隨筆檔案(496)

?????? 數(shù)據(jù)庫查詢性能的提升也是涉及到開發(fā)中的各個(gè)階段，在開發(fā)中選用正確的查詢方法無疑是最基礎(chǔ)也最簡單的。

SQL語句的優(yōu)化

?????? 使用正確的SQL語句可以在很大程度上提高系統(tǒng)的查詢性能。獲得同樣數(shù)據(jù)而采用不同方式的SQL語句在性能上的差距可能是十分巨大的。

?????? 由于Hibernate是對(duì)JDBC的封裝，SQL語句的產(chǎn)生都是動(dòng)態(tài)由Hibernate自動(dòng)完成的。Hibernate產(chǎn)生SQL語句的方式有兩種：一種是通過開發(fā)人員編寫的HQL語句來生成，另一種是依據(jù)開發(fā)人員對(duì)關(guān)聯(lián)對(duì)象的訪問來自動(dòng)生成相應(yīng)的SQL語句。

?????? 至于使用什么樣的SQL語句可以獲得更好的性能要依據(jù)數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)以及所要獲取數(shù)據(jù)的具體情況來進(jìn)行處理。在確定了所要執(zhí)行的SQL語句后，可以通過以下三個(gè)方面來影響Hibernate所生成的SQL語句：

●?? HQL語句的書寫方法。

●?? 查詢時(shí)所使用的查詢方法。

●?? 對(duì)象關(guān)聯(lián)時(shí)所使用的抓取策略。

使用正確的查詢方法

?????? 在前面已經(jīng)介紹過，執(zhí)行數(shù)據(jù)查詢功能的基本方法有兩種：一種是得到單個(gè)持久化對(duì)象的get()方法和load()方法，另一種是Query對(duì)象的list()方法和iterator()方法。在開發(fā)中應(yīng)該依據(jù)不同的情況選用正確的方法。

?????? get()方法和load()方法的區(qū)別在于對(duì)二級(jí)緩存的使用上。load()方法會(huì)使用二級(jí)緩存，而get()方法在一級(jí)緩存沒有找到的情況下會(huì)直接查詢數(shù)據(jù)庫，不會(huì)去二級(jí)緩存中查找。在使用中，對(duì)使用了二級(jí)緩存的對(duì)象進(jìn)行查詢時(shí)最好使用load()方法，以充分利用二級(jí)緩存來提高檢索的效率。

?????? list()方法和iterator()方法之間的區(qū)別可以從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行比較。

●?? 執(zhí)行的查詢不同

?????? list()方法在執(zhí)行時(shí)，是直接運(yùn)行查詢結(jié)果所需要的查詢語句，而iterator()方法則是先執(zhí)行得到對(duì)象ID的查詢，然后再根據(jù)每個(gè)ID值去取得所要查詢的對(duì)象。因此，對(duì)于list()方式的查詢通常只會(huì)執(zhí)行一個(gè)SQL語句，而對(duì)于iterator()方法的查詢則可能需要執(zhí)行N+1條SQL語句（N為結(jié)果集中的記錄數(shù)）。

?????? iterator()方法只是可能執(zhí)行N+1條數(shù)據(jù)，具體執(zhí)行SQL語句的數(shù)量取決于緩存的情況以及對(duì)結(jié)果集的訪問情況。

●?? 緩存的使用

?????? list()方法只能使用二級(jí)緩存中的查詢緩存，而無法使用二級(jí)緩存對(duì)單個(gè)對(duì)象的緩存（但是會(huì)把查詢出的對(duì)象放入二級(jí)緩存中）。所以，除非重復(fù)執(zhí)行相同的查詢操作，否則無法利用緩存的機(jī)制來提高查詢的效率。

?????? iterator()方法則可以充分利用二級(jí)緩存，在根據(jù)ID檢索對(duì)象的時(shí)候會(huì)首先到緩存中查找，只有在找不到的情況下才會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的查詢語句。所以，緩存中對(duì)象的存在與否會(huì)影響到SQL語句的執(zhí)行數(shù)量。

●?? 對(duì)于結(jié)果集的處理方法不同

?????? list()方法會(huì)一次獲得所有的結(jié)果集對(duì)象，而且它會(huì)依據(jù)查詢的結(jié)果初始化所有的結(jié)果集對(duì)象。這在結(jié)果集非常大的時(shí)候必然會(huì)占據(jù)非常多的內(nèi)存，甚至?xí)斐蓛?nèi)存溢出情況的發(fā)生。

