Hibernate入門之主鍵生成策略詳解

前言

上一節咱們講解了Hibernate命名策略，從本節咱們開始陸續講解屬性、關係等映射，本節咱們來說講主鍵的生成策略。

主鍵生成策略

JPA規範支持4種不一樣的主鍵生成策略（AUTO、IDENTITY、SEQUENCE、TABLE），這些策略以編程方式生成主鍵值或使用數據庫功能（例如自動遞增或序列），咱們只需將@GeneratedValue註解添加到主鍵屬性上並選擇對應的生成策略。

GenerationType.AUTO

它是默認的生成策略，並容許持久性提供程序選擇生成策略，若是使用Hibernate做爲持久性框架，它將基於數據庫特定的Dialect選擇生成策略，對於大多數流行的關係數據庫，它會選擇GenerationType.SEQUENCE生成策略。

@Entity
public class Student {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    private int id;
}

 

 

此時將生成默認名稱爲hibernate_sequence的序列表，該序列表只有名爲next_val的一列，該列存儲的是下一個主鍵值。也就是說當在對應表中計劃添加第一行數據時，此時會向序列表中插入一行數據即next_val等於1，爲了數據一致性，而後查詢出該next_val值並添加排他鎖即（for update），同時更新該next_val等於2，最後向對應表中的主鍵設置設置爲查詢出來的next_val值。整個過程生成的SQL語句以下：

insert into hibernate_sequence values ( 1 )

select next_val as id_val from hibernate_sequence for update

update hibernate_sequence set next_val= ? where next_val=?

insert into Student (email, firstName, lastName, id) values (?, ?, ?, ?)

GenerationType.SEQUENCE

它是使用數據庫序列生成惟一值的方法，它須要其餘select語句才能從數據庫序列中獲取下一個值，但這對大多數應用程序沒有性能影響。若是應用程序必須保留大量的新實體，則可使用某些特定於Hibernate的優化來減小語句的數量。

@Entity
public class Student {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.SEQUENCE)
    private int id;
}

經過上述咱們知道默認生成的序列表名稱爲hibernate_sequence，當咱們打開會話插入5條數據時，此時序列表中的next_val爲6，也就說序列表中的序列Id和表中主鍵自增的順序一致，以下：

針對主鍵經過序列號生成的策略還有一個註解@SequenceGenerator，咱們進行以下配置後，此時將生成名爲student_seq的序列表。

@Entity
public class Student {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.SEQUENCE, generator = "student_generator")
    @SequenceGenerator(name = "student_generator", sequenceName = "student_seq")
    private int id;
}

針對@GenerateValue註解，咱們知道在默認狀況下將會生成名爲的hibernate_sequence的序列表且此時對應表的主鍵自增和序列表中列next_val一致，同時上述咱們添加對生成序列號的註解@SequenceGenerator後，此時next_val將爲101，這是由於在該註解上有一個名爲allocationSize的屬性且默認值爲50（可修改成負數）。可是若咱們去掉該註解，在註解@GeneratedValue上有一個名爲generator的屬性，咱們進行以下顯式配置，結果將和上述使用註解@SequenceGenerator後的結果一致。

@Entity
public class Student {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.SEQUENCE, generator = "student_seq")

    private int id;
}

註解@SequenceGenerator上的allocationSize = N表示：每N個持久調用中一次從數據庫中獲取下一個值，在此之間將值局部增長1。具體是什麼意思呢？經過對allocationSize屬性的顯式設置，此數字以後將再次進行數據庫查詢以獲取下一個數據庫序列值，默認狀況下初始化值從1開始，且實體的主鍵始終將增長1，除非咱們達到了該分配大小限制，一旦達到allocationSize後，將再次從數據庫序列中檢索下一個ID， 因此提升了性能。咱們來舉一個例子來講明，以下：

@Entity
public class Student {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.SEQUENCE, generator = "student_generator")
    @SequenceGenerator(name = "student_generator",sequenceName = "student_seq", allocationSize = 10)
    private int id;
}

咱們將上述allocationSize設置爲10，當進行第一個持久調用時，將從數據庫中獲取student_seq.next_val，隨後的持久調用將不會進入到數據庫，而是將在本地返回最後一個值+1，也就是說一直在內存中進行，直到該值達到限制10，這樣就能夠節省9次數據庫讀取，如有兩個實體管理器試圖作同一件事怎麼辦？當第一個實體管理器調用student_seq.next_val時，它將得到1，第二個實體將獲得的主鍵值爲11，所以，第一個實體管理器將繼續像一、二、3... 10，第二個實體管理器將繼續像十一、 十二、13 ... 20，而後提取下一個student_seq.next_val。此時經過控制檯所對序列表所生成的SQL語句以下：

insert into student_seq values ( 1 )

select next_val as id_val from student_seq for update

update student_seq set next_val= ? where next_val=?

select next_val as id_val from student_seq for update

update student_seq set next_val= ? where next_val=?

