2007-09-19

Hibernate实现分页查询的原理分析

Hibernate 可以实现分页查询，例如：
从第2万条开始取出100条记录

代码
  1. Query q = session.createQuery("from Cat as c");  
  2. q.setFirstResult(20000);  
  3. q.setMaxResults(100);  
  4. List l = q.list();  

那么Hibernate底层如何实现分页的呢？实际上Hibernate的查询定义在net.sf.hibernate.loader.Loader这个类里面，仔细阅读该类代码，就可以把问题彻底搞清楚。

Hibernate2.0.3的Loader源代码第480行以下：

代码
  1. if (useLimit) sql = dialect.getLimitString(sql);          
  2. PreparedStatement st = session.getBatcher().prepareQueryStatement(sql, scrollable);  

如果相应的数据库定义了限定查询记录的sql语句，那么直接使用特定数据库的sql语句。

然后来看net.sf.hibernate.dialect.MySQLDialect:

代码
  1. public boolean supportsLimit() {  
  2.   return true;  
  3. }  
  4. public String getLimitString(String sql) {  
  5.   StringBuffer pagingSelect = new StringBuffer(100);  
  6.   pagingSelect.append(sql);  
  7.   pagingSelect.append(" limit ?, ?");  
  8.   return pagingSelect.toString();  
  9. }  

这是MySQL的专用分页语句，再来看net.sf.hibernate.dialect.Oracle9Dialect:

代码
  1. public boolean supportsLimit() {  
  2.   return true;  
  3. }  
  4.   
  5. public String getLimitString(String sql) {  
  6.   StringBuffer pagingSelect = new StringBuffer(100);  
  7.   pagingSelect.append("select * from ( select row_.*, rownum rownum_ from ( ");  
  8.   pagingSelect.append(sql);  
  9.   pagingSelect.append(" ) row_ where rownum <= ?) where rownum_ > ?");  
  10.   return pagingSelect.toString();  
  11. }  

Oracle采用嵌套3层的查询语句结合rownum来实现分页，这在Oracle上是最快的方式，如果只是一层或者两层的查询语句的rownum不能支持order by。

除此之外，Interbase，PostgreSQL，HSQL也支持分页的sql语句，在相应的Dialect里面，大家自行参考。

如果数据库不支持分页的SQL语句，那么根据在配置文件里面
#hibernate.jdbc.use_scrollable_resultset true
默认是true，如果你不指定为false，那么Hibernate会使用JDBC2.0的scrollable result来实现分页，看Loader第430行以下：

代码
  1. if ( session.getFactory().useScrollableResultSets() ) {  
  2.   // we can go straight to the first required row  
  3.   rs.absolute(firstRow);  
  4. }  
  5. else {  
  6.   // we need to step through the rows one row at a time (slow)  
  7.   for ( int m=0; m<firstRow; m++ ) rs.next();  
  8. }  

如果支持scrollable result，使用ResultSet的absolute方法直接移到查询起点，如果不支持的话，使用循环语句，rs.next一点点的移过去。

可见使用Hibernate，在进行查询分页的操作上，是具有非常大的灵活性，Hibernate会首先尝试用特定数据库的分页sql，如果没用，再尝试Scrollable，如果不行，最后采用rset.next()移动的办法。

在查询分页代码中使用Hibernate的一大好处是，既兼顾了查询分页的性能，同时又保证了代码在不同的数据库之间的可移植性。

评论
rq2_79 2007-09-19
joachimz 写道

Oracle的这种实现如果有order by子句依然有问题。某些时候会导致翻页有记录重复或者遗失，很难找到规律，非常奇怪。

后来去google了一下，有Oracle专家说需要order by的时候必须带上unique的字段，例如主键或者rowid等。

另外，在使用这种采用rownum的查询时，尽管速度相对比较快，但是后台Oracle在内存和CPU的消耗上会增加许多。其实除非结果集非常庞大 (几万以上)，并且必须翻倒很后面(skip的记录很多)，采用ResultSet.absolute方法性能还可以，并没有数量级上的差别。

这种情况经常出现，包括其他数据库，原因就是排序中出现相同关键字如何处理
一个是每次分页都重新查询，也就需要重新排序
另一个是数据库是否执行稳定排序

首先表有个默认顺序，比如主键递增，对order by：
如果数据库采取稳定排序，排序关键字相同时，保持默认顺序（主键递增），那么反复查询反复排序得到的结果都是一样的
如果采用不稳定排序，关键字相同时，顺序不确定，那么反复排序时结果就可能不一样，于是就会出现看似重复、遗漏的情况

办法很简单，就是排序时加上一个主键，对于各个不稳定排序的数据库系统大都应该这样做
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