Hibernate 和 JPA主键生成策略

主键生成策略目录.png

主键生成策略.png

1、native-重点

native由hibernate根据使用的数据库自行判断采用identity、hilo、sequence其中一种作为主键生成方式，灵活性很强。如果能支持identity则使用identity，如果支持sequence则使用sequence。

数据库ID必须设置为自动增长列，不能手动赋值（数据类型必须是int类型）；当数据库为int类型时，最好使用主键类型为native（能够跨数据库）

例如MySQL使用identity，Oracle使用sequence

MySQL使用identity: id主键必须自增类型

id INT UNSIGNED AUTO_INCREMENT

注意：如果Hibernate自动选择sequence或者hilo，则所有的表的主键都会从Hibernate默认的sequence或hilo表中取。并且，有的数据库对于默认情况主键生成测试的支持，效率并不是很高。

使用sequence或hilo时，可以加入参数，指定sequence名称或hi值表名称等，如


    
    
        
        SEQ_MY_HIBERNATE

oracle创建序列

--oracle创建序列语句

--创建序列 SEQ_MY_HIBERNATE
create sequence SEQ_MY_HIBERNATE
minvalue 1
maxvalue 9999999999999999999999999999
start with 1
increment by 1
cache 20;

--创建序列 hibernate_sequence
create sequence hibernate_sequence
minvalue 1
maxvalue 9999999999999999999999999999
start with 1
increment by 1
cache 20;

特点：根据数据库自动选择，项目中如果用到多个数据库时，可以使用这种方式，使用时需要设置表的自增字段或建立序列，建立表等。

2、increment-重点

由Hibernate从数据库中取出主键的最大值（每个session只取1次），以该值为基础，每次增量为1，在内存中生成主键，不依赖于底层的数据库，因此可以跨数据库。

数据库ID可不设置为自动增长列，不能手动赋值（数据类型必须为int类型）；

Hibernate调用org.hibernate.id.IncrementGenerator类里面的generate()方法，使用 select max(idColumnName) from tableName 语句获取主键最大值。该方法被声明成了synchronized，所以在一个独立的Java虚拟机内部是没有问题的，然而，在多个JVM同时并发访问数据库select max时就可能取出相同的值，再insert就会发生Dumplicate entry的错误。所以只能有一个Hibernate应用进程访问数据库，否则就可能产生主键冲突，所以不适合多进程并发更新数据库，适合单一进程访问数据库，不能用于群集环境。

官方文档：只有在没有其他进程往同一张表中插入数据时才能使用，在集群下不要使用。

特点：跨数据库，不适合多进程并发更新数据库，适合单一进程访问数据库，不能用于群集环境。

3、sequence-重点

采用数据库提供的sequence机制生成主键，需要数据库支持sequence。如oralce、DB、SAP DB、PostgerSQL、McKoi中的sequence。MySQL这种不支持sequence的数据库则不行（可以使用identity）。

采用数据库提供的sequence机制生成主键。MySql数据库不支持。（数据类型必须是int类型）。


    
    
        
        SEQ_MY_HIBERNATE

oracle创建序列

--oracle创建序列语句

--创建序列 SEQ_MY_HIBERNATE
create sequence SEQ_MY_HIBERNATE
minvalue 1
maxvalue 9999999999999999999999999999
start with 1
increment by 1
cache 20;

--创建序列 hibernate_sequence
create sequence hibernate_sequence
minvalue 1
maxvalue 9999999999999999999999999999
start with 1
increment by 1
cache 20;

Hibernate生成主键时，查找sequence并赋给主键值，主键值由数据库生成，Hibernate不负责维护，使用时必须先创建一个sequence，如果不指定sequence名称，则使用Hibernate默认的sequence，名称为hibernate_sequence，前提要在数据库中创建该sequence。

特点：只能在支持序列的数据库中使用，如Oracle。

4、identity-重点

identity由底层数据库生成标识符。identity是由数据库自己生成的，但这个主键必须设置为自增长，使用identity的前提条件是底层数据库支持自动增长字段类型，如DB2、SQL Server、MySQL、Sybase和HypersonicSQL等，Oracle这类没有自增字段的则不支持。

数据库ID必须设置为自动增长列，不能手动赋值（数据类型必须为int类型）。

例：如果使用MySQL数据库，则主键字段必须设置成auto_increment。

id int(11) primary key auto_increment

特点：只能用在支持自动增长的字段数据库中使用，如MySQL。

5、uuid-掌握

UUID：Universally Unique Identifier，是指在一台机器上生成的数字，它保证对在同一时空中的所有机器都是唯一的。按照开放软件基金会(OSF)制定的标准计算，用到了以太网卡地址、纳秒级时间、芯片ID码和许多可能的数字，标准的UUID格式为：

xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxxxx-xxxxxxxxxx (8-4-4-4-12)

