NHibernate实践总结（二） 在mapping文件中设置抓取策略对HQL与Criteria造成不同影响的测试与验证

一、引 言
　　
　　在上一篇文章NHibernate实践总结（一）中，主要罗列了自己的一部分实践总结，其中包括：
（1）在NHibernate的mapping文件中，所有关联实体和关联集合最好都保持默认的延迟加载，即lazy="true"，以避免关联数据不必要的过量加载。
（2）若确实需要获取关联数据，则可编写join或dynamic fetching join的HQL（或Criteria）查询加载关联数据。
（3）尽量避免在mapping文件中进行这些fetching strategy设置（暂且称为抓取策略设置）：如fetch="join"（关联抓取），fetch="subselect"（子查询抓取），batch-size="20"（批量抓取）等。因为在 mapping文件中的设置是global性质的设置，会对整个系统产生全局性的影响，更重要的是，有些设置对Get、HQL和Criteria都产生影响，而有些设置对Get、Criteria有影响却对HQL不影响。这些微妙的差异容易导致在系统中引入诡秘的bug，同时还会增加开发的难度，以及维护的负担。为了解决这个问题，最简单有效的办法就是避免在mapping文件中进行这些设置。
　　今天这篇文章，主要介绍上面（3）中提到的：HQL与Criteria对mapping文件中设置的抓取策略的差异现象，即mapping文件中的fetch="join"抓取策略设置，对Get、Criteria有影响对HQL不影响的现象。当一开始遇到这个现象时，相信园子里的不少朋友会和我一样，还以为是自己的代码写错了或是mapping文件设置错了呢，经过调试确认代码和设置都没错之后，甚感惊讶，就怀疑是NHibernate的Bug。在网上搜索相关资料后才知道Hibernate(NHibernate)存在此现象，My God，我又没有先知先觉，谁想得到呢？气得真想把电脑给砸了，算是被NHibernate耍了几个小时的调试时间，从此以后在实际项目中就再也没在mapping文件中设置过任何fetching strategy。
　　同样的设置，对HQL和Criteria造成不同的表现，我个人认为不是一个good idea。那么Hibernate（NHibernate）为什么存在此现象，肯定有其道理，由于时间关系我没有深究，有兴趣的朋友可以去查查相关资料。

二、测试与验证过程　
　　
　　接下来通过编写、测试一个简单的实例来验证这种差异，并在文章最后提供该例子的下载（该例子仅用于验证本文观点，并不表示任何实际项目中的规范代码）。
1、开发环境
　　先介绍一下这个例子的开发环境：

NHibernate 2.0
Database：SQL Server 2005 （根据你的实际情况附加数据库，或者创建数据库数据表和测试数据，并修改NHibernate配置文件中的数据数据库链接）
IDE：Visual Studio 2008 English version
测试工具：NUnit2.4.8

2、场景
　　有部门（Department）和员工（Employee）两个实体，假定两者之间存在一对多的关系，即一个部门拥有多个员工，某个员工只属于一个部门。通过在Department的mapping文件中设置fetch="join"（关联抓取），使得在查找Department数据的同时获取关联集合数据Employee。
3、目标
　　验证fetch="join"设置对Get、Criteria查询有效，对HQL查询无效。
4、实例项目截图




5、详细说明
（1）测试数据库与测试数据
　　Database目录下面是测试用的数据库文件NHibernatePractice2.mdf，包含有两张数据表Department与Employee，其中Employee表的DepartmentId是外键，引用Department的主键。表中测试数据如下：

　　为了测试方便，你可以直接附加数据库文件NHibernatePractice2.mdf到SQL Server2005，否则也可以自己创建数据库，然后手工（或使用NHibernate的SchemaExport）创建数据表、插入测试数据。
（2） 引用的类库Lib
　　Lib目录下面是引用的dll，包括：NHibernate.dll、nunit.framework.dll、Castle.DynamicProxy2.dll、Iesi.Collections.dll、log4net.dll。为项目添加这些引用。
（3）hibernate.cfg.xml
　　创建NHibernate配置文件，注意该文件属性设置为“Copy always”：配置如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<hibernate-configuration xmlns="urn:nhibernate-configuration-2.2">
  <session-factory>
    
