NHibernate之旅(12)：初探延迟加载机制

引入

通过前面文章的分析，我们知道了如何使用NHibernate，比如CRUD操作、事务、一对多、多对多映射等问题，这篇我们初步探索NHibernate中的加载机制。

在讨论之前，我们看看我们使用的数据模型，回顾一下第二篇建立的数据模型。

Customer与Orders是一对多关系，Order与Product是多对多关系。这一篇还是使用这个模型，有关具体配置和映射参考本系列的文章。

延迟加载(Lazy Loading)

延迟加载按我现在的理解应该叫“视需要加载(load-on-demand)”，“(delayed loading)”，“刚好及时加载(just-in-time loading)”在合适不过了。这里按字面理解延迟仿佛变成了“延迟，延长，拖延时间”的意思。

NHibernate从1.2版本就默认支持了延迟加载。其实延迟加载的执行方式是使用GoF23中的代理模式，我们用一张图片来大致展示延迟加载机制。

实例分析

1.一对多关系实例

在一对多关系实例中，我们使用Customer对象与Order对象为例，在数据访问层中编写两个方法用于在测试时调用，分别是：

数据访问层中方法一：加载Customer对象

public Customer LazyLoad(int customerId)
{
    return _session.Get<Customer>(customerId);
}

数据访问层中方法二：加载Customer对象并使用Using强制清理关闭Session

public Customer LazyLoadUsingSession(int customerId)
{
    using (ISession _session = new SessionManager().GetSession())
    {
        return _session.Get<Customer>(customerId);
    }
}

1.默认延迟加载

调用数据访问层中的LazyLoad方法加载一个Customer对象，NHibernate的默认延迟加载Customer关联的Order对象。利用NHibernate提供有用类(NHibernateUtil)测试被关联的Customer对象集合是否已初始化(也就是已加载)。

[Test]
public void LazyLoadTest()
{
    Customer customer = _relation.LazyLoad(1);
    Assert.IsFalse(NHibernateUtil.IsInitialized(customer.Orders));
}

测试成功，观察NHibernate生成SQL语句为一条查询Customer对象的语句。我们使用调试发现，Orders对象集合的属性值为：{Iesi.Collections.Generic.HashedSet`1[DomainModel.Entities.Order]}，并可以同时看到Order对象集合中的项。截图如下：

2.延迟加载并关闭Session

同第一个测试相同，这个测试调用使用Using强制资源清理Session加载Customer对象的方法。

[Test]
public void LazyLoadUsingSessionTest()
{
    Customer customer = _relation.LazyLoadUsingSession(1);
    Assert.IsFalse(NHibernateUtil.IsInitialized(customer.Orders));
}

测试成功，其生成SQL语句和上面测试生成SQL语句相同。但是使用调试发现，Orders对象集合的属性值为：NHibernate.Collection.Generic.PersistentGenericSet<DomainModel.Entities.Order> ，如果你进一步想看看Order对象集合中的项，它抛出了HibernateException异常：failed to lazily initialize a collection, no session or session was closed。截图如下：

2.多对多关系实例

同理，在多对多关系实例中，我们以Order对象与Products对象为例，我们在数据访问层中写两个方法用于测试：

方法1：加载Order对象

public DomainModel.Entities.Order LazyLoadOrderAggregate(int orderId)
{
    return _session.Get<DomainModel.Entities.Order>(orderId);
}

方法2：加载Customer对象并使用Using强制清理关闭Session

public DomainModel.Entities.Order LazyLoadOrderAggregateUsingSession(int orderId)
{
    using (ISession _session = new SessionManager().GetSession())
    {
        return _session.Get<DomainModel.Entities.Order>(orderId);
    }
}

1.默认延迟加载

调用数据访问层中的LazyLoadOrderAggregate方法加载一个Order对象，NHibernate的默认延迟加载Order关联的Products对象集合(多对多关系)，利用代理模式加载Customer对象集合(多对一关系)。利用NHibernate提供有用类(NHibernateUtil)测试被关联的Products对象集合和Customer对象集合是否已初始化。

[Test]
public void LazyLoadOrderAggregateTest()
{
    Order order = _relation.LazyLoadOrderAggregate(2);
    Assert.IsFalse(NHibernateUtil.IsInitialized(order.Customer));
    Assert.IsFalse(NHibernateUtil.IsInitialized(order.Products));
}

