Hibernate緩存機制：
緩存范圍：
應用程序中根據緩存的范圍，可以將緩存分為三類:
（1）事務范圍緩存（單Session，即一級緩存）
事務范圍的緩存只能被當前事務訪問，每個事務都有各自的緩存。緩存的生命周期依賴於事務的生命周期：當事務結束時，緩存的生命周期也會結束。事務范圍的緩存使用內存作為存儲介質。Hibernate中的一級緩存就屬於事務范圍。
（2）應用范圍緩存（單SessionFactory，即二級緩存）
應用范圍的緩存可以被應用程序內的所有事務共享訪問。緩存的生命周期依賴於應用的生命周期，當應用結束時，緩存的生命周期同時結束。應用范圍的緩存可以使用內存或硬盤作為存儲介質。Hibernate的二級緩存就屬於應用范圍。
（3）集群范圍緩存（多SessionFactory）
在集群環境中，緩存被一個機器或多個機器的進程共享，緩存中的數據被復制到集群環境中的每個進程節點，進程間通過遠程通信來保證緩存中的數據的一致性，緩存中的數據通常采用對象的松散數據形式。有些Hibernate的二級緩存第三方插件支持集群范圍緩存。
（1） 一級緩存：
一級緩存，就是Session緩存，其實就是內存中的一塊空間，在這個內存空間存放了相互關聯的Java對象。Session緩存是事務級緩存。伴隨着事務的開啟而開啟，伴隨着事務的關閉而關閉。Session緩存由Hibernate進行管理。Session緩存，是Hibernate內置的。是不能被程序員取消的。即，只要使用Hibernate，就一定要使用，更確切地說，就一定在使用Session緩存。
當程序調用Session的load()方法、get()方法、save()方法、saveOrUpdate()方法、update()方法或查詢接口方法時，Hibernate會對實體對象進行緩存。當通過load()或get()方法查詢實體對象時，Hibernate會首先到緩存中查詢，在找不到實體對象的情況下，Hibernate才會發出SQL語句到DB中查詢。從而提高了Hibernate的使用效率。
一級緩存相關的方法：
evict(Object o)：從Session中刪除指定對象
clear()：無參數，將Session緩存清空
contains(Object o)：判斷指定對象是否在Session中存在
flush()：無參數，將Session中對象狀態同步到DB中
快照（引用自北京動力節點）：
代碼說明：
1 @Test 2 public void test01_SQL() { 3 //1. 獲取Session 4 Session session = HbnUtils.getSession(); 5 try { 6 //2. 開啟事務 7 session.beginTransaction(); 8 //3. 操作 9 //session.get的時候，hibernate就將數據庫中的數據加載到session緩存中，同時也會備份到快照中 10 Student student = session.get(Student.class, 2); 11 student.setName("n_2"); 12 session.update(student); 13 //4. 事務提交 14 //commit是唯一的同步時間點，當程序運行到同步時間點時， 15 //hibernate先判斷session緩存中的數據和快照中的數據是否相同， 16 //如果不相同，則更新數據庫，如果相同，則不更新數據庫， 17 //以上，兩種情況，無論是否寫了update，都成立 18 session.getTransaction().commit(); 19 } catch (Exception e) { 20 e.printStackTrace(); 21 //5. 事務回滾 22 session.getTransaction().rollback(); 23 } 24 }
Session的刷新與同步：
Session的刷新是指，Session緩存中的數據的更新。Session的同步是指，將Session緩存中的數據同步更新到DB中。執行同步的時間點只有一個：事務的提交。
當代碼中執行了對Session中現有數據的修改操作，即update()與delete()語句后，Session緩存並不會馬上刷新，即並不會馬上執行update與delete的SQL語句，而是在某個時間點到來時，才會刷新緩存，更新緩存中的數據。刷新的時間點主要有三個：
（1）執行Query查詢
（2）執行session.flush()
（3）執行事務的提交
通過Session的setFlushMode()方法，可以設置緩存刷新模式：
注意：增刪改操作，當刷新時間點到來時是否馬上進行緩存更新，各自情況還是不同的。
刪除操作，一到達刷新時間點，馬上執行delete語句，更新Session中數據；
更新操作，到達刷新時間點后，是否馬上執行update語句，更新Session中數據，還要看該修改內容是否與快照一致若一致，則執行，否則，則不執行；
插入操作，無需等到刷新時間點的到達，見到save()后馬上執行insert語句。因為插入操作不是修改Session中已經的存在數據，而是給Session中添加數據。
（2） 二級緩存：
二級緩存是SessionFactory級的緩存，其生命周期與SessionFactory一致。SessionFactory緩存可以依據功能和目的的不同而划分為內置緩存和外置緩存。
