Hibernate 核心技术(二)
Hibernate一级缓存
简介
缓存，介于应用程序和永久数据存储源之间，作用是为了降低应用程序对物理数据源访问的频率，从而提高应用的运行性能。
例如我们cpu执行效率每秒处理的数据高达上千兆，而我们的硬盘读取速度却没那么高，读取几百兆，这时候我们使用缓存来存储数据，存储满后一次性交由cpu处理。
Hibernate中也存在缓存，同样是为了提高效率。Hibernate的缓存包括Session的缓存和SessionFactory的缓存。
Session的缓存是内置的，不能被卸载，也被称为Hibertnate的一级缓存。
SessionFactory有一个内置缓存和外置缓存。SessionFactory的外置缓存是一个可配置的缓存插件。默认情况下，Hibernate不会启用这个缓存插件。被称为Hibernate的二级缓存。
缓存的范围
缓存的范围决定了缓存的生命周期以及可以被谁访问。
事务范围:缓存只能被当前事务访问。一级缓存是Session的缓存，Session对象生命周期通常对应一个事务，因此是事务范围的缓存。
进程范围:缓存被进程内的所有事务共享。二级缓存是可配置的缓存插件，由SessionFactory管理，SessionFactory生命周期和应用程序的进程对应，因此是进程范围的缓存。
集群范围：在集群环境中，缓存被同一个机器或者多个机器上的多个进程共享。
Session缓存
Session缓存是Hibernate的一级缓存。Session对象中具有一个缓存。Session的缓存是一块内存空间，存放的是持久化对象。
当Session通过save方法持久化一个对象时，该对象被加入到Session缓存中。
当Session通过get方法获取一个持久化对象时，Session会先判断Session缓存中是否存在这个对象，如果存在，就不需要再从数据库中查找。
========我们来测试一下缓存的存在==============
//开启事务
Transaction ts=session.beginTransaction();
//加上断点，当我们执行完这一步，会打印select语句，而后面的都不会打印，说明并没有从数据库中获取
User user1=session.get(User.class, 5);
//这次get方法会先从session缓存中查找，由于已经存在，直接返回引用
User user2=session.get(User.class, 5);
User user3=session.get(User.class, 5);
System.out.println(user1==user2);//true
System.out.println(user1==user3);//true
session.close();脏检查及清理缓存的机制
我们先来看下面的例子
Transaction ts=session.beginTransaction();
User user1=session.get(User.class, 5);
user1.setName("swaggy");
ts.commit();我们发现我们改变了Name属性，这时候session缓存中的对象的name属性和数据库表中的NAME字段不一致了。但是我们并没有进行更新操作，而是直接提交了事务
幸运的是，Session中在清理缓存的时候，会自动进行脏检查。如果发现Session缓存中的持久化对象和数据库中的记录不一致，就会根据对象的最新属性去更新数据库。
所以在本例中，Session会自动提交一个update语句对数据库进行更新。
Session是怎样进行脏检查的呢？
当一个对象被加入到Sesion缓存中时，Session会为该对象复制一份快照。当Session清理缓存时，会比较当前对象的属性和快照来判断是否发生变化，如果发生变化，就会根据最新属性来执行相关的更新操作。
我们看下面一个例子加深对快照的理解
//我们从数据库中取出 id为5，name为tom，password为123456的对象
Transaction ts=session.beginTransaction();
User user1=session.get(User.class, 5);
session.update(user1);
session.close();
过程：获取了持久化对象，放入缓存中，并创建了快照，我们执行更新，Session缓存中的对象会和快照进行比较，没有任何变化，所以不会执行update语句。
//我们自己设置一个和数据库中一模一样的对象，这时候会打印update语句 Transaction ts=session.beginTransaction();
User user=new User();
user.setId(5);
user.setName("tom");
user.setPassword("123456");
session.update(user);
ts.commit();
session.close();
过程：因为此时我们执行update语句时会将对象直接放入缓存中，但是没有持久化对象的快照，所以进行对比结果就是不一致，所以尽管什么都没更改，还是会执行update语句，在控制台打印。 什么时候会清理缓存呢？
-默认情况下，在调用commit()方法时会先清理缓存。再向数据库提交事务。
-当执行查询操作时，如果缓存中的持久化对象属性已经发生了改变，就会先清理缓存，同步数据，保证查询到的是正确的结果。
-当应用程序显式调用Session的flush()方法时
-Session清理缓存的例外情况，如果对象使用的是native生成策略生成OID，那么调用Session的save()方法来保存该对象时，会立刻执行向数据库的插入语句。
如果不希望Session在以上默认的时间点清理缓存，可以通过Session的setFlushMode()方法来设定清理缓存的时间点。
FlushMode类定义了三种清理模式。
各种查询方法 commit()方法 flush()方法
-FlushMode.AUTO(默认模式) 清理 清理 清理
-FlushMode.COMMIT 不清理 清理 清理
-FlushMode.NEVER 不清理 不清理 清理
例如Session.setFlushMode(FlushMode.AUTO)
Java对象在Hibernate持久化层的状态
-临时状态：刚用new语句创建对象，还没有被持久化，并且不处于Session缓存中。处于临时状态的java对象被称为临时对象。
-持久化状态：已经被持久化，并且加入到Session的缓存中。处于持久化状态的java对象被成为持久化对象。