其中每个 x 是 0-9 或 a-f 范围内的一个十六进制的数字。

数据库ID不能设置为自动增长列，不能手动赋值（数据类型必须是String类型）；生成的是一个16进制的数字（不能跨数据库）。

Hibernate在保存对象时，生成一个UUID字符串作为主键，保证了唯一性，但其并无任何业务逻辑意义，只能作为主键，唯一缺点长度较大，32位（Hibernate将UUID中间的“-”删除了）的字符串，占用存储空间大，但是有两个很重要的优点，Hibernate在维护主键时，不用去数据库查询，从而提高效率，而且它是跨数据库的，以后切换数据库极其方便。

特点：uuid长度大，占用空间大，跨数据库，不用访问数据库就生成主键值，所以效率高且能保证唯一性，移植非常方便，推荐使用。

6、guid-掌握

GUID：Globally Unique Identifier全球唯一标识符，也称作 UUID，是一个128位长的数字，用16进制表示。算法的核心思想是结合机器的网卡、当地时间、一个随即数来生成GUID。从理论上讲，如果一台机器每秒产生10000000个GUID，则可以保证（概率意义上）3240年不重复。

数据库ID不能设置为自动增长列，不能手动赋值（数据类型必须是String类型）;
当数据库为String类型时，最好使用主键类型为guid。

Hibernate在维护主键时，先查询数据库，获得一个uuid字符串，该字符串就是主键值，该值唯一，缺点长度较大，支持数据库有限，优点同uuid，跨数据库，但是仍然需要访问数据库。

注意：长度因数据库不同而不同

MySQL中使用select uuid()语句获得的为36位（包含标准格式的“-”）

Oracle中，使用select rawtohex(sys_guid()) from dual语句获得的为32位（不包含“-”）

特点：需要数据库支持查询uuid，生成时需要查询数据库，效率没有uuid高，推荐使用uuid。

7、assigned-掌握

主键由外部程序负责生成，在 save() 之前必须指定一个。Hibernate不负责维护主键生成。与Hibernate和底层数据库都无关，可以跨数据库。在存储对象前，必须要使用主键的setter方法给主键赋值，至于这个值怎么生成，完全由自己决定，这种方法应该尽量避免。

数据库ID设为自动增长列时，在存储对象前，主键可手动赋值，也可不手动赋值；不赋值执行数据库自动增长，赋值执行赋予的值（数据类型为int）。

特点：可以跨数据库，人为控制主键生成，应尽量避免。

8、hilo-掌握

hilo（高低位方式high low）是hibernate中最常用的一种生成方式，需要一张额外的表保存hi的值。保存hi值的表至少有一条记录（只与第一条记录有关），否则会出现错误。可以跨数据库。


    
        
        hibernate_hilo
        
        next_hi
        
        100

也可以省略table和column配置，其默认的表为hibernate_unique_key，列为next_hi

hilo生成器生成主键的过程（以hibernate_hilo表，next_hi列为例）：

获得hi值：读取并记录数据库的hibernate_hilo表中next_hi字段的值，数据库中此字段值加1保存。
获得lo值：从0到max_lo循环取值，差值为1，当值为max_lo值时，重新获取hi值，然后lo值继续从0到max_lo循环。
根据公式 hi * (max_lo + 1) 计算生成主键值。

注意：当hi值是0的时候，那么第一个值不是0*(max_lo+1)+0=0，而是lo跳过0从1开始，直接是1、2、3……

那max_lo配置多大合适呢？

这要根据具体情况而定，如果系统一般不重启，而且需要用此表建立大量的主键，可以吧max_lo配置大一点，这样可以减少读取数据表的次数，提高效率；反之，如果服务器经常重启，可以吧max_lo配置小一点，可以避免每次重启主键之间的间隔太大，造成主键值主键不连贯。

特点：跨数据库，hilo算法生成的标志只能在一个数据库中保证唯一。

9、seqhilo-掌握

与hilo类似，通过hi/lo算法实现的主键生成机制，只是将hilo中的数据表换成了序列sequence，需要数据库中先创建sequence，适用于支持sequence的数据库，如Oracle。


