04_ hibernate懒加载机制[转]

什么是hibernate懒加载？所谓懒加载(lazy)就是延时加载，延迟加载。    
什么时候用懒加载呢？只能回答要用懒加载的时候就用懒加载。    
为什么要用懒加载呢？就是当我们要访问的数据量过大时，明显用缓存不太合适，因为内存容量有限，为了减少并发量，减少系统资源的消耗，我们让数据在需要的时候才进行加载，这时我们就用到了懒加载。    
  
比如部门PO和员工PO，部门与员工1对多，如果lazy设置为 false，那么只要加载了一个部门的po，就会根据一对多配置的关系把所有员工的po也加载出来。但是实际上有时候只是需要用到部门的信息，不需要用到员工的信息，这时员工po的加载就等于浪费资源。如果lazy设置为true，那么只有当你访问部门po的员工信息时候才回去加载员工的po的信息。    
Hibernate 3.0中lazy有三个值：true，false，proxy，默认的是lazy="proxy"。    
具体设置成什么要看业务的需求，并不是说哪个设置就是最好的，到低要怎样设置就要看你的实际需求了。    
  
假如在student对象中包含一个head对象：    
1. 如果确定在用student对象的时候就要用到head对象里的属性，那你就设置立即加载，因为设置立即加载那么在查询student的同时就会查询 student的head，hibernate就会在查询的时候关联两张表从而生成的sql就可能只有一条。    
2. 如果你设置的是延迟加载，那么肯定会要生成1+N条sql语句：其中“1”是查询student的语句，“N”是根据N个student的id去查询head的N条语句。而且，延迟加载是要用到的时候才去执行查询，这样系统判断那里需要加载，那里不需要加载也需要时间，性能上肯定就不如立即加载了。    
3. 如果有的地方需要用到student的时候才用到head属性，那么你就设置成延迟加载，因为查询2张表的数据肯定要比查询1张表的数据消耗大。    
  
延迟加载机制是为了避免一些无谓的性能开销而提出来的，所谓延迟加载就是当在真正需要数据的时候，才真正执行数据加载操作。在Hibernate中提供了对实体对象的延迟加载以及对集合的延迟加载，另外在Hibernate3中还提供了对属性的延迟加载。    
  
  
A 实体对象的延迟加载    
如果想对实体对象使用延迟加载，必须要在实体的映射配置文件中进行相应的配置，如下所示： 

Xml代码     
1.<hibernate-mapping>     
2.    <class name="com.mixele.entity.User" table="user" lazy="true">     
3.        ......      
4.    </class>     
5.</hibernate-mapping>     
<hibernate-mapping>   
    <class name="com.mixele.entity.User" table="user" lazy="true">   
        ......   
    </class>   
</hibernate-mapping>   
  
Java代码     
1.User user=(User)session.load(User.class,"1");//(1)这里load()方法返回User对象的代理类对象      
2.System.out.println(user.getName());//(2)通过CGLIB赋予的回调机制进行赋值     
User user=(User)session.load(User.class,"1");//(1)这里load()方法返回User对象的代理类对象   
System.out.println(user.getName());//(2)通过CGLIB赋予的回调机制进行赋值  

当运行到(1)处时，Hibernate并没有发起对数据的查询，如果此时通过一些调试工具，观察此时user对象的内存快照，会惊奇的发现，此时返回的可能是User$EnhancerByCGLIB$$bede8986类型的对象，而且其属性为null。这是怎么回事？session.load()方法会返回实体对象的代理类对象，这里所返回的对象类型就是User对象的代理类对象。在Hibernate中通过使用 CGLIB，来实现动态构造一个目标对象的代理类对象，并且在代理类对象中包含目标对象的所有属性和方法，而且所有属性均被赋值为null。通过调试器显示的内存快照，可以看出此时真正的User对象，是包含在代理对象的CGLIB$CALBACK_0.target属性中。  
  
当运行到(2)处时，此时调用user.getName()方法，这时通过CGLIB赋予的回调机制，实际上调用CGLIB$CALBACK_0.getName()方法，当调用该方法时，Hibernate会首先检查CGLIB$CALBACK_0.target属性是否为null，如果不为空，则调用目标对象的getName方法，如果为空，则会发起数据库查询，生成类似这样的SQL语句：select * from user where id='1';来查询数据，并构造目标对象，并且将它赋值到CGLIB$CALBACK_0.target属性中。 

   
这样，通过一个中间代理对象，Hibernate实现了实体的延迟加载，只有当用户真正发起获得实体对象属性的动作时，才真正会发起数据库查询操作。所以实体的延迟加载是用通过中间代理类完成的，所以只有session.load()方法才会利用实体延迟加载，因为只有session.load()方法才会返回实体类的代理类对象。    




B 集合类型的延迟加载    
    

    在Hibernate的延迟加载机制中，针对集合类型的应用，意义是最为重大的，因为这有可能使性能得到大幅度的提高，为此Hibernate进行了大量的努力，其中包括对JDK Collection的独立实现，在一对多关联中，定义的用来容纳关联对象的Set集合，并不是java.util.Set类型或其子类型，而是 net.sf.hibernate.collection.Set类型，通过使用自定义集合类的实现，Hibernate实现了集合类型的延迟加载。为了对集合类型使用延迟加载，必须如下配置实体类的关于关联的部分：    
  
