Hibernate優(yōu)化方法解析
Hibernate優(yōu)化方法一：批量修改和刪除
在Hibernate 2中，如果需要對任何數(shù)據(jù)進(jìn)行修改和刪除操作，都需要先執(zhí)行查詢操作，在得到要修改或者刪除的數(shù)據(jù)后，再對該數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的操作處理。在數(shù)據(jù)量少的情況下采用這種處理方式?jīng)]有問題，但需要處理大量數(shù)據(jù)的時(shí)候就可能存在以下的問題：
◆占用大量的內(nèi)存。
◆需要多次執(zhí)行update/delete語句，而每次執(zhí)行只能處理一條數(shù)據(jù)。
以上兩個(gè)問題的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的性能。因此，在Hibernate 3中引入了用于批量更新或者刪除數(shù)據(jù)的HQL語句。這樣，開發(fā)人員就可以一次更新或者刪除多條記錄，而不用每次都一個(gè)一個(gè)地修改或者刪除記錄了。
如果要?jiǎng)h除所有的User對象(也就是User對象所對應(yīng)表中的記錄)，則可以直接使用下面的HQL語句：
delete User
而在執(zhí)行這個(gè)HQL語句時(shí)，需要調(diào)用Query對象的executeUpdate()方法，具體的實(shí)例如下所示：
String HQL="delete User";
Query query=session.createQuery(HQL);
int size=query.executeUpdate();
采用這種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的修改和刪除時(shí)與直接使用JDBC的方式在性能上相差無幾，是推薦使用的正確方法。
如果不能采用HQL語句進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的修改，也就是說只能使用取出再修改的方式時(shí)，也會(huì)遇到批量插入時(shí)的內(nèi)存溢出問題，所以也要采用上面所提供的處理方法來進(jìn)行類似的處理。
Hibernate優(yōu)化方法二：使用SQL執(zhí)行批量操作
在進(jìn)行批量插入、修改和刪除操作時(shí)，直接使用JDBC來執(zhí)行原生態(tài)的SQL語句無疑會(huì)獲得最佳的性能，這是因?yàn)樵谔幚淼倪^程中省略或者簡化了以下處理內(nèi)容：
● HQL語句到SQL語句的轉(zhuǎn)換。
● Java對象的初始化。
● Java對象的緩存處理。
但是在直接使用JDBC執(zhí)行SQL語句時(shí)，有一個(gè)最重要的問題就是要處理緩存中的Java對象。因?yàn)橥ㄟ^這種底層方式對數(shù)據(jù)的修改將不能通知緩存去進(jìn)行相應(yīng)的更新操作，以保證緩存中的對象與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是一致的。
Hibernate優(yōu)化方法三：提升數(shù)據(jù)庫查詢的性能
數(shù)據(jù)庫查詢性能的提升也是涉及到開發(fā)中的各個(gè)階段，在開發(fā)中選用正確的查詢方法無疑是最基礎(chǔ)也最簡單的。
1 、SQL語句的優(yōu)化
使用正確的SQL語句可以在很大程度上提高系統(tǒng)的查詢性能。獲得同樣數(shù)據(jù)而采用不同方式的SQL語句在性能上的差距可能是十分巨大的。
由于Hibernate是對JDBC的封裝，SQL語句的產(chǎn)生都是動(dòng)態(tài)由Hibernate自動(dòng)完成的。Hibernate產(chǎn)生SQL語句的方式有兩種：一種是通過開發(fā)人員編寫的HQL語句來生成，另一種是依據(jù)開發(fā)人員對關(guān)聯(lián)對象的訪問來自動(dòng)生成相應(yīng)的SQL語句。
至于使用什么樣的SQL語句可以獲得更好的性能要依據(jù)數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)以及所要獲取數(shù)據(jù)的具體情況來進(jìn)行處理。在確定了所要執(zhí)行的SQL語句后，可以通過以下三個(gè)方面來影響Hibernate所生成的SQL語句：
◆HQL語句的書寫方法。
◆查詢時(shí)所使用的查詢方法。
◆對象關(guān)聯(lián)時(shí)所使用的抓取策略。
2 、使用正確的查詢方法
在前面已經(jīng)介紹過，執(zhí)行數(shù)據(jù)查詢功能的基本方法有兩種：一種是得到單個(gè)持久化對象的get()方法和load()方法，另一種是Query對象的list()方法和iterator()方法。在開發(fā)中應(yīng)該依據(jù)不同的情況選用正確的方法。
get()方法和load()方法的區(qū)別在于對二級(jí)緩存的使用上。load()方法會(huì)使用二級(jí)緩存，而get()方法在一級(jí)緩存沒有找到的情況下會(huì)直接查詢數(shù)據(jù)庫，不會(huì)去二級(jí)緩存中查找。在使用中，對使用了二級(jí)緩存的對象進(jìn)行查詢時(shí)最好使用load()方法，以充分利用二級(jí)緩存來提高檢索的效率。
