什么叫n+1次select查询问题?
chenssss 2011-04-05
什么叫n+1次select查询问题?
在Session的缓存中存放的是相互关联的对象图。默认情况下，当Hibernate从数据库中加载Customer对象时，会同时加载所有关联的Order对象。以Customer和Order类为例，假定ORDERS表的CUSTOMER_ID外键允许为null，图1列出了CUSTOMERS表和ORDERS表中的记录。
以下Session的find()方法用于到数据库中检索所有的Customer对象：
ListcustomerLists=session.find("fromCustomerasc");
运行以上find()方法时，Hibernate将先查询CUSTOMERS表中所有的记录，然后根据每条记录的ID，到ORDERS表中查询有参照关系的记录，Hibernate将依次执行以下select语句：
select*fromCUSTOMERS;
select*fromORDERSwhereCUSTOMER_ID=1;
select*fromORDERSwhereCUSTOMER_ID=2;
select*fromORDERSwhereCUSTOMER_ID=3;
select*fromORDERSwhereCUSTOMER_ID=4;
通过以上5条select语句，Hibernate最后加载了4个Customer对象和5个Order对象，在内存中形成了一幅关联的对象图，参见图2。
Hibernate在检索与Customer关联的Order对象时，使用了默认的立即检索策略。这种检索策略存在两大不足：
（1）select语句的数目太多，需要频繁的访问数据库，会影响检索性能。如果需要查询n个Customer对象，那么必须执行n+1次select查询语句。这就是经典的n+1次select查询问题。这种检索策略没有利用SQL的连接查询功能，例如以上5条select语句完全可以通过以下1条select语句来完成：
select*fromCUSTOMERSleftouterjoinORDERS
onCUSTOMERS.ID=ORDERS.CUSTOMER_ID
以上select语句使用了SQL的左外连接查询功能，能够在一条select语句中查询出CUSTOMERS表的所有记录，以及匹配的ORDERS表的记录。
（2）在应用逻辑只需要访问Customer对象，而不需要访问Order对象的场合，加载Order对象完全是多余的操作，这些多余的Order对象白白浪费了许多内存空间。
为了解决以上问题，Hibernate提供了其他两种检索策略：延迟检索策略和迫切左外连接检索策略。延迟检索策略能避免多余加载应用程序不需要访问的关联对象，迫切左外连接检索策略则充分利用了SQL的外连接查询功能，能够减少select语句的数目。
Hibernate检索策略
连接查询：
关系型数据库之所以强大，其中一个原因就是可以统一使用表来管理同类数据信息，并且可以在相关数据之间建立关系。作为支持关系型数据库的SQL语句来说，自然要对全面发挥这种强大功能提供支持，这个支持就是连接查询。同样作为一种关系型数据库的持久层框架，Hibernate也对连接查询提供了丰富的支持，在Hibernate中通过HQL与QBC两种查询方式都可以支持连接查询。下面这一部分我们将通过这两种查询技术，来详细讨论有关Hibernate对连接查询支持的各个细节。在讲解连接查询之前，我们先来回忆一下在第一部分中讲解的有关实体关联关系的映射，在实体的配置文件中可以通过配置集合元素来指定对关联实体的映射以及检索策略。（请参考第一部分相关内容）因此我们可以在实体映射配置文件中，指定关联实体检索策略，对关联实体的检索策略可以指定为“延迟检索”，“立即检索”，“迫切左外连接检索”，如下所示对与Customer实体关联的Order实体设置延迟加载：<setname=”orders”inverse=”true”lazy=”true”>,这种在实体映射配置文件中设定的检索策略，称为默认检索策略，但是这种默认检索策略是可以被覆盖的，那就是在程序代码当中可以动态指定各种迫切检索策略来覆盖默认检索策略。
1、迫切左外连接查询和左外连接查询：
我们看以下代码，这段代码将覆盖映射文件中的检索策略，显示指定采用迫切左外连接查询。
HQL查询方式：
Queryquery=session.createQuery(“fromCustomercleftjoinfetchc.ordersowherec.namelike‘zhao%’”);
Listlist=query.list();
for(inti=0;i<list.size();i++){
Customercustomer=(Customer)list.get(i);
