分析sql、电话账单查询sql等）
数据字典
（1）数字字典是什么：一个项目中所有的基础数据；就是项目中所有的下拉框
（2）解决的问题：100个下拉框-->100个表
表设计：
数据源表：数据源标识、数据源描述；
数据项表：数据源标识、 数据项键、数据项值；
②、而对于具有以下特征的数据则不适合放在二级缓存中：
● 经常被修改的数据。
● 财务数据，绝对不允许出现并发。
● 与其他应用共享的数据。
在这里特别要注意的是对放入缓存中的数据不能有第三方的应用对数据进行更改（其中也包括在自己程序中使用其他方式进行数据的修改，例如，JDBC），因为那样Hibernate将不会知道数据已经被修改，也就无法保证缓存中的数据与数据库中数据的一致性。
（四）、ehcache是什么？
Ehcache 是现在最流行的纯Java开源缓存框架，配置简单、结构清晰、功能强大 ；
注1：本章介绍的是2.X版本，3.x的版本和2.x的版本API差异比较大
（五）、ehcache的特点
①、 够快：Ehcache的发行有一段时长了，经过几年的努力和不计其数的性能测试，Ehcache终 被设计于large, high concurrency systems.；
②、够简单：开发者提供的接口非常简单明了，从Ehcache的搭建到运用运行仅仅需要的是你宝 贵的几分钟。其实很多开发者都不知道自己用在用Ehcache，Ehcache被广泛的运用 于其他的开源项目；
③、够袖珍：关于这点的特性，官方给了一个很可爱的名字small foot print ，一般Ehcache的发布 版本不会到2M，V 2.2.3 才 668KB。
④、够轻量：核心程序仅仅依赖slf4j这一个包，没有之一！
⑤、好扩展：Ehcache提供了对大数据的内存和硬盘的存储，最近版本允许多实例、保存对象高 灵 活性、提供LRU、LFU、FIFO淘汰算法，基础属性支持热配置、支持的插件多；
⑥、监听器：缓存管理器监听器 （CacheManagerListener）和 缓存监听器 (CacheEvenListener）,做一些统计或数据一致性广播挺好用的；
⑦、分布式缓存： 从Ehcache 1.2开始，支持高性能的分布式缓存，兼具灵活性和扩展性；
（六）、ehcache的使用
①、导入相关依赖
②、 核心接口
CacheManager：缓存管理器
Cache：缓存对象，缓存管理器内可以放置若干cache，存放数据的实质，所有cache都实现 了Ehcache接口
Element：单条缓存数据的组成单位
③、src:ehcache.xml
（七）、缓存的范围分为3类:
1.事务范围（单Session即一级缓存）
事务范围的缓存只能被当前事务访问,每个事务都有各自的缓存,缓存内的数据通常采用相互关联的对象形式.缓存的生命周期依赖于事务的生命周期,只有当事务结束时,缓存的生命周期才会结束.事务范围的缓存使用内存作为存储介质,一级缓存就属于事务范围.
2.应用范围（单SessionFactory即二级缓存可拔插式）
应用程序的缓存可以被应用范围内的所有事务共享访问.缓存的生命周期依赖于应用的生命周期,只有当应用结束时,缓存的生命周期才会结束.应用范围的缓存可以使用内存或硬盘作为存储介质,二级缓存就属于应用范围.
3.集群范围（多SessionFactory）
在集群环境中,缓存被一个机器或多个机器的进程共享,缓存中的数据被复制到集群环境中的每个进程节点,进程间通过远程通信来保证缓存中的数据的一致,缓存中的数据通常采用对象的松散数据形式.