    <!--根据你自己的情况修改数据库驱动、数据库链接字符-->
    <property name="connection.provider">NHibernate.Connection.DriverConnectionProvider</property>
    <property name="dialect">NHibernate.Dialect.MsSql2005Dialect</property>
    <property name="connection.driver_class">NHibernate.Driver.SqlClientDriver</property>
    <property name="connection.connection_string">Server=(local);Initial Catalog=NHibernatePractice2;Integrated Security=SSPI</property>
    <property name="show_sql">true</property>
    <mapping assembly="NHibernatePractice2"/>
    
  </session-factory>
</hibernate-configuration>

（4）NHibernateHelper.cs
　　接下来创建NHibernate辅助类，用于获取NHibernate的session，其中应用了Singleton模式：

namespace NHibernatePractice2
{
    //辅助类，用于获取Session
    //应用了Singleton设计模式
    public class NHibernateHelper
    {
        //Eagerly Initialize，确保线程同步
        private static ISessionFactory _sessionFactory = 
            new Configuration().Configure().BuildSessionFactory();

        private NHibernateHelper()
        {
        }

        public static ISession OpenSession()
        {
            return _sessionFactory.OpenSession();
        }
    }
}

（5）Domain Class
　　在Domain目录下面创建两个实体类，代码非常简单，分别如下：
Department.cs:

namespace NHibernatePractice2.Domain
{
    public class Department
    {
        public virtual int Id { get; set; }
        public virtual String Name { get; set; }

        //关联集合
        public virtual IList<Employee> Employees { get; set; }

    }
}

Employee.cs:

namespace NHibernatePractice2.Domain
{
    public class Employee
    {
        public virtual int Id { get; set; }
        public virtual String Name { get; set; }

        public virtual Department Department { get; set; }
    }
}

（6）Mapping文件
　　在Mappings目录下为Department与Employee分别创建映射文件（注意文件属性设置为“Embedded Resource”）：
Department.hbm.xml:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<hibernate-mapping xmlns="urn:nhibernate-mapping-2.2"
            assembly="NHibernatePractice2"
            namespace="NHibernatePractice2.Domain">
  <class name="Department">
    <id name="Id" >
      <generator class="native" />
    </id>
    <property name="Name"/>
    
    <!-- 设置fetch="join"抓取策略(global fetching strategy)-->
    <!--该策略会被HQL忽略，但是不会被Get、Criteria忽略-->
    <bag name="Employees" inverse="true" fetch="join">
      <key column="DepartmentId" />
      <one-to-many class="Employee"/>
    </bag>

    <!--若设置成lazy="false"(global fetch plan)-->
    <!--则都不会被HQL、Get、Criteria忽略-->
    <!--<bag name="Employees" inverse="true" lazy="false">
      <key column="DepartmentId" />
      <one-to-many class="Employee"/>
    </bag>-->

  </class>
</hibernate-mapping>

Employee.hbm.xml:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<hibernate-mapping xmlns="urn:nhibernate-mapping-2.2"
            assembly="NHibernatePractice2"
            namespace="NHibernatePractice2.Domain">
  <class name="Employee">
    <id name="Id" >
      <generator class="native" />
    </id>
    <property name="Name"/>
    
    <many-to-one name="Department" class ="Department" column="DepartmentId" foreign-key="FK_Employee_Department" not-null="true"/>
  
  </class>
</hibernate-mapping>

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<hibernate-mapping xmlns="urn:nhibernate-mapping-2.2"
            assembly="NHibernatePractice2"
            namespace="NHibernatePractice2.Domain">
  <class name="Employee">
    <id name="Id" >
      <generator class="native" />
    </id>
    <property name="Name"/>
    
