06.Hibernate实体类生命周期

2023-07-19 23:53:40

    前言：Session接口是Hibernate向应用程序提供的操作数据库的主要接口，它提供了基本的增删查改方法，而且Session具有一个缓存它是Hibernate的一级缓存。站在持久化层的角度，Hibernate把实体类分为4种状态：持久化状态、临时状态、游离状态和删除状态。本文将会介绍Hibernate这些机制的细节以及使用方法。

1.Hibernate的Session缓存

(1)Session缓存的作用
    使用Session的缓存有三大作用：
    1. 减少访问数据库的频率，当Session的get()方法试图从数据库中加载一个对象时，Session先判断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检索，而直接从缓存中获取这个对象。
    2. 当缓存中的持久化对象之间存在循环关系是，Session会保证不会出现访问对象图的死循环，以及由循环引起的JVM堆栈溢出异常。
    3. Session能保证数据库中的相关记录与缓存中相应的对象保持同步。Session在清理缓存的时候会自动进行脏检查，如果发现Session缓存中的对象与数据库中的相应的记录不一致，就会根据对象的最新属性去同步更新数据库。
(2)Hibernate的脏检查和清理Session缓存原理
    当Session缓存中的对象的属性发生变化时，Session并不会立即清理缓存及执行相关的SQL update语句，而是在特定的时间点才清理缓存，这使得Session能把几条相关的SQL语句合并成一条SQL语句，以便减少访问数据库的次数。
    Session在清理缓存时，会按照以下顺序执行SQL：先insert，再update，最后delete。具体如下：
    1. 按照应用程序调用session.save()方法的先后顺序，执行所有对实体类进行插入的insert语句。
    2. 执行所有对实体类进行更新的update语句。
    3. 执行所有对实体类集合进行删除的delete语句。
    4. 执行所有对实体类集合进行删除、更新或者插入的SQL语句。
    5. 执行所有对实体类集合进行插入的insert语句。
    6. 按照应用程序调用session.delete()方法的先后顺序，执行所有对实体类进行删除的delete语句。
    在默认情况下，Session以下情况下清理缓存：
    1. 当应用程序调用org.hibernate.Transaction的commit()方法时，commit()方法先清理缓存，再提交事务。
    2. 当应用程序调用Hibernate执行查询时，如果缓存中的对象与数据库中的不一致(即缓存中的对象已发生变化)，Hibernate就会先清理缓存再执行查询，以保证查询得到正确的数据。
    3. 当应用程序显式调用Session的flush()方法时。
    注意：Session清理缓存的例外情况是，如果对象使用native生成OID，那么当调用Session的save()方法时，会立即执行insert语句，以确保立即从数据库中得到对象的OID。
    如果不希望Session在以上默认的时间点清理缓存，也可以通过调用session.setFlushMode(flushMode)方法设置清理缓存的模式。具体模式如下：

清理缓存的模式

查询

commit()方法

flush()方法

FlushMode.AUTO

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
    注意：Session的commit()方法与flush()方法的区别，它们都会清理缓存，但是commit()会提交事务。

2.实体类在Hibernate容器中的状态

(1)Hibernate实体类的三种状态
    站在持久化的角度，一个Java实体类的生命周期可以有四种状态，如下：
    1. 临时状态(transient):刚用new语句创建，还未被持久化的并且不在Session的缓存中的实体类。
    2. 持久化状态(persistent):已被持久化，并且在Session缓存中的实体类。
    3. 删除状态(removed):不在Session缓存中，而且Session已计划将其从数据库中删除的实体类。
    4. 游离状态(detached):已被持久化，但不再处于Session的缓存中的实体类。
    实体类的状态是可以变化的，它的变化过程如下图：
        06.Hibernate实体类生命周期  
(2)实体类生命周期状态的特征
    临时状态实体类的特点：
    1. 在使用代理主键的情况下，OID为null。
    2. 不在Session缓存中。
    3. 在数据库中没有对应的记录。
    持久化状态实体类的特点：
    1. OID不为null。
    2. 在Session缓存中
    3. 数据库中有对应的记录。
    删除状态实体类的特点：
    1. OID不为null。
    2. 不在Session缓存中。
    3. Session计划将其从数据库中删除。
    4. Session在清理缓存时，会执行相应的delete语句。
    游离状态实体类的特点：
    1. OID不为null。
    2. 不在Session缓存中。
    3. 数据库中有对应的记录。