-游离状态：已经被持久化，但不再处于Session的缓存中。处于游离状态的java对象被成为游离对象。
//对象状态转换的过程
Transaction ts=session.beginTransaction();
User user =new User(); //临时状态
user.setName("tom");
user.setPassword("123456");
session.save(user); //转变为持久化状态
ts.commit(); //持久化状态
session.close(); //转变为游离状态
sessionfactory.close();
System.out.println(user.getName()); //游离状态 临时对象的特征：
-OID为null
-不处于Session的缓存中，也可以说，不被任何一个Session实例关联
-在数据库中没有对应的记录
持久化对象的特征：
-OID不为null
-位于一个Session实例的缓存中，持久化对象总是被一个Session实例关联
-持久化对象和数据库中的相关记录对应
-会根据持久化对象的属性变化，同步更新数据库。
User user=(User)session.get(User.class,1);//获取持久化对象 持久状态
user.setName("jerry");
transaction.commit();
我们发现我们没有执行update语句，却打印了update语句。Hibernate会自动将持久化对象的状态同步到数据库中。
游离对象的特征：
-OID不为null
-不再位于Session的缓存中，也可以说，游离对象不被Session关联
-数据库中有对应的记录
三种状态的转换
1）临时状态转换持久化状态
-Session的save（）方法会将临时状态转换成持久状态。
把要保存的对象放入Session缓存中，使它进入持久化状态。使用映射文件指定的主键生成策略，为持久化对象分配唯一OID。
save方法只是为对象分配UID。我们可以在save方法处打断点。
当我们的主键生成策略为native时，由于我们使用mysql数据库，主键自增，所以执行完save方法后，打印insert语句，mysql数据库为我们对象自增OID
当我们的主键生成策略为incrementt时，increment是由Hibernate维护，先去表中查最大ID然后+1，我们执行完save方法之后，发现打印select查找最大id的语句，执行commit时才打印插入语句
2)临时状态转换成游离状态
-将临时状态的对象OID设置为数据库中对应的记录.
User user=new User();
user.setId(1);
3)持久化状态转换成临时状态
第一种：
User user=(User)session.get(User.class,1);//获取持久化对象 持久状态
session.close(); //游离状态
user.setId(null);//临时状态
第二种：
User user=(User)session.get(User.class,1);//获取持久化对象 持久状态
session.evict(user); //游离状态,此方法会将session缓存中清除持久化对象，使其变为游离状态
user.setId(null);//临时状态
4)持久化状态转换成游离状态
第一：调用session的close方法，持久化状态变为游离状态
第二: 调用session的evict（）方法方法，将持久状态转变为游离状态
5)游离状态转换成临时状态
只需要将游离状态的对象OID变为null。
6)游离状态转换成持久状态
Session的update()方法使游离状态转换成持久状态。
User user=(User)session.get(User.class,1);//获取持久化对象 持久状态
session.evict(user); //游离状态,此方法会将session缓存中清除持久化对象，使其变为游离状态
session.update(user);
Session接口的其他API
--Session的save()和persist()方法
两个方法都是用来保存对象，能把临时状态转变为持久化状态。
两个方法的区别在于：
save方法持久化对象时，会返回持久化对象的OID。所以程序执行save时会立刻执行insert语句，来返回数据库生成的OID。
persist方法持久化对象时，不会保证立即为持久化对象的OID赋值，不会立即生成insert语句，而是有可能在Session清理缓存时才为OID赋值。
--Session的clear()方法
清空一级缓存
--Session的update方法
update()方法可以将游离对象转变为持久化对象。用来执行修改操作。
update()方法完成以下操作
-把游离对象加入到当前缓存中，变为持久化对象
-然后计划执行update语句
只要通过update使游离对象转变为持久化对象，即使没有修改任何属性，在清理缓存时还是会执行update语句。
如果希望Session仅当修改了属性时才执行update语句，可以在映射文件中的<class>元素中设置select-before-update="true",默认为false
这样当Session清理缓存时，会先发送一条查询语句，然后判断缓存中的对象和记录是否一致，不一致才执行update语句。
当update()方法将游离对象转变为持久化对象时，如果Session缓存中已经存在相同的OID持久化对象，那么会抛出异常。
例如：
Transaction ts=session.beginTransaction();
User user1=session.get(User.class, 5);
session.evict(user1);
User user2=session.get(User.class, 5);
session.update(user1);
ts.commit();
因为Session的缓存是一个Map结构，OID为key，对象为value。
当执行session的update方法时，由于缓存中已经存在了OID为5的持久化对象，因此会抛出异常。
-Session的saveOrUpdate()方法
Session的saveOrUpdate()方法同时包含了save()和update()方法的功能
如果传入的参数是临时对象(OID为null)，就调用save方法。
如果传入的参数是游离对象(OID不为null)，就执行update方法。
Hibernate的一对多关联关系
映射一对多双向关联关系
例如，以客户(Customer)和订单(Order)为例，一个客户能有多个订单，一个订单只能有一个客户。