SessionFactory的內置緩存中存放了映射元數據和預定義SQL語句，映射元數據是映射文件中數據的副本，而預定義SQL語句是在Hibernate初始化階段根據映射元數據推導出來的SQL。SessionFactory的內置緩存是只讀的，應用程序不能修改緩存中的映射元數據和預定義SQL語句，因此SessionFactory不需要進行內置緩存與映射文件的同步。
SessionFactory的外置緩存是一個可配置的插件。在默認情況下，SessionFactory不會啟用這個插件。外置緩存的數據是數據庫數據的副本，外置緩存的介質可以是內存或者硬盤。SessionFactory的外置緩存也被稱為Hibernate的二級緩存。
Hibernate本身只提供了二級緩存的規范，但並未實現，故需要第三方緩存產品的支持。常用的二級緩存第三方插件有：
EHCache、Memcached、OSCache、SwarmCache、JBossCache等。這些插件的功能各有側重，各有特點。
二級緩存的執行：當Hibernate根據ID訪問數據對象時，首先會從一級緩存Session中查找。若查不到且配置了二級緩存，則會從二級緩存中查找；若還查不到，就會查詢數據庫，把結果按照ID放入到緩存中。執行增、刪、改操作時，會同步更新緩存。
二級緩存內容分類，根據緩存內容的不同，可以將Hibernate二級緩存分為四類：
（1）類緩存：緩存對象為實體類對象
（2）集合緩存：緩存對象為集合類對象
（3）更新時間戳緩存：
（4）查詢緩存：緩存對象為查詢結果
二級緩存的並發訪問策略：
事務型（transactional）：隔離級別最高，對於經常被讀但很少被改的數據，可以采用此策略。因為它可以防止臟讀與不可重復讀的並發問題。發生異常的時候，緩存也能夠回滾（系統開銷大）。
讀寫型（read-write）：對於經常被讀但很少被改的數據，可以采用此策略。因為它可以防止臟讀的並發問題。更新緩存的時候會鎖定緩存中的數據。
非嚴格讀寫型（nonstrict-read-write）：不保證緩存與數據庫中數據的一致性。對於極少被改，並且允許偶爾臟讀的數據，可采用此策略。不鎖定緩存中的數據。
只讀型（read-only）：對於從來不會被修改的數據，可使用此策略。
二級緩存管理相關的方法：
與二級緩存管理相關的方法，一般都定義在Cache接口中。而Cache對象的獲取，需要通過SessionFactory的getCache()方法：
Cache cache = sessionFactory.getCache();
二級緩存的配置（應用EHCache插件）：
（1）導入ehcache的jar包，略
（2）在hibernate.cfg.xml中的<session-factory>元素中加入如下內容，開啟二級緩存和注冊二級緩存區域工廠：
1 <!-- 開啟二級緩存 --> 2 <property name="hibernate.cache.use_second_level_cache"> 3 true 4 </property> 5 <!-- 注冊二級緩存區域工廠 --> 6 <property name="hibernate.cache.region.factory_class"> 7 org.hibernate.cache.ehcache.EhCacheRegionFactory 8 </property>
（3）解壓EHCache的核心Jar包ehcache-core-2.4.3.jar，將其中的一個配置文件ehcache-failsafe.xml直接放到項目的src目錄下，並更名為ehcache.xml，注意其中的配置可以修改：
1 <defaultCache 2 maxElementsInMemory="10000" 3 eternal="false" 4 timeToIdleSeconds="120" 5 timeToLiveSeconds="120" 6 maxElementsOnDisk="10000000" 7 diskExpiryThreadIntervalSeconds="120" 8 memoryStoreEvictionPolicy="LRU"> 9 <persistence strategy="localTempSwap"/> 10 </defaultCache>
（4）指定緩存內容：
指定緩存內容，即指定哪個類或哪個集合要進行二級緩存。指定的位置有兩處：映射文件、主配置文件。這兩種任選其一即可。它們的效果是相同的，但各有利弊：
在映射文件中指定緩存內容，查看其類的映射文件時，一眼就可看到類為緩存類，集合為緩存集合。但，弊端是，緩存的指定位置分散，缺乏項目的整體性。
在主配置文件中指定緩存內容，可一眼看到整個項目中所有緩存類與緩存集合。但，弊端是，緩存內容的指定與類映射分離。
映射文件中指定緩存內容：
