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Hibernate的优化：分页

HibernateSybaseSQLSQL ServerOracle 
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有同学强调我对sql server的分页不了解，在mssql 2000之前只能通过top进行分页。我没有说top分页不对，我是说在hibernate的sql server方言里面，针对sql server 的top分页是不对的。至少在我使用的版本里是不对的。而且有很多同学也遇到和我类似的问题。请大家打开hibernate的showsql，看看生成的sql 语句再来判断正确还是错误，谢谢！
提到Hibernate，好多人都用“垃圾”，“效率太低”这样的字眼评价。其实任何一个框架的产生都是有原因的，这些为企业级开发产生的框架最初只是为了简化开发，或许会有一些影响性能的地方。但是通过配置和巧妙的办法，完全可以规避这些问题，发挥最大的效果。至少目前我的项目，日均pv在500w左右目前还没发现什么问题。
一、hibernate分页 hibernate对MsSql的伪分页
分页是web项目中比不可少的一个功能，数据量大的时候不能全部展示必然要用到分页技术。相信大家对hibernate中的分页都不陌生： 
public Query setMaxResults(int maxResults);
public Query setFirstResult(int firstResult);

只要调用了这两个方法并设置好参数，hibernate自动分页完全屏蔽了底层数据库分页技术，这也是众多开发者喜欢hibernate的原因之一。
项目开发中遇到一个奇怪的问题。数据库采用的是Sql Server 2005，也设置了上面两个参数，可是每次发送到数据库端的SQL语句都是select top ....语句。即便是查询第10w条，也只有一个select top 语句，不免引起对hibernate实现sql server分页的怀疑。hibernate针对不同数据库实现的分页方法封装在对应数据库的方言里，通过getLimitString方法转化成对应数据库的分页算法。
以常见的Mysql数据库的方言MySQLDialect为例： 
public String getLimitString(String sql, boolean hasOffset) {
		return new StringBuffer( sql.length() + 20 )
				.append( sql )
				.append( hasOffset ? " limit ?, ?" : " limit ?" )
				.toString();
	}

采用了大家熟悉的mysql的limit进行分页。
Oracle数据库的方言Oracle9iDialect： 
StringBuffer pagingSelect = new StringBuffer( sql.length()+100 );
		if (hasOffset) {
			pagingSelect.append("select * from ( select row_.*, rownum rownum_ from ( ");
		}
		else {
			pagingSelect.append("select * from ( ");
		}
		pagingSelect.append(sql);
		if (hasOffset) {
			pagingSelect.append(" ) row_ where rownum <= ?) where rownum_ > ?");
		}
		else {
			pagingSelect.append(" ) where rownum <= ?");
		}

利用Oracle的rownum 结合三层嵌套查询完成分页。这个三层是Oracle最经典高效的分页算法。
可是针对Sql Server的方言SQLServerDialect： 
public String getLimitString(String querySelect, int offset, int limit) {
		if ( offset > 0 ) {
			throw new UnsupportedOperationException( "query result offset is not supported" );
		}
		return new StringBuffer( querySelect.length() + 8 )
				.append( querySelect )
				.insert( getAfterSelectInsertPoint( querySelect ), " top " + limit )
				.toString();
	}

揉揉眼睛、再揉揉，没错，只出现了一个top语句。这就意味着如果查询第10w页的数据，需要把前10w页数据全部提取出来。hibernate针对sql server的分页是伪分页，所以随着数据量日益增加用户抱怨系统速度慢，程序员抱怨hibernate性能低，dba抱怨开发人员sql功底太浅。
不知道hibernate开发组，出于什么目前或情况没有真正提供sql server的分页技术，那我们自己来实现。
方言类： 
public class SQLServer2005Dialect extends SQLServerDialect {

	/**
	 * 
	 * 是否需要绑定limit参数?
	 * 
	 * 在SQL Server中使用top时不能使用参数表示top条数,而使用ROW_NUMBER()则需要提供limit参数
	 */

	private ThreadLocal<Boolean> supportsVariableLimit = new ThreadLocal<Boolean>();
	public SQLServer2005Dialect() {
		registerFunction("bitand", new BitAndFunction());
		registerFunction("bitxor", new BitXorFunction());
		registerFunction("bitor", new BitOrFunction());
		setSupportsVariableLimit(false);
	}