从Customer到Order是一对多关联，在java类中的面向对象设计应该一个Customer对象包含多个Order对象，因此应该定义一个集合，来包含所有的Order对象。
从Order到Customer是多对一关联，在java类中设计每个Order对象需要关联一个Customer对象，因此Order类中应该定义一个Cutomer类型的属性，来引用关联的customer对象。
但是在关系数据库中，只存在主外键参照关系来表达两者的关联。
第一步：我们先创建两个实体类 Customer和Order
public class Customer {
private Integer id;
private String name;
private Set <Order> orders=new HashSet<Order>();
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Set getOrders() {
return orders;
}
public void setOrders(Set orders) {
this.orders = orders;
}
}
public class Order {
private Integer id;
private String name;
private Customer customer;
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Customer getCustomer() {
return customer;
}
public void setCustomer(Customer customer) {
this.customer = customer;
}
}
第二步：实体类写好了，使用Hibernate映射文件来映射关系。
创建Customer.hbm.xml
<hibernate-mapping >
<!--指定实体类和表的映射关系-->
<class name="com.cad.domain.Customer" table="customer">
<id name="id" column="id">
<generator class="native"></generator>
</id>
<property name="name" column="name"></property>
<!--使用<set>元素来映射set集合类型-->
<!-- name:持久化类中的属性名 -->
<set name="orders">
<!--<key>元素设定所关联的持久化类对应的表的外键-->
<!--<one-to-many>元素设定关联的持久化类-->
<key column="cid"/>
<one-to-many class="com.cad.domain.Order"/>
</set>
</class>
</hibernate-mapping>
Hibernate根据映射文件获得以下信息
-<set>元素表明Customer类中的orders属性为java.util.Set集合
-<one-to-many>元素表明orders集合中存放的是一组order对象
-<key>元素表明orders表通过外键cid关联customer表
创建Order.hbm.xml
<hibernate-mapping >
<class name="com.cad.domain.Order" table="order">
<id name="id" column="id">
<generator class="native"></generator>
</id>
<property name="name" column="name"></property>
<!--<many-to-one>元素建立了customer属性和对应表中外键的映射-->
<!-- name:持久化类中的属性名 column:表中的外键 class:关键的Customer对象实现类 -->
<many-to-one name="customer" column="cid" class="com.cad.domain.Customer"></many-to-one>
</class>
</hibernate-mapping> 第三步：在hibernate.cfg.xml中配置映射文件
<mapping resource="com/cad/domain/Customer.hbm.xml"/>
<mapping resource="com/cad/domain/Order.hbm.xml"/> 第四步： 我们来操作一下测试一下。
//添加方法
@Test
public void test() {
//读取配置文件
Configuration conf=new Configuration().configure();
//根据配置创建factory
SessionFactory sessionfactory=conf.buildSessionFactory();
session = sessionfactory.openSession();
Transaction ts=session.beginTransaction();
//创建Customer
Customer c=new Customer();
c.setName("张三");
//创建订单
Order o1=new Order();
o1.setName("矿泉水");
Order o2=new Order();
o2.setName("方便面");
//双向关联
c.getOrders().add(o1);
c.getOrders().add(o2);
o1.setCustomer(c);
o2.setCustomer(c);
//保存
session.save(c);
session.save(o1);
session.save(o2);
ts.commit();
session.close();
sessionfactory.close();
}
然后执行，控制台会打印如下语句
Hibernate:
insert
into
customer
(name)
values
(?)
Hibernate:
insert
into
orders
(name, cid)
values
(?, ?)
Hibernate:
insert
into
orders
(name, cid)
values
(?, ?)
Hibernate:
update
orders
set
cid=?
where
id=?
Hibernate:
update
orders
set
cid=?
where
id=?