1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> 2 <!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC 3 "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN" 4 "http://www.hibernate.org/dtd/hibernate-mapping-3.0.dtd"> 5 6 <hibernate-mapping package="com.tongji.beans"> 7 <class name="Country"> 8 <!-- 指定當前類為類緩存對象 --> 9 <!-- <cache usage="read-only"/> --> 10 <id name="cid"> 11 <generator class="native"/> 12 </id> 13 <property name="cname"/> 14 <set name="ministers" cascade="save-update"> 15 <!-- 指定當前集合為集合緩存對象 --> 16 <!-- <cache usage="read-only"/> --> 17 <key column="countryId"/> 18 <one-to-many class="Minister"/> 19 </set> 20 </class> 21 </hibernate-mapping>
在主配置文件中指定緩存內容：在<mapping/>標簽的后面指定類緩存與集合緩存
1 <!-- 指定類緩存 --> 2 <class-cache usage="read-only" class="com.tongji.beans.Minister" /> 3 <class-cache usage="read-only" class="com.tongji.beans.Country" /> 4 <!-- 指定集合緩存 --> 5 <collection-cache usage="read-only" 6 collection="com.tongji.beans.Country.ministers" />
補充：
（1）類緩存，緩存的是類的詳情；集合緩存，在沒有對集合中元素對應的類進行類緩存的時候，緩存的是所有元素的id。
（2）Query查詢緩存，即session.createQuery(hql)時進行緩存。說明以下三點：
（1）Query查詢的結果也會存放到一、二級緩存中
（2）Query查詢默認不會從一、二級緩存中讀取數據,但可以改變：
先在主配置文件中，開啟Query查詢總開關：<property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>
查詢時的代碼：
1 @Test 2 public void test02() { 3 //1. 獲取Session 4 Session session = HbnUtils.getSession(); 5 try { 6 //2. 開啟事務 7 session.beginTransaction(); 8 //3. 操作 9 //第一次查詢 10 String hql = "from Country where cid=1"; 11 Country country1 = (Country) session.createQuery(hql).setCacheable(true).uniqueResult(); 12 System.out.println("第一次查詢：Country = " + country1); 13 //第二次查詢 14 Country country2 = (Country) session.createQuery(hql).setCacheable(true).uniqueResult(); 15 System.out.println("第二次查詢：Country = " + country2); 16 17 //將一級緩存數據清空 18 session.clear(); 19 20 //第三次查詢，從二級緩存中讀取 21 Country country3 = (Country) session.createQuery(hql).setCacheable(true).uniqueResult(); 22 System.out.println("第三次查詢：Country = " + country3); 23 //4. 事務提交 24 session.getTransaction().commit(); 25 } catch (Exception e) { 26 e.printStackTrace(); 27 //5. 事務回滾 28 session.getTransaction().rollback(); 29 } 30 }
（3）Query查詢要從緩存中讀取數據，必須保證Query所執行的HQL語句完全相同。因為Query查詢，不僅將數據存放到了緩存中，還將HQL語句存放到了緩存中。
（4）修改時間戳：在二級緩存存放的對象中，比一級緩存中多出一個屬性，updateTimeStamp，修改時間戳。只要這個屬性發生改變，就說明有操作修改了DB中的數據，二級緩存中的該緩存對象已經不是最新數據，需要從DB中再次查詢更新。
而Query接口的executeUpdate()方法所進行的更新，可以繞過一級緩存，但會修改二級緩存中緩存對象的updateTimeStamp值，由於該值的改變，二級緩存就會通過新的查詢來更新緩存中的數據（一、二級緩存都更新了）。