list()方法和iterator()方法之間的區(qū)別可以從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行比較。
◆執(zhí)行的查詢不同
list()方法在執(zhí)行時(shí)，是直接運(yùn)行查詢結(jié)果所需要的查詢語句，而iterator()方法則是先執(zhí)行得到對象ID的查詢，然后再根據(jù)每個(gè)ID值去取得所要查詢的對象。因此，對于list()方式的查詢通常只會(huì)執(zhí)行一個(gè)SQL語句，而對于iterator()方法的查詢則可能需要執(zhí)行N+1條SQL語句(N為結(jié)果集中的記錄數(shù))。
iterator()方法只是可能執(zhí)行N+1條數(shù)據(jù)，具體執(zhí)行SQL語句的數(shù)量取決于緩存的情況以及對結(jié)果集的訪問情況。
◆緩存的使用
list()方法只能使用二級(jí)緩存中的查詢緩存，而無法使用二級(jí)緩存對單個(gè)對象的緩存(但是會(huì)把查詢出的對象放入二級(jí)緩存中)。所以，除非重復(fù)執(zhí)行相同的查詢操作，否則無法利用緩存的機(jī)制來提高查詢的效率。
iterator()方法則可以充分利用二級(jí)緩存，在根據(jù)ID檢索對象的時(shí)候會(huì)首先到緩存中查找，只有在找不到的情況下才會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的查詢語句。所以，緩存中對象的存在與否會(huì)影響到SQL語句的執(zhí)行數(shù)量。
◆對于結(jié)果集的處理方法不同
list()方法會(huì)一次獲得所有的結(jié)果集對象，而且它會(huì)依據(jù)查詢的結(jié)果初始化所有的結(jié)果集對象。這在結(jié)果集非常大的時(shí)候必然會(huì)占據(jù)非常多的內(nèi)存，甚至?xí)斐蓛?nèi)存溢出情況的發(fā)生。
iterator()方法在執(zhí)行時(shí)不會(huì)一次初始化所有的對象，而是根據(jù)對結(jié)果集的訪問情況來初始化對象。因此在訪問中可以控制緩存中對象的數(shù)量，以避免占用過多緩存，導(dǎo)致內(nèi)存溢出情況的發(fā)生。使用iterator()方法的另外一個(gè)好處是，如果只需要結(jié)果集中的部分記錄，那么沒有被用到的結(jié)果對象根本不會(huì)被初始化。所以，對結(jié)果集的訪問情況也是調(diào)用iterator()方法時(shí)執(zhí)行數(shù)據(jù)庫SQL語句多少的一個(gè)因素。
所以，在使用Query對象執(zhí)行數(shù)據(jù)查詢時(shí)應(yīng)該從以上幾個(gè)方面去考慮使用何種方法來執(zhí)行數(shù)據(jù)庫的查詢操作。
Hibernate優(yōu)化方法四：使用正確的抓取策略
所謂抓取策略(fetching strategy)是指當(dāng)應(yīng)用程序需要利用關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行對象獲取的時(shí)候，Hibernate獲取關(guān)聯(lián)對象的策略。抓取策略可以在O/R映射的元數(shù)據(jù)中聲明，也可以在特定的HQL或條件查詢中聲明。
Hibernate 3定義了以下幾種抓取策略。
連接抓取(Join fetching)
連接抓取是指Hibernate在獲得關(guān)聯(lián)對象時(shí)會(huì)在SELECT語句中使用外連接的方式來獲得關(guān)聯(lián)對象。
查詢抓取(Select fetching)
查詢抓取是指Hibernate通過另外一條SELECT語句來抓取當(dāng)前對象的關(guān)聯(lián)對象的方式。這也是通過外鍵的方式來執(zhí)行數(shù)據(jù)庫的查詢。與連接抓取的區(qū)別在于，通常情況下這個(gè)SELECT語句不是立即執(zhí)行的，而是在訪問到關(guān)聯(lián)對象的時(shí)候才會(huì)執(zhí)行。
子查詢抓取(Subselect fetching)
子查詢抓取也是指Hibernate通過另外一條SELECT語句來抓取當(dāng)前對象的關(guān)聯(lián)對象的方式。與查詢抓取的區(qū)別在于它所采用的SELECT語句的方式為子查詢，而不是通過外連接。
批量抓取(Batch fetching)
批量抓取是對查詢抓取的優(yōu)化，它會(huì)依據(jù)主鍵或者外鍵的列表來通過單條SELECT語句實(shí)現(xiàn)管理對象的批量抓取。
以上介紹的是Hibernate 3所提供的抓取策略，也就是抓取關(guān)聯(lián)對象的手段。為了提升系統(tǒng)的性能，在抓取關(guān)聯(lián)對象的時(shí)機(jī)上，還有以下一些選擇。
立即抓取(Immediate fetching)
立即抓取是指宿主對象被加載時(shí)，它所關(guān)聯(lián)的對象也會(huì)被立即加載。
延遲集合抓取(Lazy collection fetching)