（八）、怎样使用缓存
1、导入相关依赖
2、将配置文件配置好
5、操作：利用map集合简易实现缓存原理
原理：
1、优先从缓存中获取对应数据
2、如果获取到了，那么直接返回，
3、如果没有获取到，那么查询数据库，将数据库对应的数据放入缓存中，再返回
导入缓存相关依赖（pom.xml）：
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>com.zxy</groupId>
<artifactId>Hibernate_02</artifactId>
<packaging>war</packaging>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<name>Hibernate_02 Maven Webapp</name>
<url>http://maven.apache.org</url>
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
<maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
<junit.version>4.12</junit.version>
<servlet.version>4.0.0</servlet.version>
<hibernate.version>5.2.12.Final</hibernate.version>
<mysql.driver.version>5.1.46</mysql.driver.version>
<ehcache.version>2.10.0</ehcache.version>
<slf4j-api.version>1.7.7</slf4j-api.version>
<log4j-api.version>2.9.1</log4j-api.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>${junit.version}</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>javax.servlet</groupId>
<artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
<version>${servlet.version}</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.hibernate</groupId>
<artifactId>hibernate-core</artifactId>
<version>${hibernate.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>${mysql.driver.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>net.sf.ehcache</groupId>
<artifactId>ehcache</artifactId>
<version>${ehcache.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.hibernate</groupId>
<artifactId>hibernate-ehcache</artifactId>
<version>${hibernate.version}</version>
</dependency>
<!-- slf4j核心包 -->
<dependency>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>slf4j-api</artifactId>
<version>${slf4j-api.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>jcl-over-slf4j</artifactId>
<version>${slf4j-api.version}</version>
<scope>runtime</scope>
</dependency>
<!--用于与slf4j保持桥接 -->
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-slf4j-impl</artifactId>
<version>${log4j-api.version}</version>
</dependency>
<!--核心log4j2jar包 -->
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-api</artifactId>
<version>${log4j-api.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-core</artifactId>
<version>${log4j-api.version}</version>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<finalName>maven-3</finalName>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
<version>3.7.0</version>
<configuration>
<source>1.8</source>
<target>1.8</target>
<encoding>UTF-8</encoding>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
1、利用map集合简易实现缓存原理
案例①（EhcacheDemo1）：
package com.zxy.four.test;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* 利用map集合简易实现缓存原理
* 案例一体会怎么使用缓存
* 1.优先从缓存中获取对应数据
* 2.如果获取到了，那么直接返回
* 3.没有获取到，那么直接查询数据库，将数据库的数据放入缓存，再反返回
* @author Administrator
*/
public class EhcacheDemo1 {
static Map<String, Object> cache = new HashMap<String, Object>();
static Object getValue(String key) {
//从缓存中取数据
Object value = cache.get(key);
if(value == null) {
//没有取到
System.out.println("hello zs");//从数据库中读取数据
//把数据库数据同步到缓存
cache.put(key, new String[] {"zs"});
//进行返回
return cache.get(key);
}
//取到
return value;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(getValue("sname"));//数组
System.out.println(getValue("sname"));
//结果：hello zs 从数据库中读取数据
//zs 返回值
// zs 缓存中拿到的
}
}
注意：只要使用缓存，默认缓存中就有数据
结果如下
2、 演示利用缓存存储数据
案例②（EhcacheDemo2）：
①、ehcache存数据方式如图（堆内存是一个大的空间，其中包含了cacheManager管理空间。cacheManager中管理cache对象。cache对象槽中含有element）
②、导入文件（ehcache.xml）
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://ehcache.org/ehcache.xsd"
updateCheck="false">
<!--磁盘存储:将缓存中暂时不使用的对象,转移到硬盘,类似于Windows系统的虚拟内存-->
<!--path:指定在硬盘上存储对象的路径-->
