Java面试题（三）：ORM 框架

作者: 雪飘千里 | 来源:发表于2019-04-03 13:09 被阅读34次

十二、Hibernate

113. 为什么要使用 hibernate？

hibernate是一个开源框架，它是对象关联关系映射的框架，它对JDBC做了轻量级的封装，而我们java程序员可以使用面向对象的思想来操纵数据库。

为什么要用hibernate

1. 对JDBC访问数据库的代码做了封装，大大简化了数据访问层繁琐的重复性代码。
1. Hibernate是一个基于JDBC的主流持久化框架，是一个优秀的ORM实现。他很大程度的简化DAO层的编码工作
1. hibernate使用Java反射机制，而不是字节码增强程序来实现透明性。
1. hibernate的性能非常好，因为它是个轻量级框架。映射的灵活性很出色。它支持各种关系数据库，从一对一到多对多的各种复杂关系。

114. 什么是 ORM 框架？

ORM，即Object-Relational Mapping（对象关系映射），简称ORM，是一种为了解决面向对象与关系数据库存在的互不匹配的现象的技术，它的作用是在关系型数据库和业务实体对象之间作一个映射，这样，我们在具体的操作业务对象的时候，就不需要再去和复杂的SQL语句打交道，只需简单的操作对象的属性和方法。

115. hibernate 中如何在控制台查看打印的 sql 语句

#打印sql语句到控制台
spring.jpa.properties.hibernate.show_sql=true          //控制台是否打印
spring.jpa.properties.hibernate.format_sql=true        //格式化sql语句
spring.jpa.properties.hibernate.use_sql_comments=true  //指出是什么操作生成了该语句

#打印sql语句中的参数值，在logback.xml配置
<logger name="org.hibernate.SQL" level="DEBUG"/>
<logger name="org.hibernate.engine.QueryParameters" level="DEBUG"/>
<logger name="org.hibernate.engine.query.HQLQueryPlan" level="DEBUG"/>

116. hibernate 有几种查询方式？

hql查询，条件查询，sql查询
一、HQL: Hibernate Query Language. 面向对象的写法:
• HQL（Hibernate Query Language）提供了丰富灵活的查询方式，使用HQL进行查询也是Hibernate官方推荐使用的查询方式。
• HQL在语法结构上和SQL语句十分的相同，所以可以很快的上手进行使用。使用HQL需要用到Hibernate中的Query对象，该对象专门执行HQL方式的操作。

Query query = session.createQuery("from Customer where name = ?");
query.setParameter(0, "苍老师");
Query.list();

二、QBC（Query By Criteria）条件查询
• Criteria对象提供了一种面向对象的方式查询数据库。Criteria对象需要使用Session对象来获得。
• 一个Criteria对象表示对一个持久化类的查询。

Criteria criteria = session.createCriteria(Customer.class);
criteria.add(Restrictions.eq("name", "花姐"));
List<Customer> list = criteria.list()

三、原生SQL查询：

SQLQuery query = session.createSQLQuery("select * from customer");
List<Object[]> list = query.list();

SQLQuery query = session.createSQLQuery("select * from customer");
query.addEntity(Customer.class);
List<Customer> list = query.list();

HQL是面向对象查询操作的，SQL是结构化查询语言是面向数据库表结构的

117. hibernate 实体类可以被定义为 final 吗？

Hibernate实体类创建注意事项

1：持久化类必须有无参的构造函数，因为反射的原因。
2：要有set/get方法
3：使用包装类型，解决数据库中值为null的问题
4：持久化类需要提供id与数据库中的主键相对应
5：不要用finall修饰class（hibernate是使用cglib代理生成的代理对象）

118. 在 hibernate 中使用 Integer 和 int 做映射有什么区别？

1、返回数据库字段值是null的话，int类型会报错。int是基本数据类型，其声明的是变量，而null则是对象。所以hibernate实体建议用integer；
2、通过jdbc将实体存储到数据库的操作通过sql语句，基本数据类型可以直接存储，对象需要序列化存储。