}
//QBC检索方式：
Listlist=session.createCriteria(Customer.class).setFetchMode(“orders”,FetchMode.EAGER)
.add(Expression.like(“name”,”zhao%”,MatchMode.START).list();
for(inti=0;i<list.size();i++){
Customercustomer=(Customer)list.get(i);
}
我们看到在HQL以及QBC查询中分别通过leftjoinfetch和FetchMode.EAGER来指定采用迫切左外连接检索策略，当采用了迫切左外连接检索策略时，当进行检索时即执行查询的list()方法时，将会立即初始化用来容纳关联实体的集合对象元素，如果在实体映射配置文件中对关联实体设置了延迟加载，那么此时将会忽略延迟加载设置，而采用迫切左外连接策略，并且立即用关联实体对象填充集合对象元素，即使用Order对象填充Customer对象的orders集合。因此这种检索策略会马上创建关联实体对象，此时我想你一定会想到这种检索策略会同时检索出Customer和Order实体对象对应的数据，并且分别创建这两个对象。恭喜你答对了，因此上面代码会生成类似如下的SQL语句：
Select*fromcustomercleftjoinorderoonc.id=o.idwherec.namelike‘zhao%’;
如果我们忽略了fetch关键字，就变成了左外连接查询，如下面代码：
Queryquery=session.createQuery(“fromCustomercleftjoinc.ordersowherec.namelike‘zhao%’”);
Listlist=query.list();
for(inti=0;i<list.size();i++){
Object[]objs=(Object[])list.get(i);
Customercustomer=(Customer)objs[0];
orderorder=(Order)objs[1];
}
我们可以看到采用左外连接查询返回的结果集中包含的是对象数组，对象数组中的每个元素存放了一对相互关联的Customer对象和Order对象，而迫切左外连接会返回Customer对象，与Customer对象相关联的Order对象存放在Customer对象的集合元素对象中，这就是迫切左外连接和左外连接查询的其中一个区别（这两种检索生成的SQL语句是一样的），另一个区别是当使用左外连接时，对关联对象的检索会依照实体映射配置文件所指定的策略，而不会像迫切左外连接那样忽略它，比如此时对Customer对象关联的Order对象采用延迟加载，那么左外连接检索也会使用延迟加载机制检索Order对象。
2、内连接，迫切内连接以及隐式内连接：
若采用迫切内连接通过一下代码可以实现：
Queryquery=session.createQuery(“fromCustomercinnerjoinfetchc.ordersowherec.namelike‘zhao%’”);
Listlist=query.list();
for(inti=0;i<list.size();i++){
Customercustomer=(Customer)list.get(i);
}
这段代码将会采用迫切内连接检索，对集合元素的检索策略以及返回结果集中的对象类型都采用与迫切左外连接一样的方式，我这里就不再赘述，另外QBC查询不支持迫切内连接检索。
如果去掉fetch就是内连接检索，如下面代码：
Queryquery=session.createQuery(“fromCustomercinnerjoinc.ordersowherec.namelike‘zhao%’”);
Listlist=query.list();
for(inti=0;i<list.size();i++){
Object[]objs=(Object[])list.get(i);
Customercustomer=(Customer)objs[0];
orderorder=(Order)objs[1];
}
内连接检索，对集合元素的检索策略以及返回结果集中的对象类型都采用与左外连接一样的方式，QBC查询也同样支持内连接检索，如下代码：
Listlist=session.createCriteria(Customer.class)
.add(Expression.like(“name”,”zhao%”,MatchMode.START))
.createCriteria(“orders”)
.add(Expression.like(“ordernumber”,”T”,MatchMode.START)).list();
