NHibernate 缓存

NHibernate 缓存

NHibernate 支持两种级别的缓存, 即一级缓存以及二级缓存。

一级缓存

一级缓存就是 ISession 缓存, 在 ISession 的生命周期内可用, 多个 ISession 之间不能共享缓存的对象, 通过 ISessionFactory 创建的 ISession 默认支持一级缓存, 不需要特殊的配置。 在 NHibernate 的参考文档中, 对 ISession 的描述如下:

A single-threaded, short-lived object representing a conversation between the application and the persistent store. Wraps an ADO.NET connection. Factory for ITransaction. Holds a mandatory (first-level) cache of persistent objects, used when navigating the object graph or looking up objects by identifier. looking up objects by identifier.

注意最后一句, 明确说明了一级缓存的用途:

  • 在对象树种导航、浏览时, 使用一级缓存;
  • 根据对象的 id 加载对象;

由此可以看出, 一级缓存的作用是比较有限的, 但是也有用得着的地方。

一级缓存测试

一级缓存缓存无需配置, 默认支持, 因此, 在使用 session 查询对象, 如果仅仅是根据 id 加载指定的对象, 需要使用 session 的 Get 或 Load 方法, 这样可以充分利用 session 的一级缓存, 下面是一些测试用例以及输出:

1、测试一级缓存

[Test]
public void TestSessionLoad() {
	using (var session = this._sessionFactory.OpenSession()) {
		Console.WriteLine("Before Load Category");
		var cat = session.Get<Category>(1);
		Console.WriteLine("{0}, {1}", cat.CategoryID, cat.CategoryName);
		cat = session.Get<Category>(1);
		Console.WriteLine("{0}, {1}", cat.CategoryID, cat.CategoryName);
	}
}

在上面的测试中, 两次加载同一个实体类, 该测试的输出为:

First get category 1
NHibernate: 
    SELECT
        category0_.[CategoryID] as column1_0_0_,
        category0_.[CategoryName] as column2_0_0_,
        category0_.[Description] as column3_0_0_,
        category0_.[Picture] as column4_0_0_ 
    FROM
        [dbo].[Categories] category0_ 
    WHERE
        category0_.[CategoryID]=@p0;
    @p0 = 1 [Type: Int32 (0)]
1, Beverages
second get category 1
1, Beverages

从输出可以看到, 只有第一次调用 Get 方法加载实体类时, 有 sql 输出, 从数据库取出了数据, 第二次加载则没有 sql 数据, 也就是利用了 session 的一级缓存。

2、测试 Get 与 Load 方法

session 提供了 Get 和 Load 两个方法, 这两个方法有什么区别呢? 我的测试代码如下:

[Test]
public void TestSessionGet() {
	using (var session = this._sessionFactory.OpenSession()) {
		Console.WriteLine("Before Get Category");
		var cat = session.Get<Category>(1);
		Console.WriteLine("After Get Category");
	}
}

对应的输出代码如下:

Before Get Category
NHibernate: 
    SELECT
        category0_.[CategoryID] as column1_0_0_,
        category0_.[CategoryName] as column2_0_0_,
        category0_.[Description] as column3_0_0_,
        category0_.[Picture] as column4_0_0_ 
    FROM
        [dbo].[Categories] category0_ 
    WHERE
        category0_.[CategoryID]=@p0;
    @p0 = 1 [Type: Int32 (0)]
After Get Category

从输出可以看到, 调用 Get 方法之后, Nh 立刻从数据库加载实例, 接下来看对 Load 方法的测试:

[Test]
public void TestSessionLoad() {
	using (var session = this._sessionFactory.OpenSession()) {
		Console.WriteLine("Before Load Category");
		var cat = session.Load<Category>(1);
		Console.WriteLine("After Load Category");
		Console.WriteLine("{0}, {1}", cat.CategoryID, cat.CategoryName);
	}
}

对应的输出代码为:

Before Load Category
After Load Category
NHibernate: 
    SELECT
        category0_.[CategoryID] as column1_0_0_,
        category0_.[CategoryName] as column2_0_0_,
        category0_.[Description] as column3_0_0_,
        category0_.[Picture] as column4_0_0_ 
    FROM
        [dbo].[Categories] category0_ 
    WHERE
        category0_.[CategoryID]=@p0;
    @p0 = 1 [Type: Int32 (0)]
1, Beverages