我们来执行删除操作，直接删除Customer，但由于还有Order关联着Customer
会执行成功么？
@Test
public void test() {
//读取配置文件
Configuration conf=new Configuration().configure();
//根据配置创建factory
SessionFactory sessionfactory=conf.buildSessionFactory();
session = sessionfactory.openSession();
Transaction ts=session.beginTransaction();
Customer c=session.get(Customer.class, 2);
//删除Customer
session.delete(c);
ts.commit();
session.close();
sessionfactory.close();
}
执行，打印如下语句
Hibernate:
select
customer0_.id as id1_0_0_,
customer0_.name as name2_0_0_
from
customer customer0_
where
customer0_.id=?
Hibernate:
update
orders
set
cid=null
where
cid=?
Hibernate:
delete
from
customer
where
id=?
我们会发现Hibernate会自动将Order中的cid设置为null，然后执行删除操作
我们发现Hibernate还是挺智能的，但这是由inverse属性操控的。< set >元素的inverse属性
inverse所描述的是对象之间关联关系的维护方式。 inverse属性指定由哪方来维护关联关系。
inverse默认为false，即关联关系由自己控制，若为true，则反转，关联关系由对方控制.
Inverse属性的作用是：是否将对集合对象的修改反映到数据库中。
在映射一对多的双向关联关系中,应该在"一"方把inverse属性设为true,由对方来维护主键关联关系.
所以上述例子中,inverse默认是false.即Customer维护关联关系,所以Customer会执行两条更新语句来更新Order的cid.
但是我们Order在插入的时候已经插入cid,所以这样会影响性能,我们只需要将Customer的<set>元素的inverse属性改为true即可。
我们的删除案例中也是，Customer执行删除时，会先去把Order的主键约束解除，然后删除。
我们只需要将Customer的inverse设置为true，然后由对方维护关联关系，我们再进行删除时，就会出现异常，因为有主键约束，我们Customer不再维护关联关系。
级联操纵
在实际应用中，对象和对象之间是相互关联的。例如我们的一对多关联关系。
在关系-对象映射文件中，用于映射持久化类之间关联关系的元素，如 < set>,< many-to-one>,< one-to-many>，都有一个cascade属性，用来指定如何操纵与当前对象关联的其他对象。
我们先看下面的例子，我们创建一个Customer，再创建两个Order，然后关联
我们只保存Customer，会抛出org.hibernate.TransientObjectException异常，这是为什么呢？
这是因为我们的Customer的inverse为false，关联关系由Customer维护。我们保存Customer时，
会维护Customer中orders中的所有Order的主键，但是Order是临时对象，并没有转变为持久状态，这时候就会抛出异常。
@Test
public void test() {
//读取配置文件
Configuration conf=new Configuration().configure();
//根据配置创建factory
SessionFactory sessionfactory=conf.buildSessionFactory();
session = sessionfactory.openSession();
Transaction ts=session.beginTransaction();
Customer c=new Customer();
c.setName("jack");
Order o1=new Order();
o1.setName("苹果");
Order o2=new Order();
o2.setName("香蕉");
c.getOrders().add(o1);
c.getOrders().add(o2);
o1.setCustomer(c);
o2.setCustomer(c);
session.save(c);
ts.commit();
session.close();
sessionfactory.close();
}
当Hibernate持久化一个临时对象时，并不会自动持久化所关联的其他临时对象，所以会抛出异常。
如果我们希望Hibernate持久化对象时自动持久化所关联的其他对象，那么就需要指定cascade属性
级联保存和更新
当我们持久化对象时自动持久化所关联的其他对象。
把cascade属性设置为save-update ,这时候我们再执行上面的代码就会自动帮我们保存Customer关联的Order对象。 当cascade属性为save-update时，表明保存或更新当前对象时，会级联保存或更新与它关联的对象。 级联删除
如果我们的cascade属性为delete时，我们删除当前对象，会自动删除与之关联的对象。 慎用这个delete属性。 例如：我们的Order配置了这个属性，Customer也配置了这个属性，我们删除订单时，因为是级联删除 所以会查找Customer,删除Customer，但Customer也配置了级联删除，所以会查找所有关联的订单，最后会删除该客户的所有订单和该客户。 孤儿删除
如果我们的对象和关联的对象解除关系后，希望自动删除不再关联的对象。
需要将cascade设置为delete-orphan.
例如 ，我们设置cascade="delete-orphan"
Transaction ts=session.beginTransaction();
Customer c=session.get(Customer.class, 7);
Order order=(Order) c.getOrders().iterator().next();
c.getOrders().remove(order);
order.setCustomer(null);
ts.commit();
我们解除Customer和Order的关系，Hibernate就会自动删除Order。
当cascade的值为all时，是save-update和delete的整合。
当cascade的值为all-dalete-orphan时，是all和delete-orphan的整合。