119. hibernate 是如何工作的？

120. get()和 load()的区别？

对于Hibernate get方法，Hibernate会确认一下该id对应的数据是否存在，首先在session缓存中查找，然后在二级缓存中查找，还没有就查询数据库，数据库中没有就返回null。这个相对比较简单，也没有太大的争议。主要要说明的一点就是在这个版本(bibernate3.2以上)中get方法也会查找二级缓存！
Hibernate load方法加载实体对象的时候，根据映射文件上类级别的lazy属性的配置(默认为true)，分情况讨论：

(1)若为true,则首先在Session缓存中查找，看看该id对应的对象是否存在，不存在则使用延迟加载，返回实体的代理类对象(该代理类为实体类的子类，由CGLIB动态生成)。等到具体使用该对象(除获取OID以外)的时候，再查询二级缓存和数据库，若仍没发现符合条件的记录，则会抛出一个ObjectNotFoundException。

(2)若为false,就跟Hibernateget方法查找顺序一样，只是最终若没发现符合条件的记录，则会抛出一个ObjectNotFoundException。

这里get和load有两个重要区别:

如果未能发现符合条件的记录，Hibernate get方法返回null，而load方法会抛出一个ObjectNotFoundException。

load方法可返回没有加载实体数据的代理类实例，而get方法永远返回有实体数据的对象。

总之对于get和load的根本区别，hibernate对于 load方法认为该数据在数据库中一定存在，可以放心的使用代理来延迟加载，如果在使用过程中发现了问题，只能抛异常；而对于get方法，hibernate一定要获取到真实的数据，否则返回null。

121. 说一下 hibernate 的缓存机制？

Hibernate缓存的作用：
Hibernate是一个持久层框架，经常访问物理数据库，为了降低应用程序对物理数据源访问的频次，从而提高应用程序的运行性能。缓存内的数据是对物理数据源中的数据的复制，应用程序在运行时从缓存读写数据，在特定的时刻或事件会同步缓存和物理数据源的数据；
Hibernate缓存分类：
Hibernate缓存包括两大类：Hibernate一级缓存和Hibernate二级缓存，Hibernate一级缓存又称为“Session的缓存”，它是内置的，不能被卸载（不能被卸载的意思就是这种缓存不具有可选性，必须有的功能，不可以取消session缓存）。由于Session对象的生命周期通常对应一个数据库事务或者一个应用事务，因此它的缓存是事务范围的缓存。第一级缓存是必需的，不允许而且事实上也无法卸除。在第一级缓存中，持久化类的每个实例都具有唯一的OID。 Hibernate二级缓存又称为“SessionFactory的缓存”，由于SessionFactory对象的生命周期和应用程序的整个过程对应，因此Hibernate二级缓存是进程范围或者集群范围的缓存，有可能出现并发问题，因此需要采用适当的并发访问策略，该策略为被缓存的数据提供了事务隔离级别。第二级缓存是可选的，是一个可配置的插件，在默认情况下，SessionFactory不会启用这个插件。
什么样的数据适合存放到第二级缓存中？
- 1 很少被修改的数据
- 2 不是很重要的数据，允许出现偶尔并发的数据
- 3 不会被并发访问的数据
- 4 常量数据
不适合存放到第二级缓存的数据？
- 1 经常被修改的数据
- 2 .绝对不允许出现并发访问的数据，如财务数据，绝对不允许出现并发
- 3 与其他应用共享的数据。
Hibernate查找对象如何应用缓存？
当Hibernate根据ID访问数据对象的时候，首先从Session一级缓存中查；查不到，如果配置了二级缓存，那么从二级缓存中查；如果都查不到，再查询数据库，把结果按照ID放入到缓存,删除、更新、增加数据的时候，同时更新缓存。Hibernate管理缓存实例无论何时，当你给save()、update()或saveOrUpdate()方法传递一个对象时，或使用load()、 get()、list()、iterate() 或scroll()方法获得一个对象时, 该对象都将被加入到Session的内部缓存中。当随后flush()方法被调用时，对象的状态会和数据库取得同步。如果你不希望此同步操作发生，或者你正处理大量对象、需要对有效管理内存时，你可以调用evict() 方法，从一级缓存中去掉这些对象及其集合。