Xml代码     
1.<hibernate-mapping>     
2.    <class name="com.mixele.entity.User" table="user">     
3.        ......      
4.        <set name="addresses" table="address" lazy="true" inverse="true">     
5.            <key column="user_id"/>     
6.            <one-to-many class="com.mixele.entity.Arrderss"/>     
7.        </set>     
8.    </class>     
9.</hibernate-mapping>     
<hibernate-mapping>   
    <class name="com.mixele.entity.User" table="user">   
        ......   
        <set name="addresses" table="address" lazy="true" inverse="true">   
            <key column="user_id"/>   
            <one-to-many class="com.mixele.entity.Arrderss"/>   
        </set>   
    </class>   
</hibernate-mapping>   
  
  
通过将<set>元素的lazy属性设置为true来开启集合类型的延迟加载特性。看下面的代码：    
  
Java代码     
1.User user=(User)session.load(User.class,"1");      
2.Collection addset=user.getAddresses();//(1)并不会发起对关联数据的查询来加载关联数据      
3.Iterator it=addset.iterator();//(2)查找符合条件的实体对象      
4.while(it.hasNext()) {      
5.    Address address=(Address)it.next();      
6.    System.out.println(address.getAddress());      
7.}     
User user=(User)session.load(User.class,"1");   
Collection addset=user.getAddresses();//(1)并不会发起对关联数据的查询来加载关联数据   
Iterator it=addset.iterator();//(2)查找符合条件的实体对象   
while(it.hasNext()) {   
    Address address=(Address)it.next();   
    System.out.println(address.getAddress());   
}   
    
    当程序执行到(1)处时，并不会发起对关联数据的查询来加载关联数据，只有运行到(2)处时，真正的数据读取操作才会开始，这时Hibernate会根据缓存中符合条件的数据索引，来查找符合条件的实体对象。    
这里引入了一个全新的概念——数据索引，下面首先将说明什么是数据索引。在Hibernate中对集合类型进行缓存时，是分两部分进行缓存的，首先缓存集合中所有实体的id列表，然后缓存实体对象，这些实体对象的id列表，就是所谓的数据索引。当查找数据索引时，如果没有找到对应的数据索引，这时就会执行一条select SQL语句，获得符合条件的数据，并构造实体对象集合和数据索引，然后返回实体对象的集合，并且将实体对象和数据索引纳入Hibernate的缓存之中。另一方面，如果找到对应的数据索引，则从数据索引中取出id列表，然后根据id在缓存中查找对应的实体，如果找到就从缓存中返回，如果没有找到，在发起select SQL查询。在这里我们看出了另外一个问题，这个问题可能会对性能产生影响，这就是集合类型的缓存策略。如果如下配置集合类型：    

        Xml代码     
1.<hibernate-mapping>     
2.    <class name="com.mixele.entity.User" table="user">     
3.        ......      
4.        <set name="addresses" table="address" lazy="true" inverse="true">     
5.            <cache usage="read-only"/> <!--只会对数据索引进行缓存-->     
6.            <key column="user_id"/>     
7.            <one-to-many class="com.mixele.entity.Arrderss"/>     
8.        </set>     
9.    </class>     
10.</hibernate-mapping>     
<hibernate-mapping>   
    <class name="com.mixele.entity.User" table="user">   
        ......   
        <set name="addresses" table="address" lazy="true" inverse="true">   
            <cache usage="read-only"/> <!--只会对数据索引进行缓存-->   
            <key column="user_id"/>   
            <one-to-many class="com.mixele.entity.Arrderss"/>   
        </set>   
    </class>   
</hibernate-mapping>   


     这里应用了<cache usage="read-only"/>配置，如果采用这种策略来配置集合类型，Hibernate将只会对数据索引进行缓存，而不会对集合中的实体对象进行缓存。如上配置运行下面的代码：  

      Java代码     
1.User user=(User)session.load(User.class,"1");      
2.Collection addset=user.getAddresses();      
3.Iterator it=addset.iterator();      
4.while(it.hasNext()) {      
5.    Address address=(Address)it.next();      
6.    System.out.println(address.getAddress());      
7.}      
8.System.out.println("Second query……");      
9.User user2=(User)session.load(User.class,"1");      
10.Collection it2=user2.getAddresses();      
11.while(it2.hasNext())　{      
12.    Address address2=(Address)it2.next();      
13.    System.out.println(address2.getAddress());      
14.}  



运行这段代码，会得到类似下面的输出：    
Select * from user where id='1';    
Select * from address where user_id='1';    
Tianjin    
Dalian    
Second query……    
Select * from address where id='1';    
Select * from address where id='2';    
Tianjin    
Dalian  


