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利用实体EJB来避免性能缺陷:一种映射持久性数据的简便方法

王朝other·作者佚名  2008-05-31
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EJB (Entity Enterprise JavaBeans) 是一种可以把持久性数据映射到Java组件上的简便

方法。CMP (Container-Managed persistence)提供了快速开发功能,这是因为EJB 容器

可自动处理持久性数据的加载和存储。然而,在具有许多优点的同时,假如Entity EJB没有

正确使用,也会导致性能的大幅下降。本专栏具体介绍了几个常见的编程缺陷,它们经常使

EJB的程序员犯错,并妨碍其实体(Entity)beans的性能。

Primary Key类

类似于数据库中的行,实体beans有一个主键(primary key)与它关联。这个主键可以是实

体bean的一个单一字段。在这种情况下,实体bean可以用字段的类作为主键。

还可能提供一种自定义的主键类。对于复合主键来说,必须定制一个主键类,来映射多个实

体bean的字段。

使用定制的主键类,开发人员必须实现hashCode和equals方法。因为EJB容器常在其内部数

据结构中使用主键类,所以这个类必须正确和有效的实现hashCode和equals方法 (参见清

单1)。

清单 1:

一个低效但正确的主键类

public class MyPk

implements java.io.Serializable

{

public String str;

public int i;

public byte b;

public MyPk() {}

public int hashCode() { return -1; }

public boolean equals(Object o) {

if ((o != null) && (MyPk.class.equals(o.getClass()))) {

MyPk other = (MyPk) o;

return other.str.equals(str) && other.i == i && other.b == b;

} else {

return false;

}

}

}

实现hashCode方法

hashCode方法对于两个equal的对象,必须返回相同的值,而且应该相对均匀地分配哈希值

。下面显示的第一种实现方法正确而有效,但是根本没有分配哈希值。这个hashCode实现把

全部哈希表变换到一个列表中,而且必须线性检索。显然,这样违反了可检索性数据结构的

设计初衷。

private int hash = -1;

public int hashCode() {

if (hash == -1) {

hash = str.hashCode() ^ i ^ b;

}

return hash;

}

上面的hashCode实现计算了字符串的哈希值和原字段的异或(XOR)值。 与其它的逻辑运算

符相比,诸如AND和OR,XOR应该是更可取的,因为它可以更好地分配哈希值。这种实现还可

以把哈希值缓存在一个成员变量中,以避免重复计算这个值。

实现Equals 方法

equals方法的功能是使用传入的参数比较当前对象,假如对象有相同的值,就返回true。默

认的java.lang.Object.equals用于比较引用(指针)值,假如它们相等就返回true。对于

大多数的主键类,需要重写这个方法,以便在主键类中比较这些值(参见清单 2)。

清单:2

一个有效的equals实现

public final class MyPk ...

public boolean equals(Object o) {

if (o == this) return true;

if (o instanceof MyPk) {

MyPk other = (MyPk) o;

return other.hashCode() == hashCode() &&

other.i == i && other.b == b &&

other.str.equals(str);

} else {

return false;

}

}

这是一种优化的equals实现,它的第一行用与此相反的方式比较传入的引用。第一,虽然这

看起来有点生疏,但这是EJB容器检查一个主键是否已经在它的数据结构中存在的常用方法

第二,我们已经用一个更有效的检查实例替代了getClass().equals。假如传入参数的类是

MyPk类或它的一个子类,操作符的实例将返回true。 用final修饰MyPk类,这样创建的方法

可以安全地使用操作符的实例,因为这样就不存在子类了。

最后,比较哈希表和成员变量。Java中的表达式具有短路功能,这意味着假如第一个表达式

是false,第二个表达式将不再计算。这个equals方法很好的利用了这一点,先用最简易的

比较调整了and语句的顺序。在这个例子里,首先比较的是哈希值,这是因为我们的实现缓

存了这个值,而且发生两个对象具有相同的hashCode但却不相等的情况很少。接下来比较的

是原始字段;最后是调用花费资源最多的java.lang.String.equals。

加载和存储实体beans

WebLogic Server的EJB容器提供两种不同的实体bean类型:Read-Only 实体beans 和Read-

Write 实体beans。Read-Only 实体beans 支持高级群集缓存,关于这一点,将会在另一个

专栏中讨论。

实体beans是具有事务功能的对象。理解事务和持久性之间的关系是很重要的。当实体bean

的一个实例首次在事务中使用时,将会从数据库来刷新它的状态。对实体bean状态的任何修

改会马上刷新到数据库中,而且会是在事务提交之前完成(在beforeCompletion回调中,详

细请参见 javax.transaction.Synchronization接口)。

让我们来看一个Employee 实体bean的例子,它具有所需的事务属性。可以假设我们在一个

单独的事务中创建了这个bean,而且当前它有一个指向Employee实例的引用。

Employee e = ...