    <many-to-one name="Department" class ="Department" column="DepartmentId" foreign-key="FK_Employee_Department" not-null="true"/>
  
  </class>
</hibernate-mapping>　　 大家注意到，我在Department.hbm.xml文件中将关联集合已经设置为fetch="join"。
（7）测试类NHibernatePractice2Test.cs
　　在Test目录下创建测试类NHibernatePractice2Test.cs，代码如下：

namespace NHibernatePractice2.Test
{
    [TestFixture]
    public class NHibernatePractice2Test
    {
        //要查找的Department数据的Id=1
        int departmentId = 1;
        
        [Test]
        //测试Get方法获取数据
        public void TestGet()
        {
            Department fromDb = null;

            //如果mapping文件中设置了fetch="join"，
            //Get查询会在一条sql中同时获取Department以及所属的Employee
            using (ISession session = NHibernateHelper.OpenSession())
            using (ITransaction transaction = session.BeginTransaction())
            {
                //调用Get方法
                fromDb = session.Get<Department>(departmentId);
                
                transaction.Commit();
            }

            Assert.IsNotNull(fromDb);
            //由于上面的Get查询同时获取了Department以及所属的Employee，测试成功
            Assert.AreEqual(2, fromDb.Employees.Count);
        }

        [Test]
        //测试Criteria获取数据
        public void TestGetByCriteria()
        {
            Department fromDb = null;

            //如果mapping文件中设置了fetch="join"，
            //Criteria查询会在一条sql中同时获取Department以及所属的Employee
            using (ISession session = NHibernateHelper.OpenSession())
            using (ITransaction transaction = session.BeginTransaction())
            {
                fromDb = session.CreateCriteria(typeof(Department))
                    .Add(Restrictions.Eq("Id", departmentId))
                    .UniqueResult<Department>();

                transaction.Commit();
            }

            Assert.IsNotNull(fromDb);
            //由于上面的Criteria查询同时获取了Department以及所属的Employee，测试成功
            Assert.AreEqual(2, fromDb.Employees.Count);
        }

        [Test]
        //测试HQL获取数据
        public void TestGetByHQL()
        {
            Department fromDb = null;

            //如果mapping文件中设置了fetch="join"，
            //HQL查询会忽略fetch="join"，因此只获取Department，不会获取Employee
            using (ISession session = NHibernateHelper.OpenSession())
            using (ITransaction transaction = session.BeginTransaction())
            {
                fromDb = session.CreateQuery("from Department d where Id=:id")
                    .SetInt32("id", departmentId)
                    .UniqueResult<Department>();

                transaction.Commit();
            }

            Assert.IsNotNull(fromDb);
            //由于上面HQL查询只获取Department，没有获取Employee(也就是关联集合Employees未被初始化)，
            //同时session已经关闭(transaction.Commit)，所以访问关联集合fromDb.Employees将抛出异常NHibernate.LazyInitializationException
            Assert.AreEqual(2, fromDb.Employees.Count);
        }
    }
}

　　由于例子本身就非常简单，再加上已对代码进行了详细的注释，所以我这里只做个简单的介绍。3个测试方法TestGet()、TestGetByCriteria()、TestGetByHQL()，分别测试NHibernate的Get、Criteria和HQL获取数据。这里要注意的是，每个测试方法在验证前都进行了transaction.Commit();，效果就是关闭当前session，使查询得到的实体数据处于detached状态。如果在获取Department数据时没有加载Employees集合数据，这样当验证Assert.AreEqual(2, fromDb.Employees.Count);时会抛出NHibernate.LazyInitializationException异常。
6、测试结果
　　编译生成项目后，在NUnit中进行测试，其中TestGet()、TestGetByCriteria()测试成功，TestGetByHQL()测试失败（抛出NHibernate.LazyInitializationException异常：failed to lazily initialize a collection, no session or session was closed）得到的结果如下：