上面代码等价于如下的HQL语句：
SelectcfromCustomercjoinc.ordersowherec.namelike‘zhao%’ando.ordernummberlike‘T%’;因此可以采用下面的方式访问结果集：
for(inti=0;i<list.size();i++){
Customercustomer=(Customer)list.get(i);
}
由此可见，采用内连接查询时,HQL与QBC查询有不同的默认行为，HQL会检索出成对的Customer和Order对象，而QBC仅会检索出Customer对象。如果QBC查询想检索出成对的Customer和Order对象，可以采用如下代码：
Listlist=session.createCriteria(Customer.class)
.createAlias(“orders”,”o”)
.add(Expression.like(“this.name”,”zhao%”,MatchMode.START))
.add(Expression.like(“ordernumber”,”T”,MatchMode.START))
.returnMap()
.list();
for(inti=0;i<list.size();i++){
Mapmap=(Map)list.get(i);
Customercustomer=(Customer)map.get(“this”);
orderorder=(Order)map.get(“o”);
}
“o”和”this”分别是orders集合和Customer对象的别名。
在HQL查询中，还有一种查询成为隐式内连接，我们看下面的HQL语句，
Fromorderowhereo.customer.namelike’zhao%’;这个语句通过o.customer.name访问与Order对象关联的Customer对象的name属性，尽管没有使用join关键字，其实隐式指定了采用内连接检索，它和下面这条HQL语句等价：
Fromorderojoino.customercwherec.namelike‘zhao%’;
隐式内连接只适用于多对一和一对一关联，不适用于一对多和多对多关联，另外QBC查询不支持隐式内连接检索。
3、右外连接检索：
由于fetch关键字只能应用于innnerjoin和leftjoin，因此对于右外连接检索而言，就不存在所谓的迫切右外连接查询了，使用右外连接见如下代码：
Queryquery=session.createQuery(“fromCustomercrightjoinc.ordersowherec.namelike‘zhao%’”);
Listlist=query.list();
for(inti=0;i<list.size();i++){
Object[]objs=(Object[])list.get(i);
Customercustomer=(Customer)objs[0];
orderorder=(Order)objs[1];
}
右外连接检索,对集合元素的检索策略以及返回结果集中的对象类型都采用与左外连接一样的方式。
4、交叉连接：
对于不存在关联关系的两个实体对象，不能使用内连接查询，也不能使用外连接查询，此时可以使用具有SQL风格的交叉连接，如下面代码：
Selectc.ID,c.name,c.age,o.ID,o.ordernumber,o.customer_ID
FromCustomerc,Ordero;
这个HQL语句将会执行交叉连接检索，而且将会返回customer表和order表的笛卡儿积关联结果。
5、连接查询运行时检索策略总结：
①、如果在HQL和QBC查询中没有指定检索策略，那么将会使用映射配置为件中指定的检索策略，但是这里有一个例外，那就是HQL检索总是会忽略实体映射配置文件中对关联实体指定的迫切左外连接检索策略，也就是说如果配置文件中指定对关联实体采用迫切走外连接检索，但是在HQL查询语句中没有指定这种检索策略，此时Hibernate将会忽略这种检索策略，而依然采用立即检索。因此如果希望采用迫切左外连接检索，就必须在HQL语句中明确指定。
②、如果在HQL或者QBC检索中明确指定了检索策略，就会覆盖配置文件中的默认检索策略，在HQL查询中通过leftjoinfetch和innerjoinfetch来明确指定检索策略，在QBC查询中通过FetchMode.DEFAULT,FetchMode.EAGER,FetchMode.LAZY来明确指定检索策略。
①、目前的Hibernate的各种版本中，只允许在一个查询中迫切左外连接检索一个集合，即只允许存在一个一对多关联，但是允许存在多个一对一和多对多关联。