122. hibernate 对象有哪些状态？

hibernate里对象有三种状态：

1，Transient 瞬时：对象刚new出来，还没设id，设了其他值。
2，Persistent 持久：调用了save()、saveOrUpdate()，就变成Persistent，有id
3，Detached 脱管：当session close()完之后，变成Detached。

123. 在 hibernate 中 getCurrentSession 和 openSession 的区别是什么？

采用getCurrentSession()创建的session会绑定到当前线程中(第一次调用时会创建一个Session实例，如果该Session未关闭，后续多次获取的是同一个Session实例)，而采用openSession()创建的session则不会(每次打开都是新的Session，所以多次获取的Session实例是不同的)。
2.采用getCurrentSession()创建的session在commit或rollback时会自动关闭，而采用openSession()创建的session必须手动关闭

spring管理事务的话，如果要保证当前线程内只有一个session，需要将sessionFactory传递给org.springframework.orm.hibernate3.HibernateTransactionManager，spring负责事务的开始，提交，回滚以及session的关闭，假设spring用于管理事务的session是(session1)。如果我还用HibernateUtils.getCurrentSession()方法获得session的话，得到的session却是(session2)，和开始事务的session不是同一个对象，就造成session2的事务没有提交，对数据库的操作无效。

总结

1 如果想让spring帮你管理事务，只能在spring中配置SessionFactory。如果使用hibernate原有的sessionFactory，则只能自己手动管理事务。
2 如果想使用sessionFactory.getCurrentSession()方法，必须配置sessionFactory和jta或thread绑定。但是hibernate3.0不支持与thread绑定，3.1以上才支持。
3 sessionFactory.getCurrentSession()方法取得的session，在做数据库操作时必须在事务中做，包括只读的查询，否则会报错。

124. hibernate 实体类必须要有无参构造函数吗？为什么？

是的。
Hibernate框架会调用这个默认构造方法通过反射来构造实例对象，即Class类的newInstance方法，这个方法就是通过调用默认构造方法来创建实例对象的。

当查询的时候返回的实体类是一个对象实例，是Hibernate动态通过反射生成的。反射的Class.forName(“className”).newInstance()需要对应的类提供一个无参构造方法，必须有个无参的构造方法将对象创建出来，单从Hibernate的角度讲他是通过反射创建实体对象的所以没有默认构造方法是不行的，另外Hibernate也可以通过有参的构造方法创建对象。

十三、Mybatis

125. mybatis 中 #{}和 ${}的区别是什么？

1. # 将传入的数据都当成一个字符串，会对自动传入的数据加一个双引号。如：order by #user_id#，如果传入的值是111,那么解析成sql时的值为order by "111", 如果传入的值是id，则解析成的sql为order by "id".
1. $将传入的数据直接显示生成在sql中。如：order by $user_id$，如果传入的值是111,那么解析成sql时的值为order by user_id, 如果传入的值是id，则解析成的sql为order by id.
1. #方式能够很大程度防止sql注入。
1. $方式无法防止Sql注入。
1. $方式一般用于传入数据库对象，例如传入表名.
1. 一般能用#的就别用$.

126. mybatis 有几种分页方式？

一、数组分页
原理：进行数据库查询操作时，获取到数据库中所有满足条件的记录，保存在应用的临时数组中，再通过List的subList方法，获取到满足条件的所有记录。

二、借助Sql语句进行分页
在了解到通过数组分页的缺陷后，我们发现不能每次都对数据库中的所有数据都检索。然后在程序中对获取到的大量数据进行二次操作，这样对空间和性能都是极大的损耗。所以我们希望能直接在数据库语言中只检索符合条件的记录，不需要在通过程序对其作处理。这时，Sql语句分页技术横空出世。
实现：通过sql语句实现分页也是非常简单的，只是需要改变我们查询的语句就能实现了，即在sql语句后面添加limit分页语句。

三、拦截器分页
创建拦截器，拦截mybatis接口方法id以ByPage结束的语句

四、RowBounds分页
数据量小时，RowBounds不失为一种好办法。但是数据量大时，实现拦截器就很有必要了。

127. RowBounds 是一次性查询全部结果吗？为什么？

是的，是属于逻辑分页
RowBounds 在分页的时候，是把所有的数据都查询出来，然后通过RowBounds在内存进行分页，通过源码查看,也是通过ResuleSet结果集进行分页;