<!--java.io.tmpdir 是默认的临时文件路径。 可以通过如下方式打印出具体的文件路径 System.out.println(System.getProperty("java.io.tmpdir"));-->
<diskStore path="D://xxx"/><!-- 硬盘存储路径 -->
<!--defaultCache：默认的管理策略-->
<!--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-->
<!--maxElementsInMemory：在内存中缓存的element的最大数目-->
<!--overflowToDisk：如果内存中数据超过内存限制，是否要缓存到磁盘上-->
<!--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-->
<!--timeToIdleSeconds：对象空闲时间(单位：秒)，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(单位：秒)，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-->
<!--memoryStoreEvictionPolicy：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-->
<defaultCache eternal="false" maxElementsInMemory="1000" overflowToDisk="false" diskPersistent="false"
timeToIdleSeconds="0" timeToLiveSeconds="600" memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
<!--name： Cache的名称，必须是唯一的(ehcache会把这个cache放到HashMap里)-->
<cache name="com.javaxl.one.entity.User" eternal="false" maxElementsInMemory="100"
overflowToDisk="false" diskPersistent="false" timeToIdleSeconds="0"
timeToLiveSeconds="300" memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
</ehcache>③、 缓存工具类
package com.zxy.four.util;
import net.sf.ehcache.Cache;
import net.sf.ehcache.CacheManager;
import net.sf.ehcache.Element;
import java.io.InputStream;
public class EhcacheUtil {
private static CacheManager cacheManager;
static {
try {
InputStream is = EhcacheUtil.class.getResourceAsStream("/ehcache.xml");
cacheManager = CacheManager.create(is);
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
private EhcacheUtil() {
}
//放数据
public static void put(String cacheName, Object key, Object value) {
Cache cache = cacheManager.getCache(cacheName);
if (null == cache) {
//以默认配置添加一个名叫cacheName的Cache
cacheManager.addCache(cacheName);
cache = cacheManager.getCache(cacheName);
}
cache.put(new Element(key, value));
}
//取数据
public static Object get(String cacheName, Object key) {
Cache cache = cacheManager.getCache(cacheName);
Element element = cache.get(key);
return null == element ? null : element.getValue();
}
public static void remove(String cacheName, Object key) {
Cache cache = cacheManager.getCache(cacheName);
cache.remove(key);
}
}④、测试代码
package com.zxy.four.test;
import com.zxy.four.util.EhcacheUtil;
/**
* 演示利用缓存存储数据
* @author Administrator
*
*/
public class EhcacheDemo2 {
public static void main(String[] args) {
//默认的临时文件路径
System.out.println(System.getProperty("java.io.tmpdir"));
EhcacheUtil.put("com.javaxl.four.entity.Book", 11, "zhangsan");
System.out.println(EhcacheUtil.get("com.javaxl.four.entity.Book", 11));
}
}
运行结果（存到默认的临时文件路径）
⑤、将结果指定在硬盘上存储对象的路径
代码：
package com.zxy.four.test;
import com.zxy.four.util.EhcacheUtil;
/**
* 演示利用缓存存储数据
* @author Administrator
*
*/
public class EhcacheDemo2 {
public static void main(String[] args) {
//默认的临时文件路径
System.out.println(System.getProperty("java.io.tmpdir"));
EhcacheUtil.put("com.zxy.one.entity.User", 11, "xiaozhang");
System.out.println(EhcacheUtil.get("com.zxy.one.entity.User", 11));
}
}
修改ehcache.xml
<!--name： Cache的名称，必须是唯一的(ehcache会把这个cache放到HashMap里)-->
<cache name="com.zxy.one.entity.User" eternal="false" maxElementsInMemory="1"
overflowToDisk="true" diskPersistent="true" timeToIdleSeconds="0"
timeToLiveSeconds="300" memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>得到结果（存储到了指定硬盘）
3、hibernate使用echcache作为二级缓存
演示一个现象：
同一个session，sql语句只生成一次，这里用到了一级缓存
①、默认一级缓存：session级别的缓存
/**
* 同一个session，sql语句只生成一次，这里用到了一级缓存
*/
@Test
public void test1() {
Session session = SessionFactoryUtil.getSession();
Transaction transaction = session.beginTransaction();
User user = session.get(User.class, 7);
System.out.println(user);
User user2 = session.get(User.class, 7);