可以看出, 调用完 Load 方法之后, nh 并没有立即从数据库加载实体, 而是等到读取实体类属性时, 才从数据库加载, 也就是说, Load 方法是延迟加载的。

测试Query

根据文档的描述, 用 session 查询对象, 应该是不能利用一级缓存的, 我们来测试一下:

[Test]
public void TestSessionLambdaQuery() {
	using (var session = this._sessionFactory.OpenSession()) {
		(from c in session.Query<Category>()
			where c.CategoryID == 1
			select c).First();

		(from c in session.Query<Category>()
			where c.CategoryID == 1
			select c).First();
	}
}

该测试用例的输出如下:

NHibernate: 
    select
        TOP (1)  category0_.[CategoryID] as column1_0_,
        category0_.[CategoryName] as column2_0_,
        category0_.[Description] as column3_0_,
        category0_.[Picture] as column4_0_ 
    from
        [dbo].[Categories] category0_ 
    where
        category0_.[CategoryID]=@p0;
    @p0 = 1 [Type: Int32 (0)]
NHibernate: 
    select
        TOP (1)  category0_.[CategoryID] as column1_0_,
        category0_.[CategoryName] as column2_0_,
        category0_.[Description] as column3_0_,
        category0_.[Picture] as column4_0_ 
    from
        [dbo].[Categories] category0_ 
    where
        category0_.[CategoryID]=@p0;
    @p0 = 1 [Type: Int32 (0)]

从输出可以看出, 用 session 查询对象, 确实不能利用一级缓存。

注意: 如果查询时不想使用一级缓存, 可以 StatelessSession 对象, 和 Session 对象用法一样, 只是该对象没有一级缓存。

一级缓存管理

一级缓存的管理也是很简单的, 可以通过下面的三个方法管理:

  • session.Evict 从一级缓存中删除指定的实例;
  • session.Clear 清空一级缓存, 不会保存修改的内容;
  • session.Contains 检查实例是否存在于一级缓存中。

二级缓存

二级缓存是 SessionFactory 级别的缓存, 也就是数据库级别的缓存, 可以被同一个 SessionFactory 创建的所有 session 共享。

启用二级缓存

Nh 默认未启用二级缓存, 启用二级缓存需要如下步骤:

1、 在 hibernate.cfg.xml 文件中添加下面三个属性:

<property name="cache.provider_class">NHibernate.Cache.HashtableCacheProvider</property>`  
<property name="cache.use_second_level_cache">true</property>`  
<property name="cache.use_query_cache">true</property>`

这三个属性的作用是显而易见的, 第一个是指定使用什么二级缓存的实现, 第二个是启用二级缓存, 第三个是为查询启用二级缓存缓存。

NHibernate 的二级缓存是可以扩展的, NHibernate.ControlLib 提供了几个实现, 分别适用于不同的场景:

  • NHibernate.Caches.MemCache
  • NHibernate.Caches.Prevalence
  • NHibernate.Caches.SharedCache
  • NHibernate.Caches.SysCache
  • NHibernate.Caches.SysCache2
  • NHibernate.Caches.Velocity

这些实现都是

2、 配置指定的实体类、集合启用二级缓存缓存

在 hibernate.cfg.xml 文件中添加下面的设置:

<class-cache class="HibernateTest.Models.Category" usage="read-only" include="all"/>

这一句表示对实体类 HibernateTest.Models.Category 启用二级缓存, 在实际项目中, 可以根据需要对多个实体类启用二级缓存。 也可以在实体类的 hbm 映射文件中配置使用二级缓存, 不过在 hibernate.cfg.xml 文件中统一配置是推荐的做法。

二级缓存测试

二级缓存的几个测试用例如下:

1、 测试 Get 方法:

[Test]
public void TestGetEntity() {
	using (var session = this._sessionFactory.OpenSession()) {
		session.Get<Category>(1);
	}
	using (var session = this._sessionFactory.OpenSession()) {
		session.Get<Category>(1);
	}
}

对应的输出为:

NHibernate: 
    SELECT
        category0_.[CategoryID] as column1_0_0_,
        category0_.[CategoryName] as column2_0_0_,
        category0_.[Description] as column3_0_0_,
        category0_.[Picture] as column4_0_0_ 
    FROM
        [dbo].[Categories] category0_ 
    WHERE
        category0_.[CategoryID]=@p0;
    @p0 = 1 [Type: Int32 (0)]

