淺談Hibernate的flush機(jī)制
隨著Hibernate在Java開(kāi)發(fā)中的廣泛應(yīng)用，我們?cè)谑褂肏ibernate進(jìn)行對(duì)象持久化操作中也遇到了各種各樣的問(wèn)題。這些問(wèn)題往往都是我們對(duì)Hibernate缺乏了解所致，這里我講個(gè)我從前遇到的問(wèn)題及一些想法，希望能給大家一點(diǎn)借鑒。
這是在一次事務(wù)提交時(shí)遇到的異常。
an assertion failure occured (this may indicate a bug in Hibernate, but is more likely due to unsafe use of the session)
net.sf.hibernate.AssertionFailure: possible nonthreadsafe access to session
注：非possible non-threadsafe access to the session （那是另外的錯(cuò)誤，類似但不一樣）
這個(gè)異常應(yīng)該很多的朋友都遇到過(guò)，原因可能各不相同。但所有的異常都應(yīng)該是在flush或者事務(wù)提交的過(guò)程中發(fā)生的。這一般由我們?cè)谑聞?wù)開(kāi)始至事務(wù)提交的 過(guò)程中進(jìn)行了不正確的操作導(dǎo)致，也會(huì)在多線程同時(shí)操作一個(gè)Session時(shí)發(fā)生，這里我們僅僅討論單線程的情況，多線程除了線程同步外基本與此相同。
至于具體是什么樣的錯(cuò)誤操作那？我給大家看一個(gè)例子（假設(shè)Hibernate配置正確，為保持代碼簡(jiǎn)潔，不引入包及處理任何異常）
SessionFactory sf = new Configuration().configure().buildSessionFactory() ;
Session s = sf.openSession();
Cat cat = new Cat();
Transaction tran = s.beginTransaction(); (1)
s.save(cat); (2)（此處同樣可以為update delete）
s.evict(cat); (3)
tran.commit(); (4)
s.close();(5)
這就是引起此異常的典型錯(cuò)誤。我當(dāng)時(shí)就遇到了這個(gè)異常，檢查代碼時(shí)根本沒(méi)感覺(jué)到這段代碼出了問(wèn)題，想當(dāng)然的認(rèn)為在Session上開(kāi)始一個(gè)事務(wù)，通過(guò) Session將對(duì)象存入數(shù)據(jù)庫(kù)，再將這個(gè)對(duì)象從Session上拆離，提交事務(wù)，這是一個(gè)很正常的流程。如果這里正常的話，那問(wèn)題一定在別處。
問(wèn)題恰恰就在這里，我的想法也許沒(méi)有錯(cuò)，但是一個(gè)錯(cuò)誤的論據(jù)所引出的觀點(diǎn)永遠(yuǎn)都不可能是正確的。因?yàn)槲乙恢币詾橹苯釉趯?duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作，忘記了在我與數(shù)據(jù) 庫(kù)之間隔了一個(gè)Hibernate，Hibernate在為我們提供持久化服務(wù)的同時(shí)，也改變了我們對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作方式，這種方式與我們直接的數(shù)據(jù)庫(kù)操作 有著很多的不同，正因?yàn)槲覀儗?duì)這種方式?jīng)]有一個(gè)大致的了解造成了我們的應(yīng)用并未得到預(yù)先設(shè)想的結(jié)果。
那Hibernate的持久化機(jī)制到底有什么不同那？簡(jiǎn)單的說(shuō)，Hibernate在數(shù)據(jù)庫(kù)層之上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)緩存區(qū)，當(dāng)應(yīng)用save或者update一個(gè) 對(duì)象時(shí)，Hibernate并未將這個(gè)對(duì)象實(shí)際的寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)中，而僅僅是在緩存中根據(jù)應(yīng)用的行為做了登記，在真正需要將緩存中的數(shù)據(jù)flush入數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí) 才執(zhí)行先前登記的所有行為。
在實(shí)際執(zhí)行的過(guò)程中，每個(gè)Session是通過(guò)幾個(gè)映射和集合來(lái)維護(hù)所有與該Session建立了關(guān)聯(lián)的對(duì)象以及應(yīng)用對(duì)這些對(duì)象所進(jìn)行的操作的，與我們這 次討論有關(guān)的有entityEntries（與Session相關(guān)聯(lián)的對(duì)象的映射）、insertions（所有的插入操作集合）、 deletions（刪除操作集合）、updates（更新操作集合）。下面我就開(kāi)始解釋在最開(kāi)始的例子中，Hibernate到底是怎樣運(yùn)作的。
