hibernate二级缓存(二)二级缓存实现原理简单剖析

hibernate二级缓存(二)二级缓存实现原理简单剖析hibernate二级缓存(一)二级缓存的实现原理在前面我们将过hibernate二级缓存类似于一个插件,将缓存的具体实现分离,缓存的具体实现是通过hibernate.cache.region.factory_class参数配置指定。1.hibernate二级缓存结构hibernate二级缓存涉及到如下几个重要的接口:RegionFactoryDomainDataRegionEnt…

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hibernate二级缓存(二)二级缓存实现原理简单剖析

在前面我们将过hibernate二级缓存类似于一个插件,将缓存的具体实现分离,缓存的具体实现是通过hibernate.cache.region.factory_class参数配置指定。本文只是对hibernate二级缓存的部分接口进行简单的解析,大致了解二级缓存的整体结构,二级缓存的内部实现很复杂,如要深究请阅读hibernate源码。

1. hibernate二级缓存结构

hibernate二级缓存涉及到如下几个重要的接口:

  • RegionFactory
  • DomainDataRegion
  • EntityDataAccess
  • StorageAccess

1.1 RegionFactory获取缓存的工厂,RegionFactory有如下几个重要的方法:

public interface RegionFactory extends Service, Stoppable {
	//初始化方法
	void start(SessionFactoryOptions settings, Map configValues) throws CacheException;
	
	boolean isMinimalPutsEnabledByDefault();

	//缓存策略
	AccessType getDefaultAccessType();

	String qualify(String regionName);

	default CacheTransactionSynchronization createTransactionContext(SharedSessionContractImplementor session) {
		return new StandardCacheTransactionSynchronization( this );
	}
	
	long nextTimestamp();

	default long getTimeout() {
		// most existing providers defined this as 60 seconds.
		return 60000;
	}

	DomainDataRegion buildDomainDataRegion(
			DomainDataRegionConfig regionConfig,
			DomainDataRegionBuildingContext buildingContext);

	QueryResultsRegion buildQueryResultsRegion(String regionName, SessionFactoryImplementor sessionFactory);

	TimestampsRegion buildTimestampsRegion(String regionName, SessionFactoryImplementor sessionFactory);
}
  • start 初始化RegionFactory
  • getDefaultAccessType 获得缓存策略,前面说过的CacheConcurrencyStrategy内部是基于AccessType
  • nextTimestamp 生成时间戳,用于时间戳缓存
  • buildDomainDataRegion 创建一个实体领域模型的Region,使用该对象来缓存实体,可以理解为实体缓存的holder
  • buildQueryResultsRegion 创建查询缓存
  • buildTimestampsRegion 创建时间戳缓存。时间戳缓存Region存放了对于查询结果相关的表进行插入, 更新或删除操作的时间戳。Hibernate 通过时间戳缓存Region来判断被缓存的查询结果是否过期

RegionFactory 是创建缓存的工厂,所有的缓存都是通过RegionFactory 来获取的,而RegionFactory 是在EnabledCaching构造方法中初始化的。RegionFactory 的初始化过程如下图所示:
在这里插入图片描述
sessionFactory = new MetadataSources(registry).buildMetadata().buildSessionFactory();可以看到是在初始化sessionFactory的时候来初始化RegionFactory 。

1.2 DomainDataRegion缓存区域

DomainDataRegion可以理解为缓存的wraper或者holder。接口如下:

public interface DomainDataRegion extends Region {

    EntityDataAccess getEntityDataAccess(NavigableRole var1);

    NaturalIdDataAccess getNaturalIdDataAccess(NavigableRole var1);

    CollectionDataAccess getCollectionDataAccess(NavigableRole var1);
}

getEntityDataAccess 获得一个EntityDataAccess,对缓存的操作实际上是代理给EntityDataAccess,由EntityDataAccess来真正的管理缓存。