从测试用例的输出可以看出, 二级缓存时可以在不同的 session 之间共享。

2、 测试 HQL 查询:

[Test]
public void TestHqlQuery() {
	using (var session = this._sessionFactory.OpenSession()) {
		var query = session.CreateQuery("from Category")
			.SetCacheMode(CacheMode.Normal)
			.SetCacheRegion("AllCategories")
			.SetCacheable(true);
		query.List<Category>();
	}
	using (var session = this._sessionFactory.OpenSession()) {
		var query = session.CreateQuery("from Category")
			.SetCacheMode(CacheMode.Normal)
			.SetCacheRegion("AllCategories")
			.SetCacheable(true);
		query.List<Category>();
	}
}

对应的输出为:

NHibernate: 
    select
        category0_.[CategoryID] as column1_0_,
        category0_.[CategoryName] as column2_0_,
        category0_.[Description] as column3_0_,
        category0_.[Picture] as column4_0_ 
    from
        [dbo].[Categories] category0_ 3、 测试 Linq 查询:

[Test]
public void TestLinqQuery() {
	using (var session = this._sessionFactory.OpenSession()) {
		var query = session.Query<Category>()
			.Cacheable()
			.CacheMode(CacheMode.Normal)
			.CacheRegion("AllCategories");
		var result = query.ToList();
	}
	using (var session = this._sessionFactory.OpenSession()) {
		var query = session.Query<Category>()
			.Cacheable()
			.CacheMode(CacheMode.Normal)
			.CacheRegion("AllCategories");
		var result = query.ToList();
	}
}

对应的输出为:

NHibernate: 
    select
        category0_.[CategoryID] as column1_0_,
        category0_.[CategoryName] as column2_0_,
        category0_.[Description] as column3_0_,
        category0_.[Picture] as column4_0_ 
    from
        [dbo].[Categories] category0_

4、 测试 QueryOver 查询:

[Test]
public void TestQueryOver() {
	using (var session = this._sessionFactory.OpenSession()) {
		var query = session.QueryOver<Category>()
			.Cacheable()
			.CacheMode(CacheMode.Normal)
			.CacheRegion("AllCategories");
		query.List();
	}
	using (var session = this._sessionFactory.OpenSession()) {
		var query = session.QueryOver<Category>()
			.Cacheable()
			.CacheMode(CacheMode.Normal)
			.CacheRegion("AllCategories");
		query.List();
	}
}

对应的输出为:

NHibernate: 
    SELECT
        this_.[CategoryID] as column1_0_0_,
        this_.[CategoryName] as column2_0_0_,
        this_.[Description] as column3_0_0_,
        this_.[Picture] as column4_0_0_ 
    FROM
        [dbo].[Categories] this_

二级缓存选项

NHibernate 二级有几个配置选项, 他们分别是:

实体类以及集合二级缓存配置选项

指定类:

<class-cache class="类名称" region="默认类名称" include="all|non-lazy"
         usage="read-only|read-write|nonstrict-read-write|transactional" />

指定集合:

<collection-cache collection ="集合名称" region="默认集合名称"
              usage="read-only|read-write|nonstrict-read-write|transactional"/>
  • region:可选,默认值为类或集合的名称,用来指定二级缓存的区域名,对应于缓存实现的一个命名缓存区域。
  • include:可选,默认值为all,当取non-lazy时设置延迟加载的持久化实例的属性不被缓存。
  • usage:声明缓存同步策略,就是上面说明的四种缓存策略。

查询二级缓存配置

  • Cacheable 为一个查询显示启用二级缓存;
  • CacheMode 缓存模式, 有如下可选:
    1. Ignore:更新数据时将二级缓存失效,其它时间不和二级缓存交互
    2. Put:向二级缓存写数据,但不从二级缓存读数据
    3. Get:从二级缓存读数据,仅在数据更新时向二级缓存写数据
    4. Normal:默认方式。从二级缓存读/写数据
    5. Refresh:向二级缓存写数据,想不从二级缓存读数据,通过在配置文件设置 cache.use_minimal_puts从数据库中读取数据时,强制二级缓存刷新
  • CacheRegion 给查询缓存指定了特定的命名缓存区域, 如果两个查询相同, 但是指定的 CacheRegion 不同, 则也会从数据库查询数据。

以上是在项目中用到的二级缓存相关知识的整理, 肯定不完整, NHibernate 的缓存还有更多的地方需要挖掘。

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