System.out.println(user2);
User user3 = session.get(User.class, 7);
System.out.println(user3);
transaction.commit();
session.close();
}结果只会执行一个sql得到三个结果
原因：当第一个session执行后，获得了结果，第二个执行的时候，会获取上一个session的副本
因而只会执行一个sql；
②、sessionFactory二级缓存
第一步：核心配置文件（hibernate.cfg.xml）
<!-- 开启二级缓存 -->
<property name="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</property>
<!-- 开启查询缓存 -->
<property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>
<!-- EhCache驱动 -->
<!-- 注意：此处必须用hibernate的5.2.12.Final 版本 -->
<property name="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.EhCacheRegionFactory</property>第二步：二级缓存并不是随便用的，内存是有限的（并不是每一个表使用的实体类都要使用二级缓存）
由于要使用User实体类，就要在它的映射文件（User.hbm,xml）中进行配置
<cache usage="read-write" region="com.zxy.one.entity.User"/>
要保持一致
ehcache.xml中也要保持一致
使用的Dao（UserDao ）
package com.zxy.four.dao;
import org.hibernate.Session;
import org.hibernate.Transaction;
import com.zxy.one.entity.User;
import com.zxy.two.util.SessionFactoryUtil;
public class UserDao {
public User get(User user) {
Session session = SessionFactoryUtil.getSession();
Transaction transaction = session.beginTransaction();
User u = session.get(User.class, user.getId());
transaction.commit();
session.close();
return u;
}
}
测试
/**
* 默认情况下，sql语句形成了三次，这里为了提高性能，必须使用二级缓存SessionFactory缓存
* <!-- 开启二级缓存 -->
* <property name="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</property>
<!-- 开启查询缓存 -->
<property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>
<!-- EhCache驱动 -->
注意：此处必须用hibernate的5.2.12.Final 版本
<property name="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.EhCacheRegionFactory</property>
映射文件中添加标签
<cache usage="read-write" region="com.zking.one.entity.User"/>
这里的region指的是Ehcache.xml中cacheName
* @param args
*/
@Test
public void test2() {
UserDao userDao = new UserDao();
User u = new User();
u.setId(7);
User user = userDao.get(u);
System.out.println(user);
User user2 = userDao.get(u);
System.out.println(user2);
User user3 = userDao.get(u);
System.out.println(user3);
}运行结果：
4、hibernate多条记录缓存
①、hibernate二级缓存不会同时缓存多条数据
package com.zxy.four.test;
import java.util.List;
import org.hibernate.Session;
import org.hibernate.Transaction;
import org.hibernate.query.Query;
import com.zxy.two.util.SessionFactoryUtil;
/**
* hibernate二级缓存不会同时缓存多条数据
* @author Administrator
*
*/
public class EhcacheDemo4 {
public static void main(String[] args) {
Session session = SessionFactoryUtil.getSession();
Transaction transaction = session.beginTransaction();
Query query = session.createQuery("from User");
query.setCacheable(true);
List list = query.list();
System.out.println(list);
List list2 = query.list();
System.out.println(list2);
List list3 = query.list();
System.out.println(list3);
transaction.commit();
session.close();
}
}
得到结果：（运行了3次sql语句）
②、这么设计的原因
例如：查询多条数据时，每个查询都有一个结果，如果数据量庞大，假设有1亿条，那么sessionFactory内存会被撑爆；
所以默认把缓存机制关掉，查询多条数据时自动在数据库中查询；
内存是给某一条数据或单条数据使用；
如果要缓存多条数据也是可以的，通过手动代码去控制；
query.setCacheable(true);
package com.zxy.four.test;
import java.util.List;
import org.hibernate.Session;
import org.hibernate.Transaction;
import org.hibernate.query.Query;import com.zxy.two.util.SessionFactoryUtil;
/**
* hibernate二级缓存不会同时缓存多条数据
* @author Administrator
*
*/
public class EhcacheDemo4 {
public static void main(String[] args) {
Session session = SessionFactoryUtil.getSession();
Transaction transaction = session.beginTransaction();
Query query = session.createQuery("from User");
// query.setCacheable(true);
List list = query.list();
System.out.println(list);
List list2 = query.list();
System.out.println(list2);
List list3 = query.list();
System.out.println(list3);
transaction.commit();
session.close();
}
}
seeyou~~~~~~~~~~~~~~