集合屬性的延遲加載

作者：JDBC 2012-08-15 11:36:13

當 Hibernate 從數據庫中初始化某個持久化實體時，該實體的集合屬性是否隨持久化類一起初始化呢？如果集合屬性里包含十萬，甚至百萬的記錄，在初始化持久化實體的同時，完成所有集合屬性的抓取，將導致性能急劇下降。

Hibernae 的延遲加載是一個非常常用的技術，實體的集合屬性默認會被延遲加載，實體所關聯的實體默認也會被延遲加載。Hibernate 通過這種延遲加載來降低系統的內存開銷，從而保證 Hibernate 的運行性能。

下面先來剖析 Hibernate 延遲加載的“秘密”。

集合屬性的延遲加載

當 Hibernate 從數據庫中初始化某個持久化實體時，該實體的集合屬性是否隨持久化類一起初始化呢？如果集合屬性里包含十萬，甚至百萬的記錄，在初始化持久化實體的同時，完成所有集合屬性的抓取，將導致性能急劇下降。完全有可能系統只需要使用持久化類集合屬性中的部分記錄，而完全不是集合屬性的全部，這樣，沒有必要一次加載所有的集合屬性。

對于集合屬性，通常推薦使用延遲加載策略。所謂延遲加載就是等系統需要使用集合屬性時才從數據庫裝載關聯的數據。

例如下面 Person 類持有一個集合屬性，該集合屬性里的元素的類型為 Address，該 Person 類的代碼片段如下：

清單 1. Person.java

public class Person   
  {   
  // 標識屬性  
  private Integer id;   
  // Person 的 name 屬性  
  private String name;   
  // 保留 Person 的 age 屬性  
  private int age;   
  // 使用 Set 來保存集合屬性  
  private Set<Address> addresses = new HashSet<Address>();   
  // 下面省略了各屬性的 setter 和 getter 方法  
  ...   
  }

為了讓 Hibernate 能管理該持久化類的集合屬性，程序為該持久化類提供如下映射文件：

清單 2. Person.hbm.xml

<?xml version="1.0" encoding="GBK"?>   
  <!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC   
 "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN" 
 "http://www.hibernate.org/dtd/hibernate-mapping-3.0.dtd">   
  <hibernate-mapping package="org.crazyit.app.domain">   
  <!-- 映射 Person 持久化類 -->   
  <class name="Person" table="person_inf">   
  <!-- 映射標識屬性 id -->   
  <id name="id" column="person_id">   
  <!-- 定義主鍵生成器策略 -->   
  <generator class="identity"/>   
  </id>   
  <!-- 用于映射普通屬性 -->   
  <property name="name" type="string"/>   
  <property name="age" type="int"/>   
  <!-- 映射集合屬性  -->   
  <set name="addresses" table="person_address" lazy="true">   
  <!-- 指定關聯的外鍵列 -->   
  <key column="person_id"/>   
  <composite-element class="Address">   
  <!-- 映射普通屬性 detail -->   
  <property name="detail"/>   
  <!-- 映射普通屬性 zip -->   
  <property name="zip"/>   
  </composite-element>   
  </set>   
  </class>   
  </hibernate-mapping>

從上面映射文件的代碼可以看出，Person 的集合屬性中的 Address 類只是一個普通的 POJO。該 Address 類里包含 detail、zip 兩個屬性。由于 Address 類代碼非常簡單，故此處不再給出該類的代碼。

上面映射文件中 <set.../> 元素里的代碼指定了 lazy="true"（對于 <set.../> 元素來說，lazy="true"是默認值），它指定 Hibernate 會延遲加載集合屬性里 Address 對象。

例如通過如下代碼來加載 ID 為 1 的 Person 實體：

Session session = sf.getCurrentSession();   
Transaction tx = session.beginTransaction();   
Person p = (Person) session.get(Person.class, 1);  //<1>   
System.out.println(p.getName());