128. mybatis 逻辑分页和物理分页的区别是什么？

1：逻辑分页内存开销比较大,在数据量比较小的情况下效率比物理分页高;在数据量很大的情况下,内存开销过大,容易内存溢出,不建议使用
2：物理分页内存开销比较小,在数据量比较小的情况下效率比逻辑分页还是低,在数据量很大的情况下,建议使用物理分页

129. mybatis 是否支持延迟加载？延迟加载的原理是什么？

延迟加载其实就是将数据加载时机推迟，比如推迟嵌套查询的执行时机。在Mybatis中经常用到关联查询，但是并不是任何时候都需要立即返回关联查询结果。比如查询订单信息，并不一定需要及时返回订单对应的产品信息，查询商品分类信息并不一定要及时返回该类别下有哪些产品，这种情况一下需要一种机制，当需要查看时，再执行查询，返回需要的结果集，这种需求在Mybatis中可以使用延迟加载机制来实现。延迟加载可以实现先查询主表，按需实时做关联查询，返回关联表结果集，一定程度上提高了效率。

Mybatis配置文件中通过两个属性lazyLoadingEnabled和aggressiveLazyLoading来控制延迟加载和按需加载。

lazyLoadingEnabled：是否启用延迟加载，mybatis默认为false，不启用延迟加载。lazyLoadingEnabled属性控制全局是否使用延迟加载，特殊关联关系也可以通过嵌套查询中fetchType属性单独配置（fetchType属性值lazy或者eager）。

aggressiveLazyLoading：是否按需加载属性，默认值false，lazyLoadingEnabled属性启用时只要加载对象，就会加载该对象的所有属性；关闭该属性则会按需加载，即使用到某关联属性时，实时执行嵌套查询加载该属性。

延迟加载的好处：
先从单表查询、需要时再从关联表去关联查询，大大提高数据库性能，因为查询单表要比关联查询多张表速度要快。
如果查询订单并且关联查询用户信息。如果先查询订单信息即可满足要求，当我们需要查询用户信息时再查询用户信息。把对用户信息的按需去查询就是延迟加载。

130. 说一下 mybatis 的一级缓存和二级缓存？

一级缓存
　　Mybatis对缓存提供支持，但是在没有配置的默认情况下，它只开启一级缓存，一级缓存只是相对于同一个SqlSession而言。所以在参数和SQL完全一样的情况下，我们使用同一个SqlSession对象调用一个Mapper方法，往往只执行一次SQL，因为使用SelSession第一次查询后，MyBatis会将其放在缓存中，以后再查询的时候，如果没有声明需要刷新，并且缓存没有超时的情况下，SqlSession都会取出当前缓存的数据，而不会再次发送SQL到数据库。
一级缓存的生命周期：
MyBatis在开启一个数据库会话时，会创建一个新的SqlSession对象，SqlSession对象中会有一个新的Executor对象。Executor对象中持有一个新的PerpetualCache对象；当会话结束时，SqlSession对象及其内部的Executor对象还有PerpetualCache对象也一并释放掉。

二级缓存：
　　MyBatis的二级缓存是Application级别的缓存，它可以提高对数据库查询的效率，以提高应用的性能

SqlSessionFactory层面上的二级缓存默认是不开启的，二级缓存的开席需要进行配置，实现二级缓存的时候，MyBatis要求返回的POJO必须是可序列化的。也就是要求实现Serializable接口，配置方法很简单，只需要在映射XML文件配置就可以开启缓存了<cache/>，如果我们配置了二级缓存就意味着：

映射语句文件中的所有select语句将会被缓存
射语句文件中的所有insert、update和delete语句会刷新缓存。
缓存会使用默认的Least Recently Used（LRU，最近最少使用的）算法来收回。
根据时间表，比如No Flush Interval,（CNFI没有刷新间隔），缓存不会以任何时间顺序来刷新。
缓存会存储列表集合或对象(无论查询方法返回什么)的1024个引用
缓存会被视为是read/write(可读/可写)的缓存，意味着对象检索不是共享的，而且可以安全的被调用者修改，不干扰其他调用者或线程所做的潜在修改。