    
        hibernate_seq
        100

特点：与hilo类似，只能在支持序列的数据库中使用。

10、foreign

使用另外一个相关联的对象的主键作为该对象主键。主要用于一对一关系中。


    
        user

该例使用domain.User的主键作为本类映射的主键。

特点：很少使用，大多用在一对一关系中。

11、select

使用触发器生成主键，主要用于早期的数据库主键生成机制，能用到的地方非常少

12、自定义主键生成器

创建主键生成器类，实现 org.hibernate.id.IdentifierGenerator 接口。

示例1：读取数据库信息来实现自定义主键生成器（缺点：查询了数据库表中的所有数据，读取速度慢）：

public class MyGenerator implements IdentifierGenerator {
 
    @Override
    public Serializable generate(SharedSessionContractImplementor session, Object object) throws HibernateException {
        Configuration configuration = new Configuration().configure();
        SessionFactory sessionFactory = configuration.buildSessionFactory();
        Session session2 = sessionFactory.openSession();
        Transaction transaction = session2.beginTransaction();
        // 得到数据库集合
        List lu = session2.createCriteria(Userinfo.class).list();
        String str = "";
        if (lu.size() > 0) {
            for (int i = 0; i < lu.size(); i++) {
                str = "Chain_0" + (i + 2);
            }
        } else {
            str = "Chain_01";
        }
        transaction.commit();
        session2.close();
        sessionFactory.close();
        return str;
    }
 
}

示例2：读取数据库信息来实现自定义主键生成器（优点：对数据库的表只查询了一次，读取速度相对于示例1较快）：

public class MyGenerator implements IdentifierGenerator {
 
    @Override
    public Serializable generate(SharedSessionContractImplementor session, Object object) throws HibernateException {
 
        // 定义开始字符
        String frist = "Chain_";
        // 连接对象
        Connection connection = session.connection();
        try {
            // 数据库sql语句：查询表的总数据
            PreparedStatement ps = connection.prepareStatement("SELECT COUNT(*) AS nextval FROM userinfo");
            // 返回结果集
            ResultSet rs = ps.executeQuery();
            if (rs.next()) {
                // 得到查询的值+1
                int id = rs.getInt("nextval") + 1;
                String code = frist + StringUtils.leftPad("" + id, 3, "0");
                return code;
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

在hibernate.xml里面设置：

13、Hibernate jpa 主键策略

Hibernate的主键策略jpa都能使用，另外jpa自己也提供了四种主键生成策略。

在jpa中我们可以通过注解@GeneratedValue(strategy=GenerationType.IDENTITY)来设置主键生成策略，但是jpa中的主键生成策略有不完美的地方，那就是只能设置数值型主键的生成策略，而对于字符串类型的主键不能处理。但是jpa给我们了一个生成器，实现jpa规范的框架可以通过生成器设置主键生成策略。

jpa 通过注解的方式来配置主键生成策略：配置uuid的生成器，生成主键的时候则会按照此方式生成

@Id
@Column(name="cust_id")
@GenericGenerator(name="my_uuid",strategy="uuid")// 定义一个生成器
@GeneratedValue(generator="my_uuid")//指定生成器
private String custId;

JPA自己提供了四种的主键生成策略：

AUTO：主键由程序控制。
IDENTITY：主键由数据库自动生成（主要是自动增长型）
SEQUENCE：根据底层数据库的序列来生成主键，条件是数据库支持序列。
TABLE：使用一个特定的数据库表格来保存主键。

AUTO

默认的配置。如果不指定主键生成策略，默认为AUTO。

GenerationType.AUTO：把主键生成策略交给持久化引擎(persistence engine),持久化引擎会根据数据库在以上三种主键生成策略中选择其中一种。此种主键生成策略比较常用,由于JPA默认的生成策略就是GenerationType.AUTO,所以使用此种策略时.可以显式的指定@GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)也可以直接@GeneratedValue。例如：

@Id  
@GeneratedValue

或

@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)

IDENTITY

主键则由数据库自动维护，使用起来很简单。

GenerationType.IDENTITY：此种主键生成策略就是通常所说的主键自增长,数据库在插入数据时,会自动给主键赋值,比如MYSQL可以在创建表时声明"auto_increment" 来指定主键自增长。该策略在大部分数据库中都提供了支持(指定方法或关键字可能不同),但还是有少数数据库不支持,所以可移植性略差。使用自增长主键生成策略是只需要声明strategy = GenerationType.IDENTITY即可。例如：

@Id  
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)

SEQUENCE

Hibernate同时也对JPA进行了扩展，可以在 GeneratedValue 中指定 generator,然后用 GenericGenerator 指定策略来维护主键。

GenerationType.SEQUENCE：在某些数据库中,不支持主键自增长,比如Oracle,其提供了一种叫做"序列(sequence)"的机制生成主键。此时,GenerationType.SEQUENCE就可以作为主键生成策略。该策略的不足之处正好与TABLE相反,由于只有部分数据库(Oracle,PostgreSQL,DB2)支持序列对象,所以该策略一般不应用于其他数据库。类似的,该策略一般与另外一个注解一起使用@SequenceGenerator,@SequenceGenerator注解指定了生成主键的序列.然后JPA会根据注解内容创建一个序列(或使用一个现有的序列)。如果不指定序列,则会自动生成一个序列SEQ_GEN_SEQUENCE。例如：

