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Hibernate框架中直接操作JDBC接口實(shí)例

Hibernate是一個開放源代碼的對象關(guān)系映射框架，它對JDBC進(jìn)行了非常輕量級的對象封裝，使得Java程序員可以隨心所欲的使用面向?qū)ο缶幊趟季S來操縱數(shù)據(jù)庫。

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Hibernate的優(yōu)勢在于屏蔽了數(shù)據(jù)庫細(xì)節(jié)，對于新增修改刪除的數(shù)據(jù)層操作，不再需要跟具體的SQL語句打交道，簡單的對對象實(shí)例進(jìn)行增刪改操作即可。但是，對于多表關(guān)聯(lián)、分組統(tǒng)計(jì)、排序等復(fù)雜的查詢功能時，由于Hibernate自身的O-R映射機(jī)制，父子表之間關(guān)聯(lián)取數(shù)據(jù)會產(chǎn)生大量冗余的查詢操作，性能低下。此類情況下，直接使用JDBC的SQL語句反而更加靈活和高效。

Hibernate框架處理復(fù)雜查詢問題實(shí)例分析

考慮如下數(shù)據(jù)庫實(shí)體示例，表A為主表，表B和表C為子表，A與B、A與C表均為1對多關(guān)系，在B表和C表中以A_ID外鍵字段關(guān)聯(lián)A表父記錄。

圖 1.數(shù)據(jù)庫實(shí)體示例圖

在Hibernate框架中，通常采用以下配置方式完成A表與B，C表父子實(shí)體之間的級聯(lián)查詢操作，Hibernate實(shí)體配置xml如下：

 
 
 
 
  
  
  
  清單1.hibernate實(shí)體配置xml    
  
  
  A.hbm.xml:    
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
  B.hbm.xml:    
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
     
  
  
  C.hbm.xml

對應(yīng)的Hibernate領(lǐng)域?qū)嶓w類代碼示例如下：

 
 
 
 
  
  
  
  清單2.hibernate實(shí)體類示例    
  
  
  A.java:    
  
  
  publicclassAimplementsjava.io.Serializable,Comparable{    
  
  
  privatelongid;    
  
  
  privateSetchildren_b=newHashSet();  
  
  
  
  privateSetchildren_c=newHashSet();    
  
  
     
  
  
  publicA(longid){    
  
  
  this.id=id;    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publiclonggetId(){    
  
  
  returnid;    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publicvoidsetId(longid){    
  
  
  this.id=id;    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publicSetgetChildern_b(){    
  
  
  returnchildren_b;    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publicvoidsetChildren_b(Setchildren_b){    
  
  
  this.children_b=children_b;    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publicSetgetChildern_c(){    
  
  
  returnchildren_c;    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publicvoidsetChildren_c(Setchildren_c){    
  
  
  this.children_c=children_c;    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publicintcompareTo(Objectother){    
  
  
  AotherSubject=(A)other;    
  
  
  longcurAmount=this.getChildren_b().size()+this.getChildren_c().size();    
  
  
  longotherAmount=otherSubject.getChildren_b().size()    
  
  
   +otherSubject.getChildren_c().size();    
  
  
  if(curAmount  
  
  
  
{    
  
  
  return-1;    
  
  
  }    
  
  
  elseif(curAmount>otherAmount)    
  
  
  {    
  
  
  return1;    
  
  
  }    
  
  
  else    
  
  
  {    
  
  
  return0;    
  
  
  }    
  
  
  }    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  B.java:    
  
  
  publicclassBimplementsjava.io.Serializable,Comparable{    
  
  
  privatelongid;    
  
  
  privatelonga_id;    
  
  
     
  
  
  publiclonggetId(){    
  
  
  returnid;    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publicvoidsetId(longid){    
  
  
  this.id=id;    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publiclonggetA_id(){    
  
  
  returna_id;    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publicvoidsetA_id(longa_id){    
  
  
  this.a_id=a_id;    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publicB(longid){    
  
  
  this.id=id;    
  
  
  }    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  C.java:    
  
  
  publicclassCimplementsjava.io.Serializable,Comparable{    
  
  
  privatelongid;    
  
  
  privatelonga_id;    
  
  
     
  
  
  publiclonggetId(){    
  
  
  returnid;    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publicvoidsetId(longid){    
  
  
  this.id=id;    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publiclonggetA_id(){    
  
  
  returna_id;    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publicvoidsetA_id(longa_id){    
  
  
  this.a_id=a_id;    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publicC(longid){    
  
  
  this.id=id;    
  