131. mybatis 和 hibernate 的区别有哪些？

hibernate是全自动，而mybatis是半自动

hibernate完全可以通过对象关系模型实现对数据库的操作，拥有完整的JavaBean对象与数据库的映射结构来自动生成sql。而mybatis仅有基本的字段映射，对象数据以及对象实际关系仍然需要通过手写sql来实现和管理。

hibernate数据库移植性远大于mybatis

hibernate通过它强大的映射结构和hql语言，大大降低了对象与数据库(oracle、mysql等)的耦合性，而mybatis由于需要手写sql，因此与数据库的耦合性直接取决于程序员写sql的方法，如果sql不具通用性而用了很多某数据库特性的sql语句的话，移植性也会随之降低很多，成本很高。

hibernate拥有完整的日志系统，mybatis则欠缺一些

hibernate日志系统非常健全，涉及广泛，包括：sql记录、关系异常、优化警告、缓存提示、脏数据警告等;而mybatis则除了基本记录功能外，功能薄弱很多。

mybatis相比hibernate需要关心很多细节

hibernate配置要比mybatis复杂的多，学习成本也比mybatis高。但也正因为mybatis使用简单，才导致它要比hibernate关心很多技术细节。mybatis由于不用考虑很多细节，开发模式上与传统jdbc区别很小，因此很容易上手并开发项目，但忽略细节会导致项目前期bug较多，因而开发出相对稳定的软件很慢，而开发出软件却很快。hibernate则正好与之相反。但是如果使用hibernate很熟练的话，实际上开发效率丝毫不差于甚至超越mybatis。

sql直接优化上，mybatis要比hibernate方便很多

由于mybatis的sql都是写在xml里，因此优化sql比hibernate方便很多。而hibernate的sql很多都是自动生成的，无法直接维护sql;虽有hql，但功能还是不及sql强大，见到报表等变态需求时，hql也歇菜，也就是说hql是有局限的;hibernate虽然也支持原生sql，但开发模式上却与orm不同，需要转换思维，因此使用上不是非常方便。总之写sql的灵活度上hibernate不及mybatis。

mybatis：

入门简单，即学即用，提供了数据库查询的自动对象绑定功能，而且延续了很好的SQL使用经验，对于没有那么高的对象模型要求的项目来说，相当完美。
可以进行更为细致的SQL优化，可以减少查询字段。
缺点就是框架还是比较简陋，功能尚有缺失，虽然简化了数据绑定代码，但是整个底层数据库查询实际还是要自己写的，工作量也比较大，而且不太容易适应快速数据库修改。
二级缓存机制不佳。

hibernate：

功能强大，数据库无关性好，O/R映射能力强，如果你对Hibernate相当精通，而且对Hibernate进行了适当的封装，那么你的项目整个持久层代码会相当简单，需要写的代码很少，开发速度很快，非常爽。
有更好的二级缓存机制，可以使用第三方缓存。
缺点就是学习门槛不低，要精通门槛更高，而且怎么设计O/R映射，在性能和对象模型之间如何权衡取得平衡，以及怎样用好Hibernate方面需要你的经验和能力都很强才行。

132. mybatis 有哪些执行器（Executor）？

Mybatis有三种基本的Executor执行器:SimpleExecutor、ReuseExecutor、BatchExecutor。

SimpleExecutor：每执行一次update或select，就开启一个Statement对象，用完立刻关闭Statement对象。
ReuseExecutor：执行update或select，以sql作为key查找Statement对象，存在就使用，不存在就创建，用完后，不关闭Statement对象，而是放置于Map内，供下一次使用。简言之，就是重复使用Statement对象。
BatchExecutor：执行update（没有select，JDBC批处理不支持select），将所有sql都添加到批处理中（addBatch()），等待统一执行（executeBatch()），它缓存了多个Statement对象，每个Statement对象都是addBatch()完毕后，等待逐一执行executeBatch()批处理。与JDBC批处理相同。

