十五、NHibernate之二级缓存

什么是NHibernate二级缓存​

NHibernate二级缓存由ISessionFactory创建，可以被所有的ISession共享。

在NHibernate中，当我们启用NHibernate二级缓存。使用ISession进行数据操作时，NHibernate首先从内置缓存(一级缓存)中查找是否存在需要的数据，如果内置缓存不存在需要的数据，则查询二级缓存，如果二级缓存中存在所需数据，则直接使用缓存中数据，否则从数据库中查询数据并放入缓存中。

NHibernate本身提供了一个基于Hashtable的HashtableCache缓存，但是功能非常有限而且性能比较差，不适合在大型应用程序使用，我们可以使用第三方缓存提供程序作为NHibernate二级缓存实现。

但是，使用缓存的缺点就是如果缓存策略设置不当，NHibernate不知道其它应用程序对数据库的修改及时更新缓存。因此，建议只对系统经常使用、数据量不大且不会被其它应用程序修改的只读数据(或很少被修改的数据)使用缓存。

NHibernate二级缓存提供程序​

NHibernate提供了NHibernate.Cache.ICacheProvider接口用来支持第三方缓存提供程序实现。开发缓存提供程序时，需要实现该接口作为NHibernate和缓存实现直接的适配器。NHibernate提供了常见的缓存提供程序的内置适配器，这些适配器都实现了NHibernate.Cache.ICacheProvider接口。

除了NHibernate本身提供的一个基于Hashtable的HashtableCache缓存，在​​NHibernate Contrib​​上提供了六种第三方NHibernate二级缓存提供程序，完全开源的。我们直接下载其程序集引用到我们的项目中就可以使用了。

Ø         NHibernate.Caches.MemCache

Ø         NHibernate.Caches.Prevalence

Ø         NHibernate.Caches.SharedCache

Ø         NHibernate.Caches.SysCache

Ø         NHibernate.Caches.SysCache2

Ø         NHibernate.Caches.Velocity

实现NHibernate二级缓存​

NHibernate二级缓存是一个可插拔的组件。在默认情况下，NHibernate不启动二级缓存。如果要使用二级缓存则需要在NHibernate配置文件中显式的启用二级缓存。NHibernate二级缓存可以分别为每一个具体的类和集合配置应用级或分布式缓存。

缓存并发策略​

提示一下，在NHibernate官方文档中有介绍，详情请参考NHibernate官方文档。当两个独立的事务同时访问数据库时，可能产生丢失更新、不可重复读等并发问题。同样，当两个并发事务同时访问缓存时，也有可能产生各种并发问题。因此，在缓存级别也需要设置相应的并发访问策略。

NHibernate内置四种并发访问策略：

Ø         read-only：只读缓存。适用于只读数据。可用于群集中。

Ø         read-write：读写缓存。

Ø         nonstrict-read-write：非严格读写缓存。不保证缓存与数据库的一致性。

Ø         transactional：事务缓存。提供可重复读的事务隔离级别。

一、配置hibernate.cfg.xml（NHibernate配置文件）​

1)        配置第三方缓存提供程序

我们在NHibernate配置文件中通过cache.provider_class属性显式指定缓存实现，属性值为缓存适配器的具体类名。如果你使用上面的第三方缓存提供程序，还需要配置缓存提供程序本身。这里我设置NHibernate本身提供了一个基于Hashtable的HashtableCache缓存。配置如下：

<property name="cache.provider_class">NHibernate.Cache.HashtableCacheProvider</property>

2)        显式启用二级缓存

在NHibernate配置文件中使用cache.use_second_level_cache属性显式启用二级缓存，参数为Bool值，这里启用设置为true。配置如下：

<property name="cache.use_second_level_cache">true</property>

3)        配置第三方提供程序本身

如果你使用第三方缓存提供程序，那么需要对第三方缓存提供程序本身进行配置，需要详细配置第三方缓存提供程序缓存属性：保存时间、过期时间、可以缓存对象数量。这里我就使用NHibernate本身提供的HashtableCache缓存，所以这一步就省略了。

4)        为每一个持久化类或集合指定相应的缓存策略，如下：

<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" />

<collection-cache collection ="集合名称" region="默认集合名称" usage="read-only|read-write|nonstrict-read-write|transactional"/>

5)        示例如下：

<hibernate-configuration  xmlns="urn:nhibernate-configuration-2.2" >

  <session-factory>

    <property name="connection.driver_class">NHibernate.Driver.SqlClientDriver</property>

    <property name="connection.connection_string">Server=.;uid=sa;pwd=;Database=NHibernateSample</property>

    <property name="adonet.batch_size">10</property>

    <property name="show_sql">true</property>

    <property name="dialect">NHibernate.Dialect.MsSql2000Dialect</property>

    <property name="use_outer_join">true</property>

    <property name="command_timeout">10</property>

    <property name="query.substitutions">true 1, false 0, yes 'Y', no 'N'</property>

    <property name="proxyfactory.factory_class">NHibernate.ByteCode.Castle.ProxyFactoryFactory,NHibernate.ByteCode.Castle</property>

    <!--配置第三方缓存提供程序-->

    <property name="cache.provider_class">NHibernate.Cache.HashtableCacheProvider</property>

    <!--开启二级缓存-->

    <property name="cache.use_second_level_cache">true</property>

    <mapping assembly="Model"/>

    <!--配置映射的二级缓存，必须放在mapping配置节后-->

    <class-cache class="Model.Entities.Customer,Model" include="all" usage="read-write"/>