(1)生成一個(gè)事務(wù)的對(duì)象，并標(biāo)記當(dāng)前的Session處于事務(wù)狀態(tài)（注：此時(shí)并未啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)事務(wù)）。
(2)應(yīng)用使用s.save保存cat對(duì)象，這個(gè)時(shí)候Session將cat這個(gè)對(duì)象放入entityEntries，用來(lái)標(biāo)記cat已經(jīng)和當(dāng)前的會(huì)話建 立了關(guān)聯(lián)，由于應(yīng)用對(duì)cat做了保存的操作，Session還要在insertions中登記應(yīng)用的這個(gè)插入行為（行為包括：對(duì)象引用、對(duì)象id、 Session、持久化處理類）。
(3)s.evict(cat)將cat對(duì)象從s會(huì)話中拆離，這時(shí)s會(huì)從entityEntries中將cat這個(gè)對(duì)象移出。
(4)事務(wù)提交，需要將所有緩存flush入數(shù)據(jù)庫(kù)，Session啟動(dòng)一個(gè)事務(wù)，并按照insert,update,……,delete的順序提交所有 之前登記的操作（注意：所有insert執(zhí)行完畢后才會(huì)執(zhí)行update，這里的特殊處理也可能會(huì)將你的程序搞得一團(tuán)糟，如需要控制操作的執(zhí)行順序，要善 于使用flush），現(xiàn)在cat不在entityEntries中，但在執(zhí)行insert的行為時(shí)只需要訪問(wèn)insertions就足夠了，所以此時(shí)不會(huì) 有任何的異常。異常出現(xiàn)在插入后通知Session該對(duì)象已經(jīng)插入完畢這個(gè)步驟上，這個(gè)步驟中需要將entityEntries中cat的 existsInDatabase標(biāo)志置為true，由于cat并不存在于entityEntries中，此時(shí)Hibernate就認(rèn)為 insertions和entityEntries可能因?yàn)榫€程安全的問(wèn)題產(chǎn)生了不同步（也不知道Hibernate的開(kāi)發(fā)者是否考慮到例子中的處理方 式，如果沒(méi)有的話，這也許算是一個(gè)bug吧），于是一個(gè)net.sf.hibernate.AssertionFailure就被拋出，程序終止。
我想現(xiàn)在大家應(yīng)該明白例子中的程序到底哪里有問(wèn)題了吧，我們的錯(cuò)誤的認(rèn)為s.save會(huì)立即的執(zhí)行，而將cat對(duì)象過(guò)早的與Session拆離，造成了 Session的insertions和entityEntries中內(nèi)容的不同步。所以我們?cè)谧龃祟惒僮鲿r(shí)一定要清楚Hibernate什么時(shí)候會(huì)將數(shù) 據(jù)flush入數(shù)據(jù)庫(kù)，在未flush之前不要將已進(jìn)行操作的對(duì)象從Session上拆離。
對(duì)于這個(gè)錯(cuò)誤的解決方法是，我們可以在(2)和(3)之間插入一個(gè)s.flush()強(qiáng)制Session將緩存中的數(shù)據(jù)flush入數(shù)據(jù)庫(kù)（此時(shí) Hibernate會(huì)提前啟動(dòng)事務(wù)，將(2)中的save登記的insert語(yǔ)句登記在數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)中，并將所有操作集合清空），這樣在(4)事務(wù)提交時(shí) insertions集合就已經(jīng)是空的了，即使我們拆離了cat也不會(huì)有任何的異常了。
前面簡(jiǎn)單的介紹了一下Hibernate的flush機(jī)制和對(duì)我們程序可能帶來(lái)的影響以及相應(yīng)的解決方法，Hibernate的緩存機(jī)制還會(huì)在其他的方面給我們的程序帶來(lái)一些意想不到的影響。看下面的例子：
（name為cat表的主鍵）
Cat cat = new Cat();
cat.setName(“tom”);
s.save(cat);
cat.setName(“mary”);
s.update(cat);(6)
Cat littleCat = new Cat();
littleCat.setName(“tom”);
s.save(littleCat);
s.flush();