  
  }    
  
  
  }

假設(shè)現(xiàn)在要統(tǒng)計(jì)A表中從屬的B表和C表記錄之和最高的top10的A表記錄，在Hibernate框架下，由于取A表對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫記錄時，已關(guān)聯(lián)取出了對應(yīng)的B、C表子記錄存放于A實(shí)體類的children_a，children_c的屬性中，因此top10的功能可以通過比較每個A表實(shí)體類中children_a、children_c的Set的size大小并進(jìn)行排序得到，其代碼示例如下：

 
 
 
 
  
  
  
  清單3.排序代碼示例    
  
  
  privateArrayListsortAByAmount(ArrayListall)  
  
  
  
  {    
  
  
  for(inti=0;i  
  
  
  
{    
  
  
  for(intj=0;j  
  
  
  
{    
  
  
  if(all.get(j).compareTo(all.get(j+1))<=0)    
  
  
  {    
  
  
  Atemp=all.get(j);    
  
  
  all.set(j,all.get(j+1));    
  
  
  all.set(j+1,temp);    
  
  
  }    
  
  
  }    
  
  
  }    
  
  
  returnall;    
  
  
  }

表面看來很方便，但是由于Hibernate是面向?qū)ο蟮腛-R映射機(jī)制，每一條A表記錄的查詢實(shí)際都關(guān)聯(lián)有兩條B、C表查詢的SQL產(chǎn)生，我們可以看到Hibernate的SQL日志中：

 
 
 
 
  
  
  
  清單4.Hibernatesql日志示例    
  
  
  Hibernate:selecta0_.IDasID2_fromAa0_wherea0_.ID='1'   
  
  
  Hibernate:selectb0_.IDasID2_,b0_.A_IDasA_ID2_fromBb0_whereb0_.ID=?    
  
  
  Hibernate:selectc0_.IDasID2_,c0_.A_IDasA_ID2_fromCc0_wherec0_.ID=?

由上述Sql日志可以看出，每一條A表記錄的取出，都伴隨以A表ID為查詢條件關(guān)聯(lián)B，C表中A_ID外鍵字段的2條取子記錄的sql，這是由A.hbm.xml配置中“l(fā)azy=false”決定的。#p#

這種情況下，當(dāng)A和B、C表中數(shù)據(jù)量越來越大時，A表取實(shí)體的操作開銷將隨著sql查詢的增多而增大，并且在緊接著的排序過程中，即使采用業(yè)界最快的快速排序算法，排序時間依然是隨原始排序?qū)嶓w數(shù)量的線性關(guān)系（O(nlgn)），效率會線性下降，最終無法滿足客戶的前臺查詢的效率要求。此類情況下如直接采用JDBC，則只需一條如下的SQL語句，即可完成該功能：

 
 
 
 
  
  
  
  清單5.直接JDBC操作sql    
  
  
  select    
  
  
  tab1.ID,    
  
  
  tab1.sumCol+tab2.sumCol    
  
  
  from    
  
  
  (    
  
  
  selecta.ID,    
  
  
  count(b.ID)sumCol    
  
  
  fromAaleftjoinBbona.ID=b.ID    
  
  
  GROUPBY    
  
  
  a.ID    
  
  
  )tab1,    
  
  
  (    
  
  
  selecta.ID,    
  
  
  count(c.ID)sumCol    
  
  
  fromAaleftjoinCcona.ID=c.ID    
  
  
  GROUPBY    
  
  
  a.ID    
  
  
  )tab2    
  
  
  wheretab1.ID=tab2.ID    
  
  
  orderbytab1.sumCol+tab2.sumColdesc

在以上JDBC方式下，即使A、B、C表的數(shù)據(jù)量持續(xù)增長，仍然只有1條SQL的開銷，不會出現(xiàn)SQL遞增的情況，因此耗時是在可控制的區(qū)間內(nèi)的。并且讀者可以注意到上述SQL將3表關(guān)聯(lián)拆分成了2個子查詢，這樣避免了3表做笛卡爾積的數(shù)量和，進(jìn)一步提高了查詢效率。由此可見，直接操作JDBC，除SQL的開銷可控外，還可以利用數(shù)據(jù)庫層各種機(jī)制，如上述查詢語句中的leftjoin、子查詢、索引…，靈活的調(diào)整SQL語句，以達(dá)到最佳的查詢性能。

由上可實(shí)例可看出，在多表關(guān)聯(lián)、排序等復(fù)雜的查詢情況下，Hibernate框架由于其自身對象封裝的特殊性，不能像JDBC直接操作SQL那樣很好的解決查詢中高效性和靈活性方面的需求，且由于其屏蔽了數(shù)據(jù)庫的底層，開發(fā)人員看到的只是Hibernate提供的數(shù)據(jù)層API，無法與靈活的使用SQL語句等數(shù)據(jù)庫底層細(xì)節(jié)。因此，有必要在Hibernate框架中提供直接操作JDBC的接口。