	/**
	 * 
	 * <p>
	 * 设置是否先绑定limit参数。
	 * </p>
	 * 
	 * @param first
	 */

	private void setSupportsVariableLimit(boolean first) {
		this.supportsVariableLimit.set(Boolean.valueOf(first));
	}

	/**
	 * 
	 * <p>
	 * 获取sql中select子句位置。
	 * </p>
	 * 
	 * @param sql
	 * 
	 * @return int
	 */
	protected static int getSqlAfterSelectInsertPoint(String sql) {
		int selectIndex = sql.toLowerCase().indexOf("select");

		int selectDistinctIndex = sql.toLowerCase().indexOf("select distinct");

		return selectIndex + ((selectDistinctIndex == selectIndex) ? 15 : 6);
	}

	public boolean supportsLimitOffset() {
		return true;
	}

	/*
	 * Hibernate在获得Limit String(已添加了limit子句)后，如果此方法返回true，
	 * 
	 * 则会添加额外的参数值(ROW_NUMBER()范围)(策略可能是这样：有offset设置两个参数值，没有设置一个参数值)
	 */
	public boolean supportsVariableLimit() {
		return ((Boolean) this.supportsVariableLimit.get()).booleanValue();
	}

	public boolean useMaxForLimit() {
		return true;
	}
	/**
	 * 首页top，以后用ROW_NUMBER
	 */
	public String getLimitString(String query, int offset, int limit) {
		setSupportsVariableLimit(offset > 0);

		if (offset == 0) {
			return new StringBuffer(query.length() + 8).append(query).insert(
					getSqlAfterSelectInsertPoint(query), " top " + limit)
					.toString();
		}

		return getLimitString(query, offset > 0);
	}
	
	public String getLimitString(String sql, boolean hasOffset) {
		int orderByIndex = sql.toLowerCase().lastIndexOf("order by");

		if (orderByIndex <= 0) {
			throw new UnsupportedOperationException(
					"must specify 'order by' statement to support limit operation with offset in sql server 2005");
		}

		String sqlOrderBy = sql.substring(orderByIndex + 8);

		String sqlRemoveOrderBy = sql.substring(0, orderByIndex);

		int insertPoint = getSqlAfterSelectInsertPoint(sql);
		return new StringBuffer(sql.length() + 100)
				.append("with tempPagination as(")
				.append(sqlRemoveOrderBy)
				.insert(
						insertPoint + 23,
						" ROW_NUMBER() OVER(ORDER BY " + sqlOrderBy
								+ ") as RowNumber,")
				.append(
						") select * from tempPagination where RowNumber>?  and RowNumber<=?")
				.toString();
	}
}

函数： 
public class BitAndFunction implements SQLFunction {
	public Type getReturnType(Type type, Mapping mapping) {
		return Hibernate.INTEGER;
	}

	public boolean hasArguments() {
		return true;
	}

	public boolean hasParenthesesIfNoArguments() {
		return true;
	}

	public String render(List args, SessionFactoryImplementor factory)
			throws QueryException {
		if (args.size() != 2) {
			throw new IllegalArgumentException(
					"BitAndFunction requires 2 arguments!");
		}
		return args.get(0).toString() + " & " + args.get(1).toString();
	}
}

public class BitOrFunction implements SQLFunction {
	public Type getReturnType(Type type, Mapping mapping) {
		return Hibernate.INTEGER;
	}
	public boolean hasArguments() {
		return true;
	}
	public boolean hasParenthesesIfNoArguments() {
		return true;
	}
	public String render(List args, SessionFactoryImplementor factory)
			throws QueryException {
		if (args.size() != 2) {
			throw new IllegalArgumentException(
					"BitOrFunction requires 2 arguments!");
		}
		return args.get(0).toString() + " | " + args.get(1).toString();
	}
}

public Type getReturnType(Type type, Mapping mapping) {
		return Hibernate.INTEGER;
	}
	public boolean hasArguments() {
		return true;
	}
	public boolean hasParenthesesIfNoArguments() {
		return true;
	}
	public String render(List args, SessionFactoryImplementor factory)
			throws QueryException {
		if (args.size() != 2) {
			throw new IllegalArgumentException(
					"BitXorFunction requires 2 arguments!");
		}
		return args.get(0).toString() + " ^ " + args.get(1).toString();
	}


