Hibernate查询方法与缓存的关系

 

14.2.4    Hibernate查询方法与缓存的关系

       在前面介绍了Hibernate的缓存技术以及基本的用法，在这里就具体的Hibernate所提供的查询方法与Hibernate缓存之间的关系做一个简单的总结。

       在开发中，通常是通过两种方式来执行对数据库的查询操作的。一种方式是通过ID来获得单独的Java对象，另一种方式是通过HQL语句来执行对数据库的查询操作。下面就分别结合这两种查询方式来说明一下缓存的作用。

       通过ID来获得Java对象可以直接使用Session对象的load()或者get()方法，这两种方式的区别就在于对缓存的使用上。

●   load()方法

       在使用了二级缓存的情况下，使用load()方法会在二级缓存中查找指定的对象是否存在。

在执行load()方法时，Hibernate首先从当前Session的一级缓存中获取ID对应的值，在获取不到的情况下，将根据该对象是否配置了二级缓存来做相应的处理。

       如配置了二级缓存，则从二级缓存中获取ID对应的值，如仍然获取不到则还需要根据是否配置了延迟加载来决定如何执行，如未配置延迟加载则从数据库中直接获取。在从数据库获取到数据的情况下，Hibernate会相应地填充一级缓存和二级缓存，如配置了延迟加载则直接返回一个代理类，只有在触发代理类的调用时才进行数据库的查询操作。

       在Session一直打开的情况下，并在该对象具有单向关联维护的时候，需要使用类似Session.clear()，Session.evict()的方法来强制刷新一级缓存。

●   get()方法

       get()方法与load()方法的区别就在于不会查找二级缓存。在当前Session的一级缓存中获取不到指定的对象时，会直接执行查询语句从数据库中获得所需要的数据。

       在Hibernate中，可以通过HQL来执行对数据库的查询操作。具体的查询是由Query对象的list()和iterator()方法来执行的。这两个方法在执行查询时的处理方法存在着一定的差别，在开发中应该依据具体的情况来选择合适的方法。

●   list()方法

       在执行Query的list()方法时，Hibernate的做法是首先检查是否配置了查询缓存，如配置了则从查询缓存中寻找是否已经对该查询进行了缓存，如获取不到则从数据库中进行获取。从数据库中获取到后，Hibernate将会相应地填充一级、二级和查询缓存。如获取到的为直接的结果集，则直接返回，如获取到的为一些ID的值，则再根据ID获取相应的值（Session.load()），最后形成结果集返回。可以看到，在这样的情况下，list()方法也是有可能造成N次查询的。

       查询缓存在数据发生任何变化的情况下都会被自动清空。

●   iterator()方法

       Query的iterator()方法处理查询的方式与list()方法是不同的，它首先会使用查询语句得到ID值的列表，然后再使用Session的load()方法得到所需要的对象的值。

       在获取数据的时候，应该依据这4种获取数据方式的特点来选择合适的方法。在开发中可以通过设置show_sql选项来输出Hibernate所执行的SQL语句，以此来了解Hibernate是如何操作数据库的。

14.3    Hibernate的性能优化

       Hibernate是对JDBC的轻量级封装，因此在很多情况下Hibernate的性能比直接使用JDBC存取数据库要低。然而，通过正确的方法和策略，在使用Hibernate的时候还是可以非常接近直接使用JDBC时的效率的，并且，在有些情况下还有可能高于使用JDBC时的执行效率。

       在进行Hibernate性能优化时，需要从以下几个方面进行考虑：

●   数据库设计调整。

●   HQL优化。

●   API的正确使用（如根据不同的业务类型选用不同的集合及查询API）。

●   主配置参数（日志、查询缓存、fetch_size、batch_size等）。

●   映射文件优化（ID生成策略、二级缓存、延迟加载、关联优化）。

●   一级缓存的管理。

●   针对二级缓存，还有许多特有的策略。

●   事务控制策略。

       数据的查询性能往往是影响一个应用系统性能的主要因素。对查询性能的影响会涉及到系统软件开发的各个阶段，例如，良好的设计、正确的查询方法、适当的缓存都有利于系统性能的提升。

       系统性能的提升设计到系统中的各个方面，是一个相互平衡的过程，需要在应用的各个阶段都要考虑。并且在开发、运行的过程中要不断地调整和优化才能逐步提升系统的性能。

14.3.1    设计阶段的考虑问题

       一个良好的数据库结构有利于系统性能的提升。这里所说的良好结构的数据库并不单纯是指满足数据库设计范式的数据库结构。这是因为，按照数据库范式所设计的数据库只能说在结构上是最优的，没有冗余数据等问题，但在生产过程中并不一定能获得最佳的性能。有时候适当地增加一些数据的冗余虽然增加了数据维护的难度，但可以极大地简化业务的查询，提高数据检索的效率。

       在使用Java访问数据库的时候，还存在另外一个问题，就是面向对象的Java语言与关系型数据库之间的矛盾。在这两者之间必然要涉及到一个相互转化的问题，对于这个问题是否能够正确的处理也是影响系统性能的一个重要因素。

       综合以上提出的各种问题，在数据库设计阶段要综合考虑以下三个方面的因素。

●   Java建模

       在建立Java对象模型的时候，要考虑数据库持久化的方便性，所建立的Java对象模型应该可以很容易地被数据所存储，并且数据库中表的结构也是越简单越好。

●   数据库结构

       在设计数据库结构的时候也要考虑到是否可以很容易地用Java对象去表示。这里并不是简单的一个表对应一个对象的直接转换，更重要的是转换后的Java对象应该能够描述出数据间的关系。

       所以在设计阶段，对于Java对象和数据库结构要进行综合考虑，也就是可以从两个方向进行考虑，毕竟两者之间不是一个时代的产物，设计的结果应该在两者之间达到一个平衡，虽然不能每一方都达到最优，但也不能造成有一方结构很差的情况。就像装水的木桶，最矮的板子决定水桶的容量。

●   业务需求

       前面两个因素都是纯技术方面的考虑，在设计的过程中，更重要的是要紧扣业务需求。这是因为任何的软件系统都是以业务为中心的，那么对于系统的设计也不例外，在设计的阶段就应该考虑业务实现的方便性以及执行的效率。一个良好的结构设计不但使业务功能的实现变得非常容易并且可以避免很多复杂的操作，还可以达到提升系统性能的目的。

       设计阶段是整个应用系统开发中的根基，其对软件的影响仅次于对系统需求的把握。所以在设计阶段应该对整个软件系统有一个整体的考虑，这里所说的具体设计也只是设计阶段中的很少的一部分，综合考虑多方面的因素才能达到更佳的性能。

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