  </session-factory>

</hibernate-configuration>

二、配置Customer.hbm.xml（映射文件）​

<hibernate-mapping xmlns="urn:nhibernate-mapping-2.2" assembly="Model" namespace="Model.Entities">

  <class name="Model.Entities.Customer,Model" table="Customer">

    <cache usage="read-write"/>            <!—配置映射文件缓存策略-->

    <id name="CustomerId" column="CustomerId" type="Int32" unsaved-value="0">

      <generator class="native"></generator>

    </id>

    <property name="Firstname" column="Firstname" type="string" length="50" not-null="false"></property>

    <property name="Lastname" column="Lastname" type="string" length="50" not-null="false"></property>

    <set name="Orders" table="[Order]" generic="true" inverse="true">

      <cache usage="read-write"/>          <!—配置映射文件缓存策略-->

      <key column="Customer" foreign-key="FK_CustomerOrders"/>

      <one-to-many class="Model.Entities.Order,Model"/>

    </set>

  </class>

</hibernate-mapping>

三、测试配置的二级缓存是否可用​

        //使用二级缓存

        [Test]

        public void

        {

            using (ISession

            {

                Console.WriteLine("1.读取持久化实例");

                Customer customer = _session.Get<Customer>(1);

                Assert.IsNotNull(customer);

            }

            using (ISession

            {

                Console.WriteLine("2.读取持久化实例");

                Customer customer = _session.Get<Customer>(1);

                Assert.IsNotNull(customer);

            }

        }

结果如下：

------ Test started: Assembly: DAL.Test.dll ------

1.读取持久化实例

NHibernate: SELECT customer0_.CustomerId as CustomerId4_0_, customer0_.Firstname as Firstname4_0_, customer0_.Lastname as Lastname4_0_ FROM Customer customer0_ WHERE customer0_.CustomerId=@p0;@p0 = 1

2.读取持久化实例

1 passed, 0 failed, 0 skipped, took 13.33 seconds (NUnit 2.5.1).

      我们可以看到在相同的查询条件不同的ISession的情况下，启用二级缓存的话，就会调用二级缓存中的数据，从而减少了与数据库之间的交互。

四、更新数据时的二级缓存​

      修改函数如下：

        //使用二级缓存

        [Test]

        public void

        {

            using (ISession

            {

                using (ITransaction

                {

                    Console.WriteLine("1.读取持久化实例");

                    Customer customer = _session.Get<Customer>(1);

                    Console.WriteLine("2.更新持久化实例的lastName:" + customer.Lastname);

                    customer.Lastname = "LastNameChanged";

                    tx.Commit();

                }

            }

            using (ISession

            {

                Console.WriteLine("3.读取持久化实例");

                Customer customer = _session.Get<Customer>(1);

                Console.WriteLine("lastName:"

            }

        }

      使用SQL事件查探器跟踪结果如下：

这里我们可以看到，NHibernate先生成了select语句，然后生成了update语句，之后就commit transaction提交了事务，而没有再生成select语句来读取customer，因此在这里肯定使用了缓存。但是一级缓存还是二级缓存呢？因为使用的是不同的ISession，所以不可能是一级缓存，所以就只能是二级缓存了。

在此我们可以分析下NHibernate的处理流程，首先NHibernate读取了Customer对象，程序修改对象后，通过Commit同步到数据库，这样NHibernate的二级缓存中就存在和数据库中一样的Customer对象，所以如果NHibernate再次查询同一个Customer对象的话，当然会在NHibernate的缓存中找到，然后直接返回数据库，而不需要从数据库中读取了。

五、还有查询缓存，但我觉得意义不大，所以就不管了，有需要的可以到​

六、管理NHibernate二级缓存​

NHibernate二级缓存由ISessionFactory创建并由ISessionFactory自行维护。我们使用NHibernate操作数据时，ISessionFactory能够自动同步缓存，保证缓存的有效性。但是当我们批量操作数据时，往往NHibernate不能维护缓存持久有效。ISessionFactory提供了可编程方式的缓存管理方法。

ISessionFactory提供了一系列的EvictXXX()方法可以方便的从二级缓存中删除一个实例、删除一个集合、一个命名缓存等操作

Ø         Evict(persistentClass)：从二级缓存中删除persistentClass类所有实例

Ø         Evict(persistentClass, id)：从二级缓存中删除指定的持久化实例

Ø         EvictEntity(entityName)：从二级缓存中删除命名实例

Ø         EvictCollection(roleName)：从二级缓存中删除集合

Ø         EvictCollection(roleName, id)：从二级缓存中删除指定的集合

Ø         EvictQueries()：从二级缓存中刷新全部查询结果集

Ø         EvictQueries(cacheRegion)：从二级缓存中刷新指定查询结果集

ISession内置缓存可以共享ISessionFactory缓存，通过指定ISession的CacheMode可以控制ISession和ISessionFactory的交互方式。ISession可以通过以下五种方式和ISessionFactory交互：

Ø         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

Ø         Put：向二级缓存写数据，但不从二级缓存读数据

Ø         Get：从二级缓存读数据，仅在数据更新时向二级缓存写数据

Ø         Normal：默认方式。从二级缓存读/写数据

Ø         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

七、小结​

      总的来说，缓存的使用比较复杂，如果不是压力很大的系统不建议使用，但这不是根本的解决办法，具体使不使用是看能不能掌握缓存的使用，而不是系统的压力怎样，所以即使系统压力大，但是如果又不熟悉缓存的使用的话，还是不应该使用的，因为如果出错的话，很难发现到原因。