1.3 EntityDataAccess 缓存实际的访问者,用于管理对缓存实体数据的事务性和并发访问的协定

public interface EntityDataAccess extends CachedDomainDataAccess {
	//生成缓存key
	Object generateCacheKey(
			Object id,
			EntityPersister rootEntityDescriptor,
			SessionFactoryImplementor factory,
			String tenantIdentifier);
	//获取缓存key
	Object getCacheKeyId(Object cacheKey);
	//在查询后,是否将查询结果插入缓存
	boolean insert(SharedSessionContractImplementor session, Object key, Object value, Object version);
	//插入后是否更新缓存
	boolean afterInsert(SharedSessionContractImplementor session, Object key, Object value, Object version);
	
	boolean update(
			SharedSessionContractImplementor session,
			Object key,
			Object value,
			Object currentVersion,
			Object previousVersion);

	boolean afterUpdate(
			SharedSessionContractImplementor session,
			Object key,
			Object value,
			Object currentVersion,
			Object previousVersion,
			SoftLock lock);
}

在上面的接口中我们并没有看到实际操作缓存的接口,那么EntityDataAccess 又是怎么访问和管理缓存的呢,下面来看一下EntityDataAccess 的接口继承和实现关系:
在这里插入图片描述
从上面的图我们可以看到EntityDataAccess 有一个抽象类,4个实现类。4个实现类分别对应了4中缓存访问类型,READ_ONLY,TRANSACTIONAL,READ_WRITE,NONSTRICT_READ_WRITE。抽象类AbstractEntityDataAccess实现了
EntityDataAccess 继承了AbstractCachedDomainDataAccess。AbstractCachedDomainDataAccess的部分代码如下:

在这里插入图片描述
AbstractCachedDomainDataAccess里面包含了一个DomainDataStorageAccess,DomainDataStorageAccess继承自StorageAccess,StorageAccess的接口如下:

public interface StorageAccess {
	/**
	 * Get an item from the cache.
	 */
	Object getFromCache(Object key, SharedSessionContractImplementor session);

	/**
	 * Put an item into the cache
	 */
	void putIntoCache(Object key, Object value, SharedSessionContractImplementor session);

	/**
	 * Remove an item from the cache by key
	 */
	default void removeFromCache(Object key, SharedSessionContractImplementor session) {
		evictData( key );
	}

	/**
	 * Clear data from the cache
	 */
	default void clearCache(SharedSessionContractImplementor session) {
		evictData();
	}

	/**
	 * Does the cache contain this key?
	 */
	boolean contains(Object key);

	/**
	 * Clear all data regardless of transaction/locking
	 */
	void evictData();

	/**
	 * Remove the entry regardless of transaction/locking
	 */
	void evictData(Object key);

	/**
	 * Release any resources.  Called during cache shutdown
	 */
	void release();
}

到这里我们终于发现了操作缓存的实际接口。而DomainDataStorageAccess接口是缓存操作必须实现的接口,ehchche的实现类是StorageAccessImpl。当然通过扩展该接口我们还可以将缓存放置到redis,memcache。

2. 缓存的初始化和调用

2.1 从上面的接口关系我们大致可以得到如下的一个缓存初始化关系链:

sessionFactory —–>EnabledCaching —–>RegionFactory —–>DomainDataRegion —–>EntityDataAccess —–>AbstractEntityDataAccess —–>AbstractCachedDomainDataAccess —–>StorageAccess

2.2 获取cache的调用栈

在这里插入图片描述
SessionImpl获取实体对象,然后通过一系列的调用,最终会落到AbstractCachedDomainDataAccess.get(SharedSessionContractImplementor session, Object key),前面已经说过该方法实际上是调用的DomainDataStorageAccess.getFromCache( key, session )。

3. 自定义hibernate缓存

通过前面的一系列分析,我们大致了解了hibernate缓存的一些重要的接口。如果要自定义hibernate缓存那么我们必须实现上面的这些接口。好在hibernate内部为实现了大多数的扩展,我们只需要扩展RegionFactory和DomainDataStorageAccess接口既可以自定义hibernate的二级缓存。
hibernate为实现RegionFactory提供了一个模版类RegionFactoryTemplate,我们直接通过实现该类和DomainDataStorageAccess,即可自定义hibernate二级缓存。

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