测试成功，NHibernate生成SQL语句如下：

SELECT order0_.OrderId as OrderId1_0_,
       order0_.Version as Version1_0_,
       order0_.OrderDate as OrderDate1_0_,
       order0_.Customer as Customer1_0_
FROM [Order] order0_ WHERE order0_.OrderId=@p0; @p0 = '2'

调试看看效果截图，可以清楚的观察到Customer对象和Products对象集合的类型。

2.延迟加载并关闭Session

同第一个测试相同，这个测试调用使用Using强制资源清理Session加载Order对象的方法。

[Test]
public void LazyLoadOrderAggregateUsingSessionTest()
{
    Order order = _relation.LazyLoadOrderAggregateUsingSession(2);
    Assert.IsFalse(NHibernateUtil.IsInitialized(order.Customer));
    Assert.IsFalse(NHibernateUtil.IsInitialized(order.Products));
}

测试成功，其生成SQL语句和上面测试生成SQL语句相同。但是使用调试发现，Customer对象类型为：{CustomerProxy9dfb54eca50247f69bfedd92e1638ba5}，进一步观察Customer对象Firstname、Lastname等项引发了“NHibernate.LazyInitializationException”类型的异常。Products对象集合的属性值为：{NHibernate.Collection.Generic.PersistentGenericBag<DomainModel.Entities.Product>}，如果你进一步想看看Products对象集合中的项它同样抛出HibernateException异常：failed to lazily initialize a collection, no session or session was closed。下面截取获取Customer对象一部分图，你想知道全部自己亲自调试一把：

3.延迟加载中LazyInitializationException异常

上面测试已经说明了这个问题：如果我想在Session清理关闭之后访问Order对象中的某些项会得到一个异常，由于session关闭，NHibernate不能为我们延迟加载Order项，我们编写一个测试方法验证一下：

[Test]
[ExpectedException(typeof(LazyInitializationException))]
public void LazyLoadOrderAggregateUsingSessionOnFailTest()
{
    Order order = _relation.LazyLoadOrderAggregateUsingSession(2);
    string name = order.Customer.Name.Fullname;
}

上面的测试抛出“Could not initialize proxy - no Session”预计的LazyInitializationException异常，表明测试成功，证明不能加载Order对象的Customer对象。

4.N+1选择问题

我们在加载Order后访问Product项，导致访问Product每项就会产生一个选择语句，我们用一个测试方法来模拟这种情况：

[Test]
public void LazyLoadOrderAggregateSelectBehaviorTest()
{
    Order order = _relation.LazyLoadOrderAggregate(2);
    float sum = 0.0F;
    foreach (var item in order.Products)
    {
        sum += item.Cost;
    }
    Assert.AreEqual(21.0F, sum);
}

NHibernate生成SQL语句如下：

SELECT order0_.OrderId as OrderId1_0_,
       order0_.Version as Version1_0_,
       order0_.OrderDate as OrderDate1_0_,
       order0_.Customer as Customer1_0_ 
FROM [Order] order0_ WHERE order0_.OrderId=@p0; @p0 = '2'

SELECT products0_.[Order] as Order1_1_, 
       products0_.Product as Product1_,
       product1_.ProductId as ProductId3_0_,
       product1_.Version as Version3_0_,
       product1_.Name as Name3_0_,
       product1_.Cost as Cost3_0_ 
FROM OrderProduct products0_ 
left outer join Product product1_ on 
products0_.Product=product1_.ProductId 
WHERE products0_.[Order]=@p0; @p0 = '2'

这次我走运了，NHibernate自动生成最优化的查询语句，一口气加载了两个Product对象。但是试想一下有一个集合对象有100项，而你仅仅需要访问其中的一两项。这样加载所有项显然是资源的浪费。

幸好，NHibernate为这些问题有一个方案，它就是立即加载。欲知事后如何，请听下回分解！

结语

这篇我们初步认识了NHibernate中的加载机制，这篇从一对多关系、多对多关系角度分析了NHibernate默认加载行为——延迟加载，下篇继续分析立即加载。希望对你有所帮助。

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