3.Session接口的详细用法

    Session接口是Hibernate向应用程序提供操作数据库的最主要的接口，本小节就讲解它的主要使用的方法。
(1)创建SessionFactory的过程
    一般情况下我们是通过SessionFactory得到Session对象的，SessionFactory是一个重量级的对象，一般应用程序中一个数据库对应一个SessionFactory对象，而Session对象是轻量级每次操作数据库时就会创建一个Session对象，它和JDBC的Connection接口类似。创建SessionFactory对象的一般步骤如下：
  1. 创建Configuration对象，调用Configuration对象读取配置文件。
  2. 创建ServiceRegistry对象，注册Hibernate服务。
  3. 调用Configuration.buildSessionFactory(ServiceRegistry)方法创建SessionFactory对象。
    创建对象的完整例子： 
    

  1. Configuration cfg = new Configuration();
    2. 

  2. cfg.configure();
    3. 

  3. ServiceRegistry sr = new ServiceRegistryBuilder().applySettings(cfg.getProperties()).buildServiceRegistry();
    4. 

  4. SessionFactory sf = cfg.buildSessionFactory(sr);
    5.
    读取Hibernate配置文件(hibernate.cfg.xml)，有如下三种方式： 
    

  1. // 1.读取默认名称的配置文件
    2. 

  2. cfg.configure();
    3. 

  3. // 2.读取指定名称的配置文件
    4. 

  4. cfg.configure("hibernate.cfg.xml");
    5. 

  5. // 3.程序设置配置属性
    6. 

  6. cfg.setProperty("hibernate.dialect", "org.hibernate.dialect.MySQLInnoDBDialect")
    7. 

  7.         .setProperty("hibernate.connection.datasource", "java:comp/env/jdbc/test")
    8. 

  8.         .setProperty("hibernate.order_updates", "true");
    9.
    读取对象—关系映射文件，有如下两种方式： 
    

  1. // 1.读取配置文件
    2. 

  2. cfg.addResource("Student.hbm.xml").addResource("Teacher.hbm.xml");
    3. 

  3. // 2.读取类
    4. 

  4. cfg.addClass(vo.Student.class).addClass(model.Teacher.class);
    5.
    得到SessionFactory，得到了该对象就可以得到很多Session对象，有如下两种方式： 
    

  1. // 1.推荐的方式
    2. 

  2. ServiceRegistry sr = new ServiceRegistryBuilder().applySettings(cfg.getProperties()).buildServiceRegistry();
    3. 

  3. SessionFactory sf = cfg.buildSessionFactory(sr);
    4. 

  4. // 2.此种方式已过时
    5. 

  5. SessionFactory sessions = cfg.buildSessionFactory();
    6.
    得到Session对象的两种方式以及区别： 
    

  1. // 1.要配置"hibernate.current_session_context_class"，如果前一个Session未close，从上下文得到Session，不一定会new一个新的。建议使用。
    2. 

  2. Session s=sf.getCurrentSession();
    3. 

  3. // 2.一定会new一个新的Session
    4. 