  
可以看到，当第二次执行查询时，执行了两条对address表的查询操作，为什么会这样呢？这是因为当第一次加载实体后，根据集合类型缓存策略的配置，只对集合数据索引进行了缓存，而并没有对集合中的实体对象进行缓存，所以在第二次再次加载实体时，Hibernate找到了对应实体的数据索引，但是根据数据索引，却无法在缓存中找到对应的实体，所以Hibernate根据找到的数据索引发起了两条select SQL的查询操作，这里造成了对性能的浪费，怎样才能避免这种情况呢？必须对集合类型中的实体也指定缓存策略，对集合类型进行配置：    


Xml代码     
1.<hibernate-mapping>     
2.    <class name="com.mixele.entity.User" table="user">     
3.        ......      
4.        <set name="addresses" table="address" lazy="true" inverse="true">     
5.            <cache usage="read-write"/>     
6.            <key column="user_id"/>     
7.            <one-to-many class="com.mixele.entity.Arrderss"/>     
8.        </set>     
9.    </class>     
10.</hibernate-mapping>     
<hibernate-mapping>   
    <class name="com.mixele.entity.User" table="user">   
        ......   
        <set name="addresses" table="address" lazy="true" inverse="true">   
            <cache usage="read-write"/>   
            <key column="user_id"/>   
            <one-to-many class="com.mixele.entity.Arrderss"/>   
        </set>   
    </class>   
</hibernate-mapping>   
此时Hibernate会对集合类型中的实体也进行缓存，再次运行上面的代码，将会得到类似如下的输出：    
Select * from user where id='1';    
Select * from address where user_id='1';    
Tianjin    
Dalian    
Second query……    
Tianjin    
Dalian    
这时将不会再有根据数据索引进行查询的SQL语句，因为此时可以直接从缓存中获得集合类型中存放的实体对象。    


C 属性延迟加载    
在Hibernate3中，引入了一种新的特性——属性的延迟加载，这个机制又为获取高性能查询提供了有力的工具。在大数据对象读取时，假设在User对象中有一个resume字段，该字段是一个java.sql.Clob类型，包含了用户的简历信息，当加载该对象时，不得不每一次都要加载这个字段，而不论是否真的需要它，而且这种大数据对象的读取本身会带来很大的性能开销。在Hibernate2中，只有通过面向性能的粒度细分，来分解User类，来解决这个问题，但是在Hibernate3中，可以通过属性延迟加载机制，来使我们获得只有当我们真正需要操作这个字段时，才去读取这个字段数据的能力，为此必须如下配置实体类：    
  
Xml代码     
1.<hibernate-mapping>     
2.    <class name="com.mixele.entity.User" table="user">     
3.        ......      
4.        <property name="resume" type="java.sql.Clob" column="resume" lazy="true"/>     
5.    </class>     
6.</hibernate-mapping>     
<hibernate-mapping>   
    <class name="com.mixele.entity.User" table="user">   
        ......   
        <property name="resume" type="java.sql.Clob" column="resume" lazy="true"/>   
    </class>   
</hibernate-mapping>   
  
通过对<property>元素的lazy属性设置true来开启属性的延迟加载，在Hibernate3中为了实现属性的延迟加载，使用了类增强器来对实体类的Class文件进行强化处理，通过增强器的增强，将CGLIB的回调机制逻辑，加入实体类，这里我们可以看出属性的延迟加载，还是通过CGLIB来实现的。CGLIB是Apache的一个开源工程，这个类库可以操纵java类的字节码，根据字节码来动态构造符合要求的类对象。根据上面的配置我们运行下面的代码：    
  
Java代码     
1.String sql="from User user where user.name='zx'";      
2.Query query=session.createQuery(sql); //(1)Select id,age,name from user where name='zx';      
3.List list=query.list();      
4.for(int i=0;i<list.size();i++)　{      
5.    User user=(User)list.get(i);      
6.    System.out.println(user.getName());      
7.    System.out.println(user.getResume());//(2)Select resume from user where id='1';      
8.}     
String sql="from User user where user.name='zx'";   
Query query=session.createQuery(sql); //(1)Select id,age,name from user where name='zx';   
List list=query.list();   
for(int i=0;i<list.size();i++)　{   
    User user=(User)list.get(i);   
    System.out.println(user.getName());   
    System.out.println(user.getResume());//(2)Select resume from user where id='1';   
}   
  
当执行到（1）处时，会生成类似如下的SQL语句：    
Select id,age,name from user where name='zx';    
这时Hibernate会检索User实体中所有非延迟加载属性对应的字段数据，当执行到（2）处时，会生成类似如下的SQL语句：Select resume from user where id='1';    
这时会发起对resume字段数据真正的读取操作。    
Hibernate提供了懒加载策略，配合open session in view可以避免在不需要的时候加载关联对象。    
问题是很多情况下，同一个对象可能需要在不同的场合使用，有些场合可能需要一次性加载所有的关系对象。比如在用户登录时，需要一次获取用户的所有关联对象，而在用户CRUD操作时，需要尽量使用懒加载避免加载不需要的对象。    
可以将lazy设为true，针对登录请求提供一个不同的接口来解决上述问题，但是如果系统中存在大量这种情况，有什么比较好的办法来解决呢？只要你正确使用Spring，如果不涉及远程的问题，OpenSessionView就可以解决了。