　　查看NHibernate为TestGet()、TestGetByCriteria()生成的sql，两者功能一样，在1条sql中对Department和Employee进行left outer join，由此验证了mapping文件的fetch="join"设置影响Get与Criteria：

NHibernate: SELECT department0_.Id as Id0_1_, department0_.Name as Name0_1_, employees1_.DepartmentId as Departme3_3_, employees1_.Id as Id3_, employees1_.Id as Id1_0_, employees1_.Name as Name1_0_, employees1_.DepartmentId as Departme3_1_0_ 
FROM Department department0_ left outer join Employee employees1_ 
on department0_.Id=employees1_.DepartmentId 
WHERE department0_.Id=@p0; 
@p0 = '1'

　　查看NHibernate为TestGetByHQL()生成的sql，没有进行join而只是查询Department，由此验证了HQL忽略mapping文件中的fetch="join"：

NHibernate: select department0_.Id as Id0_, department0_.Name as Name0_ 
from Department department0_ 
where (Id=@p0 ); 
@p0 = '1'

7、测试验证lazy="true"对Get、Criteria、HQL都产生影响
　　在Department.hbm.xml文件中删除关联集合的fetch="join"抓取策略设置，改成立即加载lazy="true"，其他代码和文件都保持不变，然后重新编译生成项目（注意：必须要重新编译生成项目），发现3个测试方法都通过测试：

　　并且NHibernate为每个测试方法都生成相同功能sql，每个测试方法都是2条sql，第1条是获取Department，由于设置了立即加载lazy="true"，就会立即执行第2条sql获取关联的Employee：

NHibernate: SELECT department0_.Id as Id0_0_, department0_.Name as Name0_0_ 
FROM Department department0_ 
WHERE department0_.Id=@p0; @p0 = '1'

NHibernate: SELECT employees0_.DepartmentId as Departme3_1_, employees0_.Id as Id1_, employees0_.Id as Id1_0_, employees0_.Name as Name1_0_, employees0_.DepartmentId as Departme3_1_0_
FROM Employee employees0_ 
WHERE employees0_.DepartmentId=@p0; @p0 = '1'

　　由此可见，lazy="true"对Get、Criteria、HQL都产生影响。
8、其他抓取策略的验证
　　除了fetch="join"、lazy="true"，还有fetch="subselect"（子查询抓取），batch-size="20"（批量抓取）等抓取策略设置。由于篇幅受限以及时间关系，就留给有兴趣的朋友自己动手验证了。不过，如果你直接在Department.hbm.xml中将抓取策略修改成fetch="subselect"或者batch-size="20"，测试的结果将是3个测试方法都失败，其中的缘由你自己去找，我就给你个提示：fetch="subselect"，batch-size="20"在获取关联数据时，都需要查取主数据的session不能关闭仍要保持打开状态。所以为了进行这类测试，需要修改代码。

三、网上资料
　　上面的整个过程验证了HQL与Criteria对mapping文件中设置的抓取策略的差异，接下来我们搜索一下网上关于此现象的资料，其中提到的书是这本经典Java Persistence with Hibernate ，大家可以看看电子版，而且国内也有影印版。

四、总结
　　本文通过一个实例验证了HQL与Criteria对mapping文件中设置的抓取策略的差异现象，具体表现在：
1、在mapping文件中的lazy="true"设置（global fetch plan）：对Get、Criteria、HQL都将产生影响；
2、在mapping文件中的fetch="join"设置（global fetching strategy）：对Get、Criteria产生影响，对HQL不影响。至于fetch="subselect"，batch-size="20"，我还未测试过，所以不妄下结论，有兴趣的朋友可以去试试。
　　总之，如果你不注意这些设置产生的诡秘差异，你就会像我一开始一样会被NHibernate耍了。我发誓，我不会再在mapping文件中进行这些设置，除非不设置天就会塌下来，呵呵。
　　写得够多了，现在才明白写技术blog真是一件既费时又辛苦的事情……不过下次还会继续……

五、完整实例代码下载
　　实例源代码下载