打包测试，一切正常。第一页采用top分页，以后采用ROW_NUMBER分页第一页以上查询要求sql中必须含有排序子句。
这只是在项目过程中采用的sql server遇到的该问题，如果使用mysql，oracle则不会遇到这个问题。
至此，项目中第一个问题解决！
分享到：
| Struts2/XWork 安全漏洞及解决办法
评论
28 楼 分离的北极熊 2010-07-29  
你别管HIBERNATE 是如何实现的，如果自己写SQL的话，把分页语句实现……

除了LS有说到的 row_number() over外，不用top，LZ可以尝试写一个分页来体验一下
27 楼 分离的北极熊 2010-07-29  
LZ好像对SQL SERVER 的分页语句不是很熟悉啊

mysql 是 limit
Oracle 是你文中所描述的 3层嵌套查询
而sql server 从久远的历史来看，就是用top来分页的， 你所看到的东西没什么不对的地方

26 楼 zeroxy 2010-07-28  
我记得Hibernate对Mssql的分页是这样处理的。比如说每页10条，取第10页。

select top 10
from (select Top 100 from Table_A order by id) a
order by a.id desc

确实是只用了top，但也不是全取出来。
25 楼 my_corner 2010-07-28  
ming123 写道
風一樣的男子 写道
my_corner 写道

return getLimitString(query, offset > 0);



这个直接 
return getLimitString(query, true);

甚至 
return getLimitString(query);

后面那个参数没看到有用啊

貌似是这样的，是不是lz的代码没粘贴全啊

呵呵，粘全了
24 楼 my_corner 2010-07-28  
風一樣的男子 写道
my_corner 写道

return getLimitString(query, offset > 0);



这个直接 
return getLimitString(query, true);

甚至 
return getLimitString(query);

后面那个参数没看到有用啊

这是重写的hibernate重写的Dialect这个抽象类中的方法。源代码中的两个方法如下： 
/**
	 * Add a <tt>LIMIT</tt> clause to the given SQL <tt>SELECT</tt>
	 *
	 * @return the modified SQL
	 */
	public String getLimitString(String querySelect, boolean hasOffset) {
		throw new UnsupportedOperationException( "paged queries not supported" );
	}

	public String getLimitString(String querySelect, int offset, int limit) {
		return getLimitString( querySelect, offset>0 );
	}
23 楼 ming123 2010-07-28  
風一樣的男子 写道
my_corner 写道

return getLimitString(query, offset > 0);



这个直接 
return getLimitString(query, true);

甚至 
return getLimitString(query);

后面那个参数没看到有用啊

貌似是这样的，是不是lz的代码没粘贴全啊
22 楼 風一樣的男子 2010-07-27  
my_corner 写道

return getLimitString(query, offset > 0);



这个直接 
return getLimitString(query, true);

甚至 
return getLimitString(query);

后面那个参数没看到有用啊
21 楼 zzy9zzy 2010-07-27  
Sybase 12.5不支持物理分页，只能写存储过程处理，反映到Hibernate上就是整个查询代码都走样了，难写难看。
20 楼 笑我痴狂 2010-07-27  
学习了

期待继续更新

19 楼 ming123 2010-07-27  
java一般都选择mysql或者oracle吧
18 楼 my_corner 2010-07-27  
猪圈羊圈 写道
呵呵，楼主也发现这个问题了啊！
前面我们做项目也遇到这个问题。只能说开源的hibernate对微软的产品支持做的很水吧。