@Id  
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.SEQUENCE, generator = "id_sequence")  
@SequenceGenerator(name = "id_sequence", initialValue = 1, allocationSize = 1, sequenceName = "ID_SEQUENCE")  
private int id;

TABLE

GenerationType.TABLE：使用一个特定的数据库表格来保存主键,持久化引擎通过关系数据库的一张特定的表格来生成主键,这种策略的好处就是不依赖于外部环境和数据库的具体实现,在不同数据库间可以很容易的进行移植,但由于其不能充分利用数据库的特性,所以不会优先使用。该策略一般与另外一个注解一起使用@TableGenerator,@TableGenerator注解指定了生成主键的表(可以在实体类上指定也可以在主键字段或属性上指定),然后JPA将会根据注解内容自动生成一张表作为序列表(或使用现有的序列表)。如果不指定序列表,则会生成一张默认的序列表,表中的列名也是自动生成,数据库上会生成一张名为sequence的表(SEQ_NAME,SEQ_COUNT)。序列表一般只包含两个字段:第一个字段是该生成策略的名称,第二个字段是该关系表的最大序号,它会随着数据的插入逐渐累加。例如：

@Id  
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.TABLE, generator = "id_sequence")  
@TableGenerator(name = "id_sequence", allocationSize = 1, table = "sequence_table", pkColumnName = "sequence_max_id", valueColumnName = "sequence_count")  
private int id;

补充说明：

@GeneratedValue： 给实体类生成唯一标识的主键(JPA要求实体Entity,必须有且只有一个主键)。有两个属性，分别是strategy和generator。
　　generator：默认为空字符串，定义了主键生成器的名称，对应的生成器有两个：对应于同名的主键生成器@SequenceGenerator和@TableGenerator。
　　strategy：一共有四种，被定义在枚举类GenerationType中，包括：TABLE, SEQUENCE, IDENTITY 和AUTO。

@GenericGenerator: ** 是HIbernate提供的自定义主键策略生成器，需要和@GeneratedValue**一起使用，它的name属性要和@GeneratedValue中的generator名称要一致。支持13种策略。

@Id
@GeneratedValue(generator = "myGenerator")    
@GenericGenerator(name = "myGenerator", strategy = "uuid")

其中 strategy 有15个选项（13种策略），分别是

public DefaultIdentifierGeneratorFactory() {
    //uuid2特点是：不需要和数据库交互，可根据RFC4122定义的5中变量控制具体的生成策略(因为符合RFC4122定义,所以避免了警告信息)
    register("uuid2", UUIDGenerator.class);
    //guid特点是：需要和数据库进行一次查询才能生成。数据库全局唯一。MySQL 用 select uuid();Oracle 用 return "select rawtohex(sys_guid()) from dual"; 
    register("guid", GUIDGenerator.class);
    //uuid特点：不需要和数据库交互，全网唯一。它会根据内部程序计算出32位长度的唯一id
    register("uuid", UUIDHexGenerator.class);
    register("uuid.hex", UUIDHexGenerator.class);
    //hilo特点：需要和数据库交互，全数据库唯一，与guid不同的是，在标识符的单个源必须被多个插入访问时可以避免拥堵。
    register("hilo", TableHiLoGenerator.class);
    //assigned特点：不需要和数据库交互，自己管理主键生成，显示的指定id。没有生成逻辑，如果为空就抛出异常。
    register("assigned", Assigned.class);
    //identity特点：需要和数据库交互，数据插入后返回（反查）id，同一列唯一。
    register("identity", IdentityGenerator.class);
    //select特点：需要和数据库交互。具有和identity类似的行为，有数据库触发器生成。
    register("select", SelectGenerator.class);
    //sequence特点：需要和数据库交互（但不是每次都是）。sequence唯一。通过不同的数据库，获取不同的取值语句 dialect.getSequenceNextValString(sequenceName); 然后进行查询，缓存到IntegralDataTypeHolder中，通过 generateHolder( session ).makeValue();进行获得.
    register("sequence", SequenceGenerator.class);
    //seqhilo特点：需要和数据库交互，全数据库唯一，与guid不同的是，在标识符的单个源必须被多个插入访问时可以避免拥堵。处理逻辑和 hilo 相同，只不过是使用一个具名的数据库序列来生成高值部分
    register("seqhilo", SequenceHiLoGenerator.class);
    //increment特点：仅需要首次访问数据库。数据库启动时查询表的最大主键列支，并通过 IntegralDataTypeHolder 缓存。插入一条，它自加一。不适合集群项目。
    register("increment", IncrementGenerator.class);
    //foreign特点：需要和数据库访问。通过给定的 entityName 和 propertyName 查询获得值
    register("foreign", ForeignGenerator.class);
    register("sequence-identity", SequenceIdentityGenerator.class);
    register("enhanced-sequence", SequenceStyleGenerator.class);
    register("enhanced-table", TableGenerator.class);
}