延遲集合抓取是指在加載宿主對象時(shí)，并不立即加載它所關(guān)聯(lián)的對象，而是到應(yīng)用程序訪問關(guān)聯(lián)對象的時(shí)候才抓取關(guān)聯(lián)對象。這是集合關(guān)聯(lián)對象的默認(rèn)行為。
延遲代理抓取(Lazy proxy fetching)
延遲代理抓取是指在返回單值關(guān)聯(lián)對象的情況下，并不在對其進(jìn)行g(shù)et操作時(shí)抓取，而是直到調(diào)用其某個(gè)方法的時(shí)候才會(huì)抓取這個(gè)對象。
延遲屬性加載(Lazy attribute fetching)
延遲屬性加載是指在關(guān)聯(lián)對象被訪問的時(shí)候才進(jìn)行關(guān)聯(lián)對象的抓取。
介紹了Hibernate所提供的關(guān)聯(lián)對象的抓取方法和抓取時(shí)機(jī)，這兩個(gè)方面的因素都會(huì)影響Hibernate的抓取行為，最重要的是要清楚這兩方面的影響是不同的，不要將這兩個(gè)因素混淆，在開發(fā)中要結(jié)合實(shí)際情況選用正確的抓取策略和合適的抓取時(shí)機(jī)。
◆抓取時(shí)機(jī)的選擇
在Hibernate 3中，對于集合類型的關(guān)聯(lián)在默認(rèn)情況下會(huì)使用延遲集合加載的抓取時(shí)機(jī)，而對于返回單值類型的關(guān)聯(lián)在默認(rèn)情況下會(huì)使用延遲代理抓取的抓取時(shí)機(jī)。
對于立即抓取在開發(fā)中很少被用到，因?yàn)檫@很可能會(huì)造成不必要的數(shù)據(jù)庫操作，從而影響系統(tǒng)的性能。當(dāng)宿主對象和關(guān)聯(lián)對象總是被同時(shí)訪問的時(shí)候才有可能會(huì)用到這種抓取時(shí)機(jī)。另外，使用立即連接抓取可以通過外連接來減少查詢SQL語句的數(shù)量，所以，也會(huì)在某些特殊的情況下使用。
然而，延遲加載又會(huì)面臨另外一個(gè)問題，如果在Session關(guān)閉前關(guān)聯(lián)對象沒有被實(shí)例化，那么在訪問關(guān)聯(lián)對象的時(shí)候就會(huì)拋出異常。處理的方法就是在事務(wù)提交之前就完成對關(guān)聯(lián)對象的訪問。
所以，在通常情況下都會(huì)使用延遲的方式來抓取關(guān)聯(lián)的對象。因?yàn)槊總€(gè)立即抓取都會(huì)導(dǎo)致關(guān)聯(lián)對象的立即實(shí)例化，太多的立即抓取關(guān)聯(lián)會(huì)導(dǎo)致大量的對象被實(shí)例化，從而占用過多的內(nèi)存資源。
◆抓取策略的選取
對于抓取策略的選取將影響到抓取關(guān)聯(lián)對象的方式，也就是抓取關(guān)聯(lián)對象時(shí)所執(zhí)行的SQL語句。這就要根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)需求、數(shù)據(jù)的數(shù)量以及數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行選擇了。
在這里需要注意的是，通常情況下都會(huì)在執(zhí)行查詢的時(shí)候針對每個(gè)查詢來指定對其合適的抓取策略。指定抓取策略的方法如下所示：
User user = (User) session.createCriteria(User.class)
.setFetchMode("permissions", FetchMode.JOIN)
.add( Restrictions.idEq(userId) )
.uniqueResult();
Hibernate優(yōu)化方法五：查詢性能提升小結(jié)
在本小節(jié)中介紹了查詢性能提升的方法，關(guān)鍵是如何通過優(yōu)化SQL語句來提升系統(tǒng)的查詢性能。查詢方法和抓取策略的影響也是通過執(zhí)行查詢方式和SQL語句的多少來改變系統(tǒng)的性能的。這些都屬于開發(fā)人員所應(yīng)該掌握的基本技能，避免由于開發(fā)不當(dāng)而導(dǎo)致系統(tǒng)性能的低下。
在性能調(diào)整中，除了前面介紹的執(zhí)行SQL語句的因素外，對于緩存的使用也會(huì)影響系統(tǒng)的性能。通常來說，緩存的使用會(huì)增加系統(tǒng)查詢的性能，而降低系統(tǒng)增加、修改和刪除操作的性能(因?yàn)橐M(jìn)行緩存的同步處理)。所以，開發(fā)人員應(yīng)該能夠正確地使用有效的緩存來提高數(shù)據(jù)查詢的性能，而要避免濫用緩存而導(dǎo)致的系統(tǒng)性能變低。在采用緩存的時(shí)候也應(yīng)該注意調(diào)整自己的檢索策略和查詢方法，這三者配合起來才可以達(dá)到最優(yōu)的性能。
另外，事務(wù)的使用策略也會(huì)影響到系統(tǒng)的性能。選取正確的事務(wù)隔離級(jí)別以及使用。
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