评测：讨论 Hibernate JPA 与 MyBatis 的性能差异

Myth丶恋晨 2021-08-30 23:46 333阅读 0赞

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作者：郑沐兴

链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/21966051

## **前言** ##

由于编程思想与数据库的设计模式不同，生出了一些ORM框架。核心都是将关系型数据库和数据转成对象型。当前流行的方案有Hibernate与myBatis。两者各有优劣。竞争激烈，其中一个比较重要的考虑的地方就是性能。因此笔者通过各种实验，测出两个在相同情景下的性能相关的指数，供大家参考。

## **测试目标** ##

以下测试需要确定几点内容：  
性能差异的场景；  
性能不在同场景下差异比；  
找出各架框优劣，各种情况下的表现，适用场景。

## **测试思路** ##

测试总体分成：单表插入，关联插入，单表查询，多表查询。  
测试分两轮，同场景下默认参数做一轮，调优做强一轮，横纵对比分析了。  
测试中尽保证输入输出的一致性。  
样本量尽可能大,达到10万级别以上，减少统计误差。

## **测试提纲** ##

具体的场景情况下  
插入测试1：10万条记录插入。  
查询测试1：100万数据中单表通过id查询100000次,无关联字段。  
查询测试2：100万数据中单表通过id查询100000次,输出关联对象字段。  
查询测试3：100万\*50万关联数据中查询100000次,两者输出相同字段。

## **准备** ##

数据库:mysql 5.6  
表格设计：  
twitter:推特

CREATE TABLE `twitter` (
      `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
      `add_date` datetime DEFAULT NULL,
      `modify_date` datetime DEFAULT NULL,
      `ctx` varchar(255) NOT NULL,
      `add_user_id` bigint(20) DEFAULT NULL,
      `modify_user_id` bigint(20) DEFAULT NULL,
      PRIMARY KEY (`id`),
      KEY `UPDATE_USER_FORI` (`modify_user_id`),
      KEY `ADD_USER_FORI` (`add_user_id`),
      CONSTRAINT `ADD_USER_FORI` FOREIGN KEY (`add_user_id`) REFERENCES `user` (`id`) ON DELETE SET NULL,
      CONSTRAINT `UPDATE_USER_FORI` FOREIGN KEY (`modify_user_id`) REFERENCES `user` (`id`) ON DELETE SET NULL
    ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1048561 DEFAULT CHARSET=utf8

user: 用户

CREATE TABLE `user` (
      `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
      `name` varchar(255) DEFAULT NULL,
      PRIMARY KEY (`id`)
    ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=524281 DEFAULT CHARSET=utf8

**测试数据准备：**  
表一：twitter  
无数据。

表二：user  
50万个随机的用户名。

随机内容推特表(material\_twitter)  
无id，仅有随机字符串内容，共10万条。  
用于插入控推特表。

**生成数据代码,关联100个用户:**

insert into twitter(ctx,add_user_id,modify_user_id,add_date,modify_date)
    SELECT name,ROUND(RAND()*100)+1,ROUND(RAND()*100)+1,'2016-12-31','2016-12-31'
    from MATERIAL

**生成数据代码,关联500000个用户：**

insert into twitter(ctx,add_user_id,modify_user_id,add_date,modify_date)
    SELECT name,ROUND(RAND()*500000)+1,ROUND(RAND()*500000)+1,'2016-12-31','2016-12-31'
    from MATERIAL

**实体代码**

@Entity
    @Table(name = "twitter")
    public class Twitter implements java.io.Serializable{
      private Long id;
      private Date add_date;
      private Date modify_date;
      private String ctx;
      private User add_user;
      private User modify_user;
      
      private String createUserName;
      
      @Id
      @GeneratedValue(strategy = IDENTITY)
      @Column(name = "id", unique = true, nullable = false)
      public Long getId() {
        return id;
      }
      public void setId(Long id) {
        this.id = id;
      }
      @Temporal(TemporalType.DATE)
      @Column(name = "add_date")
      public Date getAddDate() {
        return add_date;
      }
      public void setAddDate(Date add_date) {
        this.add_date = add_date;
      }
      @Temporal(TemporalType.DATE)
      @Column(name = "modify_date")
      public Date getModifyDate() {
        return modify_date;
      }
      public void setModifyDate(Date modify_date) {
        this.modify_date = modify_date;
      }
      @Column(name = "ctx")
      public String getCtx() {
        return ctx;
      }
      public void setCtx(String ctx) {
        this.ctx = ctx;
      }
      @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
      @JoinColumn(name = "add_user_id")
      public User getAddUser() {
        return add_user;
      }
      public void setAddUser(User add_user) {
        this.add_user = add_user;
      }
      @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
      @JoinColumn(name = "modify_user_id")
      public User getModifyUser() {
        return modify_user;
      }
      public void setModifyUser(User modify_user) {
        this.modify_user = modify_user;
      }
      @Transient
      public String getCreateUserName() {
        return createUserName;
      }
      public void setCreateUserName(String createUserName) {
        this.createUserName = createUserName;
      }
      