 

咱們看到上述對序列表的更新只執行了兩次SQL操做，第一次則是插入1，而後更新爲next_val = 11，第二次則是next_val = 21，具體如何計算想必不用再多講。如上述所講，經過設置此屬性的大小可減小與數據庫序列表的操做，從而提升性能，可是這將引來序列表Id和插入表的主鍵值Id不一致的問題，好比咱們使用純JDBC，那麼獲取插入行的下一個ID將是個問題。若將該屬性設置爲1，雖然解決了這個問題，可是，每次都會執行查詢，若是數據庫被其餘應用程序訪問，那麼若是另外一個應用程序同時使用相同的ID則會產生問題，如此看來，將該屬性設置爲1並無什麼很大的問題。序列ID的生成始終都是下一次而分配，經過默認值將其保留爲50，這很顯然過高了，若是咱們將在一個會話中保留近50條記錄，這些記錄將不會持久保存，而且將使用此特定會話和轉換來持久保存，那麼它也將有所幫助，所以，在使用SequenceGenerator註解時，應始終使用allocationSize = 1， 對於大多數流行的關係數據庫而言，序列始終以1遞增爲最佳。

 

到這裏爲止咱們詳細討論了序列號策略生成主鍵的各類配置。默認狀況下，生成hibernate_sequence的序列表且該序列表中的next_val和對應表中的主鍵增加一致，若咱們顯式配置generator屬性，此時將更改序列表名稱且此時序列表中的next_val將具備跳躍性，由於這種狀況和經過添加註解@SequenceGenerator結果一致（默認allocationSize爲50）,若須要更改在內存中進行一次持久調用獲取下一次序列號Id時，則須要添加註解@SequenceGenerator並顯式配置allocationSize大小。那麼問題來了，Hibernate針對序列號的生成器又有哪幾種方式呢？在Hibernate 5以前針對序列號的生成器策略應該只有兩種（具體未考證）：SequenceGenerator、SequenceHiLoGenerator，在Hibernate 5中這兩種生成器已被棄用，如今只有名爲SequenceStyleGenerator一種生成器策略，在該生成器策略下有5種優化器：HILO、LEGACY_HILO、POOLED、POOED_LO、POOED_LOTL，具體請參看包【org.hibernate.id.enhanced】下的枚舉StandardOptimizerDescriptor，截圖以下：

以下，當咱們只是配置了主鍵的生成爲序列號生成策略時，此時爲上述枚舉none，不會選擇任何優化器即此時序列號表的next_val和表主鍵自增加一致。

@Entity
public class Student {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.SEQUENCE)

    private int id;
}

當咱們針對上述註解@GeneratedValue，以下顯式配置generator屬性或經過註解@SequenceGenerator顯式配置allocationSizes時，此時將採用pooled【池化】優化器來解釋allocationSize，換句話說：從Hibernate 5開始，當JPA實體標識符使用的分配大小大於1時，池優化器是Hibernate使用的默認基於序列的策略。

@Entity
public class Student {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.SEQUENCE, generator = "student_seq")

}

或者

@Entity
public class Student {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.SEQUENCE, generator = "student_generator")
    @SequenceGenerator(name = "student_generator",sequenceName = "student_seq",allocationSize = 3)
}

咱們添加5條數據，此時在序列表中的next_val將爲10，next_val值生成示意圖以下：

 

若咱們須要修改基於池優化器的序列策略，好比將優化器修改爲hilo（高低優化器），這個優化器主要是針對高低算法的實現，咱們可經過註解@GenericGenerator來指定，以下：

@Entity
public class Student {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.SEQUENCE, generator = "student_seq")
    @GenericGenerator(
            name = "student_seq",
            strategy = "sequence",
            parameters = {
                    @Parameter(name = "sequence_name",  value = "student_seq"),
                    @Parameter(name = "initial_value",  value = "1"),
                    @Parameter(name = "increment_size",  value = "3"),
                    @Parameter(name = "optimizer", value = "hilo")
            }
    )

    private int id;
}

注意：在註解@GeneratedValue上經過屬性generator顯式指定序列表名稱時，儘可能不要使用英文標點中的句號即【.】，由於Hibernate內置對此符號作了處理。

@Entity
public class Student {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.SEQUENCE, generator = "student.seq")

    private int id;
}

如上將生成名爲seq的序列表，若在上述基礎上繼續添加【.】，例如修改成student.seq1.seq2，此時將拋出以下異常：

GenerationType.IDENTITY

該策略是最容易使用的，但從性能角度來看卻不是最佳的。它依靠自動遞增的數據庫列，並容許數據庫在每次插入操做時生成一個新值，從數據庫的角度來看很是有效，由於對自動增量列進行了高度優化，而且不須要任何其餘語句。可是則此方法有一個很大的缺點，Hibernate須要每一個管理實體的主鍵值，所以必須當即執行insert語句，這樣阻止了它使用其餘優化技術（例如JDBC批處理）。

@Entity
public class Student {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)

    private int id;
}

GenerationType.TABLE

針對該主鍵生成策略不多使用，因此就很少講了，它經過在數據庫表中存儲和更新其當前值來模擬序列，這須要使用悲觀鎖，該悲觀鎖將全部事務按順序排列，這會減慢應用程序的速度，所以，若是數據庫支持大多數流行的數據庫所支持的序列，則應首選基於序列號的主鍵生成策略。

@Entity
public class Student {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.TABLE,generator = "student_generator")
    @TableGenerator(name="student_generator", table="id_generator")

    private int id;
}

總結

本節咱們詳細介紹了Hibernate 5.x中關於主鍵生成的策略，固然咱們若不指定註解@GenerateValue，那麼主鍵則須要顯式指定，針對IDNENTITY和SEQUENCE策略，即便咱們顯式指定了主鍵，此時會被忽略而不會拋出異常，咱們重點介紹了基於序列的主鍵生成策略，同時咱們也推薦使用基於序列的策略來自動生成主鍵。好了，本文到此結束，咱們下節見。