基于HIBERNATE和AOP的三层架构缓存研究与实现

论文摘要

随着信息技术的飞速发展,企业信息化建设逐渐被社会各界所关注,并开始在企业的管理运作中发挥着越来越重要的作用。在企业级开发领域中,使用基于J2EE的三层架构将是绝大多数厂商和企业的选择。近年来,在企业级应用开发环境中,面向对象的开发方式己成为主流,而关系数据库是目前使用最广泛的数据库,因此,在开发过程中通常会采用面向对象技术和关系数据库相结合的方式。由于面向对象技术和关系数据理论基于不同的理论基础,使得二者在协同工作时出现不匹配。造成三层架构的可维护性和可移植性比较差。另外一方面,三层架构中的持久层的性能问题也受到越来越多的关注。现有的一些系统在并发访问的规模扩大时,系统的响应时间会陡然增加,不能满足客户的需求,甚至拒绝服务。传统的提高持久层性能的办法不但浪费了大量的人力、物力和财力,而且对企业的创新也是一种束缚。基于上述原因,本文主要对三层架构中的持久层进行了研究。首先,分析了现有持久层对数据库操作的不足,相对于传统的使用JDBC直接写SQL语言,在持久层采用了基于O/R Mapping的Hibernate框架,Hibernate提供轻量级持久框架,提供了对象和数据库模型的一一对应的映射关系,同时还提供了面向对象的查询语言和恢复机制,大大减少操作数据库的工作量,同时还可以使程序员能够随心所欲的使用面向对象编程思想来操作数据库。其次,针对持久层的性能问题,本文对Hibernate的缓存机制做了细致的阐述,Hibernate的缓存介于Hibernate应用和数据库之间,主要用于减少直接访问数据库的频率,从而提高应用的性能。对于经常查询而又不经常改变的表,采用Ehcache在内存和硬盘里面做数据库的缓存,使得数据库的资源得到了增强,数据库不再成为三层架构的瓶颈。最后,针对Hibernate缓存生成的方式,本文提出应该把缓存的生成从持久层中独立出来,由此引入了面向方面编程AOP。本文结合了当前最为流行的J2EE轻量级框架Spring,利用Spring的强项AOP技术,对缓存的生成方式进行了改进,从而改变了缓存在三层架构中的位置。从而进一步的提高的三层架构的性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题研究的内容和意义
• 1.3 国内外的研究现状
• 1.4 本文的章节安排
• 第二章 三层架构与缓存技术
• 2.1 基于J2EE 的三层架构
• 2.1.1 J2EE 简介
• 2.1.2 三层架构简介
• 2.2 三层架构性能瓶颈分析
• 2.3 缓存技术与三层架构
• 2.3.1 缓存技术简介
• 2.3.2 缓存技术与三层架构相结合
• 2.3.3 当前三层架构中使用的缓存技术
• 第三章 Hibernate 改变持久层操作数据方式
• 3.1 传统的数据持久层技术JDBC
• 3.2 JDBC 的典型实现
• 3.3 JDBC 的局限
• 3.4 ORM 的提出
• 3.5 新一代 ORM 技术 Hibernate
• 3.6 Hibernate 的实现
• 3.7 Hibernate 与 JDBC 的比较
• 3.8 Hibernate 与 JDBC 的性能测试
• 3.9 本章小结
• 第四章 基于 Hibernate 的持久层缓存技术
• 4.1 JDBC 的数据库连接池
• 4.2 数据库连接池的仿真实现
• 4.3 数据库连接池的局限
• 4.4 Hibernate 缓存应用的提出
• 4.5 持久层的缓存的分类
• 4.6 Hibernate 的二级缓存
• 4.7 Hibernate 缓存应用的实现
• 4.7.1 Ehcache 的使用
• 4.7.2 Ehcache 的测试
• 4.8 数据库连接池与 Hibernate 缓存的对比
• 4.9 本章小结
• 第五章 AOP 技术改变 Hibernate 缓存位置
• 5.1 问题的提出
• 5.2 AOP 技术的研究
• 5.2.1 AOP 起源
• 5.2.2 AOP 基本思想
• 5.2.3 AOP 中的基本概念
• 5.3 Spring AOP+Ehcache 的仿真实现
• 5.4 AOP 改变缓存的位置
• 5.5 AOP + Ehcache 的性能测试
• 5.6 本章小结
• 第六章 基于 Hibernate+AOP+Ehcache 的缓存的实现
• 6.1 系统整体设计
• 6.2 持久层的设计与实现
• 6.3 业务逻辑层的设计与实现
• 6.4 AOP+Ehcache 缓存的设计与实现
• 第七章 课题总结
• 7.1 论文工作总结
• 7.2 未来的工作
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究成果