?????? iterator()方法在執(zhí)行時(shí)不會(huì)一次初始化所有的對(duì)象，而是根據(jù)對(duì)結(jié)果集的訪問情況來初始化對(duì)象。因此在訪問中可以控制緩存中對(duì)象的數(shù)量，以避免占用過多緩存，導(dǎo)致內(nèi)存溢出情況的發(fā)生。使用iterator()方法的另外一個(gè)好處是，如果只需要結(jié)果集中的部分記錄，那么沒有被用到的結(jié)果對(duì)象根本不會(huì)被初始化。所以，對(duì)結(jié)果集的訪問情況也是調(diào)用iterator()方法時(shí)執(zhí)行數(shù)據(jù)庫SQL語句多少的一個(gè)因素。

?????? 所以，在使用Query對(duì)象執(zhí)行數(shù)據(jù)查詢時(shí)應(yīng)該從以上幾個(gè)方面去考慮使用何種方法來執(zhí)行數(shù)據(jù)庫的查詢操作。

使用正確的抓取策略

?????? 所謂抓取策略（fetching strategy）是指當(dāng)應(yīng)用程序需要利用關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行對(duì)象獲取的時(shí)候，Hibernate獲取關(guān)聯(lián)對(duì)象的策略。抓取策略可以在O/R映射的元數(shù)據(jù)中聲明，也可以在特定的HQL或條件查詢中聲明。

?????? Hibernate 3定義了以下幾種抓取策略。

●?? 連接抓取（Join fetching）

?????? 連接抓取是指Hibernate在獲得關(guān)聯(lián)對(duì)象時(shí)會(huì)在SELECT語句中使用外連接的方式來獲得關(guān)聯(lián)對(duì)象。

●?? 查詢抓取（Select fetching）

?????? 查詢抓取是指Hibernate通過另外一條SELECT語句來抓取當(dāng)前對(duì)象的關(guān)聯(lián)對(duì)象的方式。這也是通過外鍵的方式來執(zhí)行數(shù)據(jù)庫的查詢。與連接抓取的區(qū)別在于，通常情況下這個(gè)SELECT語句不是立即執(zhí)行的，而是在訪問到關(guān)聯(lián)對(duì)象的時(shí)候才會(huì)執(zhí)行。

●?? 子查詢抓取（Subselect fetching）

?????? 子查詢抓取也是指Hibernate通過另外一條SELECT語句來抓取當(dāng)前對(duì)象的關(guān)聯(lián)對(duì)象的方式。與查詢抓取的區(qū)別在于它所采用的SELECT語句的方式為子查詢，而不是通過外連接。

●?? 批量抓取（Batch fetching）

?????? 批量抓取是對(duì)查詢抓取的優(yōu)化，它會(huì)依據(jù)主鍵或者外鍵的列表來通過單條SELECT語句實(shí)現(xiàn)管理對(duì)象的批量抓取。

以上介紹的是Hibernate 3所提供的抓取策略，也就是抓取關(guān)聯(lián)對(duì)象的手段。為了提升系統(tǒng)的性能，在抓取關(guān)聯(lián)對(duì)象的時(shí)機(jī)上，還有以下一些選擇。

●?? 立即抓取（Immediate fetching）

?????? 立即抓取是指宿主對(duì)象被加載時(shí)，它所關(guān)聯(lián)的對(duì)象也會(huì)被立即加載。

●?? 延遲集合抓取（Lazy collection fetching）

?????? 延遲集合抓取是指在加載宿主對(duì)象時(shí)，并不立即加載它所關(guān)聯(lián)的對(duì)象，而是到應(yīng)用程序訪問關(guān)聯(lián)對(duì)象的時(shí)候才抓取關(guān)聯(lián)對(duì)象。這是集合關(guān)聯(lián)對(duì)象的默認(rèn)行為。

●?? 延遲代理抓取（Lazy proxy fetching）

?????? 延遲代理抓取是指在返回單值關(guān)聯(lián)對(duì)象的情況下，并不在對(duì)其進(jìn)行g(shù)et操作時(shí)抓取，而是直到調(diào)用其某個(gè)方法的時(shí)候才會(huì)抓取這個(gè)對(duì)象。

●?? 延遲屬性加載（Lazy attribute fetching）

?????? 延遲屬性加載是指在關(guān)聯(lián)對(duì)象被訪問的時(shí)候才進(jìn)行關(guān)聯(lián)對(duì)象的抓取。