String name = e.getName();

e.setSalary(e.getSalary() * 2);

e.setLevel(e.getLevel() + 1);

从上面的代码片断中得出的重要发现是调用者没有启动事务。因为bean是使用必需的事务属

性来部署的,每个方法都作为一个单独的事务运行,并加载、存储到数据库中。在这个例子

中,每一个getXXX方法导致了一次数据库读操作,而每个setXXX方法导致了一次数据库读操

作和一次数据库更新操作。这个简单的例子里有五个单独的事务,并有五次数据库读操作(

SELECTs)和两次更新操作。

Employee e = ...

tx.begin();

String name = e.getName();

e.setSalary(e.getSalary() * 2);

e.setLevel(e.getLevel() + 1);

tx.commit();

上面这个代码样例用单个事务包装了对Employee 实体bean的调用。在这个示例代码中使用

了一个UserTransaction的引用,用手工方式开始并提交事务。这些功能也可以用一个sess

ion bean来实现,它需要使用一个可用容器治理的事务,然后在容器事务中调用实体beans

当所有的业务方法都在一个单独的事务中执行时,只存在两种数据库访问。第一个getName

调用产生了一个从数据库加载的SELECT语句。随后的getXXX和setXXX 方法没有导致任何数

据库访问,因为它们在同一个事务中,而且数据已经被加载了。在事务提交时,将执行一个

UPDATE语句向数据库写入新的"salary"和新的"level"。

使用强制性事务属性

许多EJB的程序员用"Required"级别的事务属性来部署他们的beans。"Required"级别的事务

属性在多数情况下都能起作用,因为假如存在一个调用者的事务,它将继续这个事务;否则

它将启动它自己的事务。正如我们前面看见的,开发人员必须理解:事务属性是如何强烈影

响性能的。小组中的新程序员可能会在一个单独的事务中重用Employee 实体bean,并错误

地调用每个 getXXX方法。一种避免这种情况的方法是使用强制性(Mandatory)事务属性来

部署你的实体bean。和"Required"级别的事务属性不同,强制性(Mandatory)bean不会启

动它自己的事务。假如它和一个事务被同时调用,强制性bean将会参与到这个事务中。假如

强制性(Mandatory)bean没有和某个事务一起调用, EJB容器会立即向调用者抛出一个异

常。

用强制性(Mandatory)事务属性的来部署实体beans是一种轻易的方法,它指出应该将这些

操作组织到一个调用事务中。

CMP的优势 - 加载Beans 的Finder

与业务方法一样,实体bean的finder方法的性能依靠于对事务的正确设置和使用。让我们来

考虑使用Employee Bean的另一个例子。

Collection employees =

home.findEmployeesWithSalariesGreaterThan(30000);

Iterator it = employees.iterator();

while (it.hasNext()) {

Employee e = (Employee) it.next();

double salary = e.getSalary();

}

这个简单的例子执行了一个finder(数据查询),用于返回其薪金大于传入参数(在本例中

,转入的参数为30,000)的雇员。然后从头到尾重复这个搜索过程,并从每个雇员中检索其

薪金。在finder返回了N个雇员的情况下,该例子将访问N+1次数据库。finder访问了数据库

,随后的每一个getSalary回调都访问了数据库。

到现在,你可能已经猜测出:我们试图在一个单独的事务中执行finder和getSalary方法。

现在,有多少次对数据库的访问呢?答案可能会令你惊异。

假如Employee是一个CMP 实体bean,而且finder和随后的getSalary方法发生在同一个事务

中,那么只存在一次数据库访问。finder执行了一次选择查询,这次查询加载了对应的主键

和其它的Employee字段。这些预取出的beans被输入到EJB缓存中,而且getSalary方法直接

从内存缓存中调用读操作。这就是weblogic-ejb-jar.XML中的finders-load-bean选项。默

认状态下它是启用的。而且它答应finder从EJB缓存中预取出附加的数据。在这个常见的例

子中,对数据库访问从N+1次减少到了1次。

假如Employee类是BMP 实体bean将会怎样呢?令你吃惊的是,假如这样就还会有N+1次数据

库采样。假如Employee是一个BMP实体bean,该如何呢?这也许会令你惊异,但它对数据库

的访问仍然是N+1次。BMP 实体bean会在bean类中执行一个ejbFindEmployeesWithSalarie

sGreaterThan方法,以返回容器的一个主键集合,但它不会预取出到缓存中。然后每个get

Salary调用都会产生一个ejbLoad调用和另一个数据库访问。

Finder预取出beans是CMP在性能上的一大优势,一般来说,CMP(非凡是EJB 2.0的CMP) 实

体beans的性能要优于BMP 实体beans。

结束语

我希望这些技巧可以帮助您在实体beans之中获得更好的性能。我们还会在即将刊载的其它

专栏中讨论WebLogic Server 6.1 和EJB 2.0 中的实现技巧和新特性。

关于作者

Rob Woollen是BEA Systems公司WebLogic Server开发小组中的一位资深软件工程师。他拥

有普林斯顿大学的计算机科学学士学位。

 
 
 
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