這個(gè)例子看起來(lái)有什么問(wèn)題？估計(jì)不了解Hibernate緩存機(jī)制的人多半會(huì)說(shuō)沒(méi)有問(wèn)題，但它也一樣不能按照我們的思路正常運(yùn)行，在flush過(guò)程中會(huì)產(chǎn) 生主鍵沖突，可能你想問(wèn)：“在save(littleCat)之前不是已經(jīng)更改cat.name并已經(jīng)更新了么？為什么還會(huì)發(fā)生主鍵沖突那？”這里的原因 就是我在解釋第一個(gè)例子時(shí)所提到的緩存flush順序的問(wèn)題，Hibernate按照insert,update,……,delete的順序提交所有登記 的操作，所以你的s.update(cat)雖然在程序中出現(xiàn)在s.save(littleCat)之前，但是在flush的過(guò)程中，所有的save都將 在update之前執(zhí)行，這就造成了主鍵沖突的發(fā)生。
這個(gè)例子中的更改方法一樣是在(6)之后加入s.flush()強(qiáng)制Session在保存littleCat之前更新cat的name。這樣在第二次 flush時(shí)就只會(huì)執(zhí)行s.save(littleCat)這次登記的動(dòng)作，這樣就不會(huì)出現(xiàn)主鍵沖突的狀況。再看一個(gè)例子（很奇怪的例子，但是能夠說(shuō)明問(wèn) 題）
Cat cat = new Cat();
cat.setName(“tom”);
s.save(cat); (7)
s.delete(cat);(8)
cat.id=null;(9)
s.save(cat);(10)
s.flush();
這個(gè)例子在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生異常net.sf.hibernate.HibernateException: identifier of an instance of Cat altered from 8b818e920a86f038010a86f03a9d0001 to null這里例子也是有關(guān)于緩存的問(wèn)題，但是原因稍有不同：（7）和（2）的處理相同。（8）Session會(huì)在deletions中登記這個(gè)刪除動(dòng)作，同時(shí)更新entityEntries中該對(duì)象的登記狀態(tài)為DELETED。（9）Cat類的標(biāo)識(shí)符字段為id,將其置為null便于重新分配id并保存進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)。
（10）此時(shí)Session會(huì)首先在entityEntries查找cat對(duì)象是否曾經(jīng)與Session做過(guò)關(guān)聯(lián)，因?yàn)閏at只改變了屬性值，引用并未改 變，所以會(huì)取得狀態(tài)為DELETED的那個(gè)登記對(duì)象。由于第二次保存的對(duì)象已經(jīng)在當(dāng)前Session中刪除，save會(huì)強(qiáng)制Session將緩存 flush才會(huì)繼續(xù)，flush的過(guò)程中首先要執(zhí)行最開(kāi)始的save動(dòng)作，在這個(gè)save中檢查了cat這個(gè)對(duì)象的id是否與原來(lái)執(zhí)行動(dòng)作時(shí)的id相同。 不幸的是，此時(shí)cat的id被賦為null，異常被拋出，程序終止（此處要注意，我們?cè)谝院蟮拈_(kāi)發(fā)過(guò)程盡量不要在flush之前改變已經(jīng)進(jìn)行了操作的對(duì)象 的id）。
這個(gè)例子中的錯(cuò)誤也是由于緩存的延時(shí)更新造成的（當(dāng)然，與不正規(guī)的使用Hibernate也有關(guān)系），處理方法有兩種：
1、在（8）之后flush，這樣就可以保證（10）處save將cat作為一個(gè)全新的對(duì)象進(jìn)行保存。
2、刪除（9），這樣第二次save所引起的強(qiáng)制flush可以正常的執(zhí)行，在數(shù)據(jù)庫(kù)中插入cat對(duì)象后將其刪除，然后繼續(xù)第二次save重新插入cat對(duì)象，此時(shí)cat的id仍與從前一致。
這兩種方法可以根據(jù)不同的需要來(lái)使用，呵呵，總覺(jué)得好像是很不正規(guī)的方式來(lái)解決問(wèn)題，但是問(wèn)題本身也不夠正規(guī)，只希望能夠在應(yīng)用開(kāi)發(fā)中給大家一些幫助，不對(duì)的地方也希望各位給與指正。
總的來(lái)說(shuō)，由于Hibernate的flush處理機(jī)制，我們?cè)谝恍?fù)雜的對(duì)象更新和保存的過(guò)程中就要考慮數(shù)據(jù)庫(kù)操作順序的改變以及延時(shí)flush是 否對(duì)程序的結(jié)果有影響。如果確實(shí)存在著影響，那就可以在需要保持這種操作順序的位置加入flush強(qiáng)制Hibernate將緩存中記錄的操作flush入 數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣看起來(lái)也許不太美觀，但很有效。