上面代碼只是需要訪問 ID 為 1 的 Person 實體，并不想訪問這個 Person 實體所關聯的 Address 對象。此時有兩種情況：

如果不延遲加載，Hibernate 就會在加載 Person 實體對應的數據記錄時立即抓取它關聯的 Address 對象。

如果采用延遲加載，Hibernate 就只加載 Person 實體對應的數據記錄。

很明顯，第二種做法既能減少與數據庫的交互，而且避免了裝載 Address 實體帶來的內存開銷——這也是 Hibernate 默認啟用延遲加載的原因。

現在的問題是，延遲加載到底是如何實現的呢？ Hibernate 在加載 Person 實體時，Person 實體的 addresses 屬性值是什么呢？

為了解決這個問題，我們在 <1>號代碼處設置一個斷點，在 Eclipse 中進行 Debug，此時可以看到 Eclipse 的 Console 窗口有如圖 1 所示的輸出：

圖 1. 延遲加載集合屬性的 Console 輸出

正如圖 1 輸出所看到的，此時 Hibernate 只從 Person 實體對應的數據表中抓取數據，并未從 Address 對象對應的數據表中抓取數據，這就是延遲加載。

那么 Person 實體的 addresses 屬性是什么呢？此時可以從 Eclipse 的 Variables 窗口看到如圖 2 所示的結果：

圖 2. 延遲加載的集合屬性值

從圖 2 的方框里的內容可以看出，這個 addresses 屬性并不是我們熟悉的 HashSet、TreeSet 等實現類，而是一個 PersistentSet 實現類，這是 Hibernate 為 Set 接口提供的一個實現類。

PersistentSet 集合對象并未真正抓取底層數據表的數據，因此自然也無法真正去初始化集合里的 Address 對象。不過 PersistentSet 集合里持有一個 session 屬性，這個 session 屬性就是 Hibernate Session，當程序需要訪問 PersistentSet 集合元素時，PersistentSet 就會利用這個 session 屬性去抓取實際的 Address 對象對應的數據記錄。

那么到底抓取那些 Address 實體對應的數據記錄呢？這也難不倒 PersistentSet，因為 PersistentSet 集合里還有一個 owner 屬性，該屬性就說明了 Address 對象所屬的 Person 實體，Hibernate 就會去查找 Address 對應數據表中外鍵值參照到該 Person 實體的數據。

例如我們單擊圖 2 所示窗口中 addresses 行，也就是告訴 Eclipse 要調試、輸出 addresses 屬性，這就是要訪問 addresses 屬性了，此時就可以在 Eclipse 的 Console 窗口看到輸出如下 SQL 語句：

select addresses0_.person_id as person1_0_0_, addresses0_.detail as detail0_, addresses0_.zip as zip0_   
from person_address addresses0_   
where addresses0_.person_id=?

這就是 PersistentSet 集合跟據 owner 屬性去抓取特定 Address 記錄的 SQL 語句。此時可以從 Eclipse 的 Variables 窗口看到圖 3 所示的輸出：

圖 3. 已加載的集合屬性值

從圖 3 可以看出，此時的 addresses 屬性已經被初始化了，集合里包含了 2 個 Address 對象，這正是 Person 實體所關聯的兩個 Address 對象。

通過上面介紹可以看出，Hibernate 對于 Set 屬性延遲加載關鍵就在于 PersistentSet 實現類。在延遲加載時，開始 PersistentSet 集合里并不持有任何元素。但 PersistentSet 會持有一個 Hibernate Session，它可以保證當程序需要訪問該集合時“立即”去加載數據記錄，并裝入集合元素。

與 PersistentSet 實現類類似的是，Hibernate 還提供了 PersistentList、PersistentMap、PersistentSortedMap、PersistentSortedSet 等實現類，它們的功能與 PersistentSet 的功能大致類似。

熟悉 Hibernate 集合屬性讀者應該記得：Hibernate 要求聲明集合屬性只能用 Set、List、Map、SortedSet、SortedMap 等接口，而不能用 HashSet、ArrayList、HashMap、TreeSet、TreeMap 等實現類，其原因就是因為 Hibernate 需要對集合屬性進行延遲加載，而 Hibernate 的延遲加載是依靠 PersistentSet、PersistentList、PersistentMap、PersistentSortedMap、 PersistentSortedSet 來完成的——也就是說，Hibernate 底層需要使用自己的集合實現類來完成延遲加載，因此它要求開發者必須用集合接口、而不是集合實現類來聲明集合屬性。

Hibernate 對集合屬性默認采用延遲加載，在某些特殊的情況下，為 <set.../>、<list.../>、<map.../> 等元素設置 lazy="false"屬性來取消延遲加載。

原文鏈接：http://www.cnblogs.com/jdbc/archive/2012/08/08/JA.html

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