  4. Session s=sf.openSession();
    5.
    注意：getCurrentSession()方法创建的Session对象提交事务时就会自动关闭Session，不必调用close()方法。而openSession()不会，需要调用close()方法关闭Session。
(2)Session的save()和persist()方法
    Session的save()与persist()方法都是使一个临时对象转变为持久化对象。save()与persist()方法的区别在于，persist()方法是在Hibernate3版本中才出现的，它实现了EJB3规范中定义的持久化语义。persist()方法不保证立即为持久化对象的OID赋值，而是有可能在Session清理缓存时才为OID赋值。此外如果在事务边界以外调用persist()方法，那么该方法不会计划执行insert语句，这可以提高负责处理长时间运行事务的程序的健壮性，而对于save()方法，不管是在事务边界以外还是事务边界以内调用它，它都会计划执行insert语句。
    对于使用save()方法需要注意以下几点：
    1. 执行save()方法并不会立即执行insert语句，如果调用save()方法后又修改了实体类的属性，那么在Session清理缓存时会执行额外的update语句。
    2. 在使用代理主键的场合，无论Java对象处于临时状态、持久化状态、删除状态还是游离状态，应用程序都不应该修改它的OID，因此比较安全的做法是把实体类的setId()方法设置成protected类型。
    3. save()方法是用来保存临时对象的，在应用程序中不应该把持久化对象或游离对象传给save()方法。
(3)Session的get()和load()方法
    Session的load()方法和get()方法都能根据给定的OID从数据库中加载一个持久化对象，他们的区别在于：当数据库不存在OID对应的记录时，load()方法会抛出org.hibernate.ObjectNotFoundException异常，而get()方法会返回null。此外，load()方法会采用延迟检索策略，而get()方法会立即从数据库检索数据。
(4)Session的update()和saveOrUpdate()方法
    update()方法和saveOrUpdate()方法都有更新数据的功能，他们的详细使用如下：
    1. Session的update()方法可以使一个游离对象转变为持久化对象，并且执行一条update语句，对于同一个实体类即是多次修改了其属性，在清理缓存时也只会执行一条update语句。
    2. 默认情况下，只要调用了update()方法在清理缓存时就会执行一条update语句，如果希望只有修改了实体类属性值才执行update语句，可以设置<class>元素的属性select-before-update="true"，这样在update前会先执行一条select语句，对比要更新的实体类属性是否被修改了，只有在修改了实体类属性的情况下才会执行update语句。
    3. saveOrUpdate()方法同时包含了update()与save()的功能，如果传入的是临时对象就调用save()，如果传入的是游离对象就调用update()，如果传入的是持久化对象就直接返回。
    在执行saveOrUpdate()方法时Hibernate判断实体类是不是临时对象的规则，如果满足一下情况之一，Hibernate就把它当作是临时对象：
    1. OID为null。
    2. 实体类有version版本控制属性并取值为null。
    3. 在映射文件为<id>元素设置了unsaved-value属性，并且OID值与其匹配。
    4. 在映射文件中为version版本控制属性设置了unsaved-value属性，并且实体类的version值与其匹配。
    5. 为Hibernate的Interceptor(拦截器)提供了自定义的实现，并且Interceptor实现的isUnsaved()方法返回true。
(5)Session的merge()方法
    Session的merge()方法能够把一个游离对象的属性复制到一个持久化对象中。主要用在如下场景：当Session调用update方法关联一个游离对象时，如果在Session缓存中已经存在同一个类型并且OID相同的持久化对象时，update方法就会抛出NonUniqueException异常，此时就可以调用此方法。
(6)Session的delete()方法
    delete()方法用于从数据库中删除一条记录，它既可以删除游离对象也可以删除持久化对象，delete()方法的处理过程如下：
    1. 如果传入的参数是游离对象，先使游离对象被当前Session关联，使他它变为持久化对象。如果传入的是持久化对象，则忽略这一步。之所以让游离对象变成持久化对象，是为了在使用Interceptor(拦截器)时，Interceptor能正常工作。
    2. 计划执行一个delete语句。
    3. 把对象从Session缓存中删除，该对象进入删除状态。
(7)Session的replicate()方法
    Session的replicate()方法能把一个数据库中的对象赋值到另一个数据库中。例如：
    

  1. Session session1 = sessionFactory1.openSession();
    2. 

  2. Teacher teacher =(Teacher) session1.get(Teacher.class, new Long(1));
    3. 

  3. session1.close();
    4. 

    5. 

  5. Session session2 = sessionFactory2.openSession();
    6. 

  6. Transaction transaction = session2.beginTransaction();
    7. 

  7. 
session2.replicate(teacher, ReplicationMode.LATEST_VERSION);
    8. 

  8. transaction.commit();
    9. 

  9. session2.close();
    10.
    以上的sessionFactory1与sessionFactory2分别对应不同的数据库。

4.Hibernate级联操作实体类

    在实际应用中，对象与对象之间是相互关联的。因此，在Session缓存中存放的是一幅相互关联的对象图。例如代码：session1.get(Teacher.class, new Long(1))，看似仅加载了一个Teacher对象，实际上，如果在关联级别上设置了立即检索，那么Session会自动加载所有跟Teacher对象关联的对象。对于cascade属性的可选值如下：
  1. "none":当Session操纵当前对象时，忽略其他关联的对象，这是默认值。
  2. "save-update":当调用save()、update()、saveOrUpdate()时，级联保存临时对象，级联更新游离对象。
  3. "persist":当调用persist()保存对象时，级联保存临时对象。
  4. "merge":当调用merge()方法时，会级联融合所有关联的游离对象。
  5. "delete":当调用delete()方法时，会级联删除关联的对象。
  6. "lock":当调用Session的lock()方法时，会把关联的游离对象加到Session缓存中。
  7. "replicate":当调用replicate()方法时，会级联复制所有关联的对象。
  8. "evict":当调用evict()方法时，会清除所有关联的对象。
  9. "refresh":当调用refresh()方法时，会刷新所有关联的对象。
  10. "all":包含save-update、persist、merge、delete、lock、replicate、evict、refresh的级联操作行为。
  11. "delete-orphan":删除所有和当前对象解除关联关系的对象。
  12. "all-delete-orphan":包含all和delete-orphan的行为。
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