JavaEE持久层框架对比与hibernate主键生成策略总结

Posted 2020-12-23 zhaot1993

一、持久层框架对比

ORM框架：即对象关系映射。它把数据库表映射到pojo类，然后通过对类的操作来实现对数据库的增删改查，sql语句自动生成。

对于代码开发者来说，就是在代码里先创建数据库连接对象，然后写你想执行的sql，把变化的字段空出来，然后用你刚创建的数据库连接对象，调用一个方法，把你的sql作为参数传给这个方法，你就能得到一个prepareStatement对象，这个方法干的事儿，叫做sql解析，意思就是数据库系统DBMS已经生成了这sql的执行计划，就等着你给它传那些变化的参数了，因为DBMS在你没给它参数的时候，它就解析过了sql，而sql注入是发生在sql解析时的，所以这就避免了sql注入。最后再用这个prepareStatement对象set各种变化的参数，再调用execute方法一执行，就完事了。

ORM，其实很符合Java的思想，啥都是对象，你执行sql就是创建个对象，然后set它的各种属性，所以Java在1.5版本时，提出了JPA规范，叫Java持久层API，这个相当于轿车轮毂的尺寸，ISO标准组织呼吁为了省材料，咱们全球要一样，于是定了个规范，这样谁想开个轮胎厂，直接按这个轮毂尺寸表，生产对应的轮胎就行了，哪个牌子的轿车都能用。Java为如何操作数据库，提供了一个规范，里面是一些接口，各种ORM领域的厂商实现这些接口，然后封装成产品，就能给人用了，厂商里这些年做的最大的就是hibernate，大到可以参与JPA规范的制定。后来，spring那家厂子，也出了持久化的产品，spring data ，封装了对各种存储产品的操作，比如redis呀，mongoDB呀，oracle呀等等，其中有个叫spring data JPA，它也属于ORM领域，它就是基于hibernate实现的。

我刚工作的时候，一直用hibernate，后来springboot兴起，不让有那么多配置文件，就用了spring data JPA。

ibatis是个不完整的ORM框架，是半自动的框架。它与hibernate相比最大的优势在于sql语句的灵活性。只要在配置文件里写出想要的sql语句，和查出的数据所对应的实体类，就行。它不像hibernate需要严格遵循数据库规则。ibatis是Apache这个组织的开源产品，后来升级了，变成了mybatis，通俗讲就是又封装了一部分操作，用起来更简单方便了。

虽然mybatis特色是能自己写各种sql，但要注意sql注入问题。在mybatis用来放sql语句的mapper.xml配置文件里，如果你在放参数的位置，用${}，那就会把前端传来的参数，直接拼到sql中，这会造成sql注入，但是，用#{}，它就会把你传的参数当做字符串处理，就不用担心sql注入了，为什么呢？因为mybatis的底层实现，对于用#{}的地方，也用的是底层JDBC的prepareStatement对象，去操作的，因为预编译了，所以安全。

二、hibernate主键生成策略

以前总是很迷惑各种主键策略有啥区别，不懂也不敢放心用，这次总结一下：

1、assigned

主键由外部程序负责生成，在 save() 之前必须手动赋一个值。Hibernate不负责维护主键生成。 

<id name="id" column="id">
<generator class="assigned" />
</id>

特点：可以跨数据库，人为控制主键生成，应尽量避免。

2、Increment

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。

<id name="id" column="id">
<generator class="increment" />
</id>

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、hilo

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。

4、seqhilo

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。

<id name="id" column="id">
<generator class="seqhilo">
<param name="sequence">hibernate_seq</param>
<param name="max_lo">100</param>
</generator>
</id>

特点：与hilo类似，只能在支持序列的数据库中使用。

5、sequence

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）。

<generator class="sequence">
<param name="sequence">hibernate_id</param>
</generator>
<param name="sequence">hibernate_id</param> 指定sequence的名称

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。

6、identity

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。

<id name="id" column="id">
<generator class="identity" />
</id>

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。

7、native

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。

<id name="id" column="id">
<generator class="native" />
</id>

例如MySQL使用identity，Oracle使用sequence

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

<param name="sequence">hibernate_id</param>

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。

8、uuid

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。

<id name="id" column="id">
<generator class="uuid" />
</id>

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。

9、guid

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。

<id name="id" column="id">
<generator class="guid" />
</id>

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。

注意：对于主键生成策略，面试题： 要知道indentity、uuid、native、increment、assigned、sequence 这几个如何使用；

Mysql:自增 indentity 手动填：native

Oracle:自增：sequence  手动填：assigned

 

结束。