作用范围：Executor的这些特点，都严格限制在SqlSession生命周期范围内。

这些就是mybatis的三种执行器。你可以通过配置文件的settings里面的元素defaultExecutorType，配置它，默认是采用SimpleExecutor如果你在Spring运用它，那么你可以这么配置它：

<bean id="sqlSessionTemplateBatch" class="org.mybatis.spring.SqlSessionTemplate">     
<constructor-arg index="0" ref="sqlSessionFactory" />  
<!--更新采用批量的executor -->  
<constructor-arg index="1" value="BATCH"/>  
</bean>

133. mybatis 分页插件的实现原理是什么？

Mybatis采用的是逻辑分页,而非物理分页,那么,市场上就出现了可以实现物理分页的Mybatis的分页插件。

要实现物理分页,就需要对Stringsql进行拦截并增强,Mybatis通过BoundSql对象存储String sql,而BoundSql则由StatementHandler对象获取。

public interface StatementHandler {
List query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException;
BoundSql getBoundSql();
}
public class BoundSql {
public String getSql() {
return sql;
}
}

因此,就需要编写一个针对StatementHandler的query方法拦截器,然后获取到sql,对sql进行重写增强。
这里添加一个demo，通过对 MyBatis org.apache.ibatis.executor.statement.StatementHandler 中的prepare 方法进行拦截，用来把Mybatis所有执行的sql都记录下来

package com.bytebeats.mybatis3.interceptor;
import org.apache.ibatis.executor.statement.StatementHandler;
import org.apache.ibatis.mapping.BoundSql;
import org.apache.ibatis.plugin.*;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import java.sql.Connection;
import java.util.Properties;


@Intercepts({ @Signature(type = StatementHandler.class, method = "prepare", args = { Connection.class, Integer.class}) })
public class SQLStatsInterceptor implements Interceptor {
    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

    @Override
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {

        StatementHandler statementHandler = (StatementHandler) invocation.getTarget();
        BoundSql boundSql = statementHandler.getBoundSql();
        String sql = boundSql.getSql();
        logger.info("mybatis intercept sql:{}", sql);
        return invocation.proceed();
    }

    @Override
    public Object plugin(Object target) {
        return Plugin.wrap(target, this);
    }

    @Override
    public void setProperties(Properties properties) {
        String dialect = properties.getProperty("dialect");
        logger.info("mybatis intercept dialect:{}", dialect);
    }
}

134. mybatis 如何编写一个自定义插件？

Mybatis自定义插件针对Mybatis四大对象（Executor、StatementHandler 、ParameterHandler 、ResultSetHandler ）进行拦截，具体拦截方式为：
1、Executor：拦截执行器的方法(log记录)
2、StatementHandler ：拦截Sql语法构建的处理
3、ParameterHandler ：拦截参数的处理
4、ResultSetHandler ：拦截结果集的处理
前两种应用较为广泛。

Mybatis自定义插件必须实现Interceptor接口：

public interface Interceptor {
    Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable;
    Object plugin(Object target);
    void setProperties(Properties properties);
}

intercept方法：拦截器具体处理逻辑方法
plugin方法：根据签名signatureMap生成动态代理对象
setProperties方法：设置Properties属性

// ExamplePlugin.java
@Intercepts({@Signature(
  type= Executor.class,
  method = "update",
  args = {MappedStatement.class,Object.class})})
public class ExamplePlugin implements Interceptor {
  public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
  Object target = invocation.getTarget(); //被代理对象
  Method method = invocation.getMethod(); //代理方法
  Object[] args = invocation.getArgs(); //方法参数
  // do something ...... 方法拦截前执行代码块
  Object result = invocation.proceed();
  // do something .......方法拦截后执行代码块
  return result;
  }
  public Object plugin(Object target) {
    return Plugin.wrap(target, this);
  }
  public void setProperties(Properties properties) {
  }
}

一个@Intercepts可以配置多个@Signature，@Signature中的参数定义如下：
type：表示拦截的类，这里是Executor的实现类
method：表示拦截的方法，这里是拦截Executor的update方法
args：表示方法参数