?????? 介紹了Hibernate所提供的關(guān)聯(lián)對(duì)象的抓取方法和抓取時(shí)機(jī)，這兩個(gè)方面的因素都會(huì)影響Hibernate的抓取行為，最重要的是要清楚這兩方面的影響是不同的，不要將這兩個(gè)因素混淆，在開發(fā)中要結(jié)合實(shí)際情況選用正確的抓取策略和合適的抓取時(shí)機(jī)。

?????? 抓取時(shí)機(jī)的選擇

?????? 在Hibernate 3中，對(duì)于集合類型的關(guān)聯(lián)在默認(rèn)情況下會(huì)使用延遲集合加載的抓取時(shí)機(jī)，而對(duì)于返回單值類型的關(guān)聯(lián)在默認(rèn)情況下會(huì)使用延遲代理抓取的抓取時(shí)機(jī)。

?????? 對(duì)于立即抓取在開發(fā)中很少被用到，因?yàn)檫@很可能會(huì)造成不必要的數(shù)據(jù)庫操作，從而影響系統(tǒng)的性能。當(dāng)宿主對(duì)象和關(guān)聯(lián)對(duì)象總是被同時(shí)訪問的時(shí)候才有可能會(huì)用到這種抓取時(shí)機(jī)。另外，使用立即連接抓取可以通過外連接來減少查詢SQL語句的數(shù)量，所以，也會(huì)在某些特殊的情況下使用。

?????? 然而，延遲加載又會(huì)面臨另外一個(gè)問題，如果在Session關(guān)閉前關(guān)聯(lián)對(duì)象沒有被實(shí)例化，那么在訪問關(guān)聯(lián)對(duì)象的時(shí)候就會(huì)拋出異常。處理的方法就是在事務(wù)提交之前就完成對(duì)關(guān)聯(lián)對(duì)象的訪問。

?????? 所以，在通常情況下都會(huì)使用延遲的方式來抓取關(guān)聯(lián)的對(duì)象。因?yàn)槊總€(gè)立即抓取都會(huì)導(dǎo)致關(guān)聯(lián)對(duì)象的立即實(shí)例化，太多的立即抓取關(guān)聯(lián)會(huì)導(dǎo)致大量的對(duì)象被實(shí)例化，從而占用過多的內(nèi)存資源。

?????? 抓取策略的選取

?????? 對(duì)于抓取策略的選取將影響到抓取關(guān)聯(lián)對(duì)象的方式，也就是抓取關(guān)聯(lián)對(duì)象時(shí)所執(zhí)行的SQL語句。這就要根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)需求、數(shù)據(jù)的數(shù)量以及數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行選擇了。

在這里需要注意的是，通常情況下都會(huì)在執(zhí)行查詢的時(shí)候針對(duì)每個(gè)查詢來指定對(duì)其合適的抓取策略。指定抓取策略的方法如下所示：

?????? User user = (User) session.createCriteria(User.class)

??????????? ?????? .setFetchMode("permissions", FetchMode.JOIN)

??????????? ?????? .add( Restrictions.idEq(userId) )

??????????? ?????? .uniqueResult();

?????? 本文介紹了查詢性能提升的方法，關(guān)鍵是如何通過優(yōu)化SQL語句來提升系統(tǒng)的查詢性能。查詢方法和抓取策略的影響也是通過執(zhí)行查詢方式和SQL語句的多少來改變系統(tǒng)的性能的。這些都屬于開發(fā)人員所應(yīng)該掌握的基本技能，避免由于開發(fā)不當(dāng)而導(dǎo)致系統(tǒng)性能的低下。

?????? 在性能調(diào)整中，除了前面介紹的執(zhí)行SQL語句的因素外，對(duì)于緩存的使用也會(huì)影響系統(tǒng)的性能。通常來說，緩存的使用會(huì)增加系統(tǒng)查詢的性能，而降低系統(tǒng)增加、修改和刪除操作的性能（因?yàn)橐M(jìn)行緩存的同步處理）。所以，開發(fā)人員應(yīng)該能夠正確地使用有效的緩存來提高數(shù)據(jù)查詢的性能，而要避免濫用緩存而導(dǎo)致的系統(tǒng)性能變低。在采用緩存的時(shí)候也應(yīng)該注意調(diào)整自己的檢索策略和查詢方法，這三者配合起來才可以達(dá)到最優(yōu)的性能。

?????? 另外，事務(wù)的使用策略也會(huì)影響到系統(tǒng)的性能。選取正確的事務(wù)隔離級(jí)別以及使用正確的鎖機(jī)制來控制數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問都會(huì)影響到系統(tǒng)的性能。