Hibernate 二級快取完整配置指南：策略選擇、提供者設定與實體映射

Hibernate 內建兩級快取機制：**一級快取 (Session 級)** 必然啟用、**二級快取 (SessionFactory 級)** 需顯式配置。正確使用二級快取能大幅降低資料庫存取、提升讀取效能。本文完整涵蓋：快取架構、並發策略選擇、EhCache 提供者配置、實體/集合映射、大量寫入快取管理。

一、快取架構對比

二、一級快取管理：大量寫入避免 OOM

批次插入 10 萬筆資料時，Session 會快取所有實體導致 OutOfMemoryError。

解決方案：JDBC 批次 + 定期 flush/clear

<property name="hibernate.jdbc.batch_size">20</property>

Session session = HibernateUtil.currentSession();
Transaction tx = session.beginTransaction();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    Student stu = new Student();
    session.save(stu);
    if (i % 20 == 0) {  // 每 20 筆 (batch_size)
        session.flush();  // 執行批次 INSERT
        session.clear();  // 清空 Session 快取，釋放記憶體
    }
}
tx.commit();

三、二級快取啟用步驟

1. 選擇並發策略
2. 配置快取提供者
3. 實體/集合映射啟用快取

四、四大內建並發策略

五、快取提供者選擇

推薦：單機/簡單叢集用 EhCache，完整叢集用 JBoss Cache/Infinispan。

六、EhCache 完整配置

hibernate.cfg.xml

<property name="hibernate.cache.provider_class">
  org.hibernate.cache.EhCacheProvider
</property>

ehcache.xml (放在 classpath 根目錄)

<ehcache>
  <diskStore path="java.io.tmpdir"/>

  <defaultCache
    maxElementsInMemory="10000"
    eternal="false"
    timeToIdleSeconds="120"
    timeToLiveSeconds="120"
    overflowToDisk="true"
  />

  <!-- 實體專屬配置 -->
  <cache name="com.example.entity.Student"
    maxElementsInMemory="10000"
    eternal="false"
    timeToIdleSeconds="300"
    timeToLiveSeconds="600"
    overflowToDisk="true"
  />

  <!-- 集合專屬配置 -->
  <cache name="com.example.entity.Group.students"
    maxElementsInMemory="5000"
    eternal="false"
    timeToIdleSeconds="300"
    timeToLiveSeconds="600"
    overflowToDisk="true"
  />
</ehcache>

屬性說明

• maxElementsInMemory：記憶體最大物件數
• eternal：true=永不過期 (忽略 TTL/TTI)
• timeToIdleSeconds (TTI)：閒置超過秒數淘汰
• timeToLiveSeconds (TTL)：建立後存活秒數淘汰
• overflowToDisk：記憶體滿時溢寫磁碟

七、實體與集合映射啟用快取

Group.hbm.xml (一對多集合)

<class name="Group" table="t_group">
  <set name="students" ...>
    <cache usage="read-write"/>  <!-- 快取集合 (僅學生 ID) -->
    <key column="group_id"/>
    <one-to-many class="Student"/>
  </set>
</class>

Student.hbm.xml (實體快取)

<class name="Student" table="t_student">
  <cache usage="read-write"/>  <!-- 快取實體散裝屬性 -->
  <id .../>
  <property .../>
</class>

關鍵點

• 集合快取 (<set>/<list> 上) 僅快取**關聯實體的 ID**
• 實體快取 (<class> 上) 快取**完整散裝屬性**
• **兩者皆需配置** 才能完整避免資料庫查詢

八、查詢快取 (Query Cache)

<property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>

Query query = session.createQuery("from Student where age > :age");
query.setParameter("age", 18);
query.setCacheable(true);  // 啟用查詢快取
List<Student> list = query.list();

查詢快取儲存：**查詢參數 + 實體 ID 列表**，需配合實體快取使用。

九、快取失效與同步策略

十、監控與調優

• 啟用統計：hibernate.generate_statistics=true
• 關鍵指標：second_level_cache_hit_ratio (命中率)、second_level_cache_put_count、second_level_cache_miss_count
• 目標：讀多寫少實體命中率 > 90%

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