在Hibernate框架中提供操作JDBC的接口的解決方案

Hibernate的session機(jī)制

我們知道Hibernate框架本身也是建立在JDBC之上的數(shù)據(jù)持久層實(shí)現(xiàn)，因此，要在框架本身提供操作JDBC的接口，需要切入其對JDBC封裝的細(xì)節(jié)。通過研究和查閱Hibernate的框架源代碼及參考文檔，我們發(fā)現(xiàn)，Hibernate的Session會話是進(jìn)行持久化的基礎(chǔ)，所有的持久化操作都是在Session的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，在實(shí)現(xiàn)上它是和JDBC中的connection數(shù)據(jù)庫連接綁定的，也就是說，Hibernate的會話域基于一個實(shí)際的connection類實(shí)例，二者之間的關(guān)系如下圖所示：

圖 2.Hibernate Session機(jī)制示意圖

由上可以看到，Hibernate中的session是單線程的，代表了一次會話的過程。實(shí)際上是把一個JDBCConnection打包了，每一個Session實(shí)例和一個數(shù)據(jù)庫事務(wù)綁定。其生命周期是與與之關(guān)聯(lián)的connection實(shí)例的生命周期一致的。

具體解決方案

由上面的Hibernate的Session機(jī)制我們意識到，只要能獲取到Hibernate當(dāng)前會話中的Connection，則獲得了JDBC的底層數(shù)據(jù)庫連接實(shí)例，剩下就都是JDBC的范疇了。再查閱Hibernate的API，發(fā)現(xiàn)HibernateTemplate類中SessionFactory成員的getCurrentSession()方法即可獲得Hibernate環(huán)境下的當(dāng)前活動的Session會話，而Hibernate中Session實(shí)例的connection()方法即可獲得該會話中綁定的Connection數(shù)據(jù)庫連接實(shí)例。

問題迎刃而解了，既然可以操作Connection實(shí)例，那與之關(guān)聯(lián)的Statement、ResultSet等基本JDBC類均在我們控制范圍中了，我們采用接口模式設(shè)計(jì)一個輕量級解決方案，使其在保持原Hibernate的增刪改操作方式前提下靈活提供操作JDBC的接口。設(shè)計(jì)類圖如下圖所示：

圖 3.解決方案設(shè)計(jì)類示意圖

設(shè)計(jì)中，AbstractHibernateDao類作為DAO操作的基本類，保留原有Hibenrate框架下的新增，修改，刪除等API。BaseHibernateDao類繼承AbstractHibernateDao類，在此類中增加了直接操作JDBC的接口。設(shè)計(jì)getConnection方法獲取JDBC的數(shù)據(jù)庫連接實(shí)例，設(shè)計(jì)getObjectsBySql方法作為對外的主要接口，該方法調(diào)用fetchObjects方法，這是具體的數(shù)據(jù)庫記錄到領(lǐng)域?qū)ο蟮霓D(zhuǎn)換操作，需要使用者override該方法以完成自有領(lǐng)域?qū)ο蟮奶畛浼?xì)節(jié)。實(shí)際實(shí)現(xiàn)的類代碼如下所示：

 
 
 
 
  
  
  
  清單6.解決方案實(shí)現(xiàn)代碼    
  
  
  AbstractHibernateDao.java:    
  
  
  abstractpublicclassAbstractHibernateDaoextendsHibernateDaoSupport{    
  
  
     
  
  
  protectedLoglogger=LogFactory.getLog(getClass());    
  
  
  protectedClassentityClass;    
  
  
     
  
  
  protectedClassgetEntityClass(){    
  
  
  returnentityClass;    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publicListgetAll(){    
  
  
  returngetHibernateTemplate().loadAll(getEntityClass());    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publicvoidsave(Objecto){    
  
  
  getHibernateTemplate().saveOrUpdate(o);    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publicvoidremoveById(Serializableid){    
  
  
  remove(get(id));    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publicvoidremove(Objecto){    
  
  
  getHibernateTemplate().delete(o);    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  BaseHibernateDao.java:    
  
  
  abstractpublicclassBaseHibernateDaoextendsAbstractHibernateDao{    
  
  
  publicConnectiongetConnection()    
  
  
  {    
  
  
  try    
  
  
  {    
  
  
     
  
  
  SessioncurSeesion=null;    
  
  
  Connectioncon=null;    
  
  
  curSeesion=super.getHibernateTemplate().getSessionFactory()    
  
  
   .getCurrentSession();    
  
  
  con=curSeesion.connection();    
  
  
  returncon;    
  
  
  }    
  
  
  catch(Exceptiones)    
  
  
  {    
  
  
  System.out.println(es.getMessage());    
  
  
  returnnull;    
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  }    
  
  
     
  
  
  publicArrayList

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