也许是认为sqlserver 不应和java配对。
17 楼 猪圈羊圈 2010-07-27  
呵呵，楼主也发现这个问题了啊！
前面我们做项目也遇到这个问题。只能说开源的hibernate对微软的产品支持做的很水吧。
16 楼 my_corner 2010-07-27  
sohuexe 写道
row_number() over 很容易处理分页的，不知道为啥那么多视而不见。

不是视而不见，2000的时候没有这个玩意，2005出来之后好多人不会用因此还沿用以前的写法。
15 楼 mzba520 2010-07-27  
嗯，学习了，关注一下
14 楼 sohuexe 2010-07-27  
row_number() over 很容易处理分页的，不知道为啥那么多视而不见。
13 楼 icefishc 2010-07-27  
liujun999999 写道
感觉sybase现在做得越来越不行了，我公司项目用ibatis，分页必须写一个存储过程来搞，sybase15.0里还有很多sql上的bug，一个标准的sql在oracle和mssql里都正常，但是跑到sybase里往往死活不行

标准sql不能跑只能说对标准支持不好。 说它是bug就有些冤枉它了。 Oracle和mssql server也不是所有的标准sql都支持
12 楼 liujun999999 2010-07-27  
感觉sybase现在做得越来越不行了，我公司项目用ibatis，分页必须写一个存储过程来搞，sybase15.0里还有很多sql上的bug，一个标准的sql在oracle和mssql里都正常，但是跑到sybase里往往死活不行
11 楼 魔力猫咪 2010-07-27  
icefishc 写道
my_corner 写道
魔力猫咪 写道
出现这种情况是因为Hibernate还一直沿用SQLServer2000时代的Dialect，没有为2005、2008编写新的Dialect。
可能因为Java阵营天生和微软犯冲吧。对对方的支持都相对差一些。

即便是沿用了SQLServer2000时代的Dialect也说不过去。不去看源代码，只看生成的sql，至少不能查询第几条就select top XXX 吧？只是一个top，在数据库层面来看，无论如何都是做不了分页的。

怀疑sqlserver 在2000时 还不支持在sub query中用top. 那时候又没有分析函数。 也没有什么太好的办法，除非用临时表。而临时表又有很多限制，不能在事物中使用。

2000时代是不支持rownumber的。SQLServer2000的JDBC驱动也是问题多多。直到2005驱动才得到改善，不过很多人还是更喜欢JTDS驱动。
10 楼 icefishc 2010-07-27  
引用

sybase和MsSql有些渊源，貌似当初微软和sybase合作，后来出来了MsSql。jtds驱动支持这个两个数据库，sybase的hibernate方言里有这么一句注释：
/**
* An SQL dialect compatible with Sybase and MS SQL Server.
* @author Gavin King
*/

嗯 在2000的时候他们还很像。 但后来区别就越来越大。到了05以后就可以把他们当作完全不同的数据库来学了。
9 楼 my_corner 2010-07-27  
icefishc 写道
my_corner 写道
liujun999999 写道
对啊，sybase方言应该也存在这个问题，学习了

sybase我不太了解，查了一下代码。
Sybase11Dialect extends SybaseDialect，SybaseDialect extends Dialect
分页是用的Dialect这里面的。不过从方言里的代码是这样的： 
/**
	 * Add a <tt>LIMIT</tt> clause to the given SQL <tt>SELECT</tt>
	 *
	 * @return the modified SQL
	 */
	public String getLimitString(String querySelect, boolean hasOffset) {
		throw new UnsupportedOperationException( "paged queries not supported" );
	}

	public String getLimitString(String querySelect, int offset, int limit) {
		return getLimitString( querySelect, offset>0 );
	}

难道sybase分页的时候，抛出throw new UnsupportedOperationException( "paged queries not supported" )？

sybase这鬼东西，很不好用。没有分析函数top又不能在subquery中用（不会报错，但结果不对）。

sybase和MsSql有些渊源，貌似当初微软和sybase合作，后来出来了MsSql。jtds驱动支持这个两个数据库，sybase的hibernate方言里有这么一句注释：
/**
* An SQL dialect compatible with Sybase and MS SQL Server.
* @author Gavin King
*/
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