    }

## **开始** ##

**插入测试1**  
代码操作：  
将随机内容推特表的数据加载到内存中,然后一条条加入到推特表中,共10万条。  
关键代码:  
hibernate:

Session session = factory.openSession();
        session.beginTransaction();
        Twitter t = null;
        Date now = new Date();
        for(String materialTwitter : materialTwitters){
    // System.out.println("materialTwitter="+materialTwitter);
               t = new Twitter();
            t.setCtx(materialTwitter);
               t.setAddDate(now);
               t.setModifyDate(now);
               t.setAddUser(null);
               t.setModifyUser(null);
               session.save(t);
          }
        
        session.getTransaction().commit();
    
    mybatis:
    
      
        Twitter t = null;
        Date now = new Date();
        for(String materialTwitter : materialTwitters){
    // System.out.println("materialTwitter="+materialTwitter);
               t = new Twitter();
               t.setCtx(materialTwitter);
               t.setAddDate(now);
               t.setModifyDate(now);
               t.setAddUser(null);
               t.setModifyUser(null);
               msession.insert("insertTwitter", t);
          }
        msession.commit();

TwitterMapper.xml,插入代码片段:

<insert id="insertTwitter" keyProperty="id" parameterType="org.pushio.test.show1.entity.Twitter" useGeneratedKeys="true">
         insert into twitter(ctx, add_date,modify_date) values (#{ctx},#{add_date},#{modify_date})
    </insert>

## **查询测试1** ##

通过id从1递增到10万依次进行查询推特内容，仅输出微博内容。  
关键代码:  
hibernate:

long cnt = 100000;
        for(long i = 1; i <= cnt; ++i){
          Twitter t = (Twitter)session.get(Twitter.class, i);
          //System.out.println("t.getCtx="+ t.getCtx() + " t.getUser.getName=" + t.getAddUser().getName());
        }

mybatis:

long cnt = 100000;
        for(long i = 1; i <= cnt; ++i){
          Twitter t = (Twitter)msession.selectOne("getTwitter", i);
          //System.out.println("t.getCtx="+ t.getCtx() + " t.getUser.getName=" + t.getAddUser().getName());
        }

## **查询测试2** ##

与查询测试1总体一样，增加微博的创建人名称字段,此处需要关联。  
其中微博对应有10万个用户。可能一部份用户重复。这里对应的用户数可能与hibernate配懒加载的情况有影响。  
此处体现了hibernate的一个方便处，可以直接通过getAddUser()可以取得user相关的字段。  
然而myBatis则需要编写新的vo，因此在测试batis时则直接在Twitter实体中增加创建人员名字成员(createUserName)。  
此处hibernate则会分别测试有懒加载，无懒加载。  
mybatis会测有默认与有缓存两者情况。  
其中mybatis的缓存机制比较难有效配置，不适用于真实业务(可能会有脏数据)，在此仅供参考。  
测试时，对推特关联的用户数做了两种情况，一种是推特共关联了100个用户，也就是不同的推特也就是在100个用户内，这里的关联关系随机生成。  
另外一种是推特共关联了50万个用户，基本上50个用户的信息都会被查询出来。  
在上文“准备”中可以看到关联数据生成方式。

关键代码:  
hibernate:

long cnt = 100000;
    for(long i = 1; i <= cnt; ++i){
          Twitter t = (Twitter)session.get(Twitter.class, i);
          t.getAddUser().getName();//加载相应字段
          //System.out.println("t.getCtx="+ t.getCtx() + " t.getUser.getName=" + t.getAddUser().getName());
        }

急懒加载配置更改处,Twitter.java:

@ManyToOne(fetch = FetchType.EAGER)//急加载
          //@ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)//懒加载
      @JoinColumn(name = "add_user_id")
      public User getAddUser() {
        return add_user;
      }

mybatis:

for(long i = 1; i <= cnt; ++i){
    
          Twitter t = (Twitter)msession.selectOne("getTwitterHasUser", i);
          //System.out.println("t.getCtx="+ t.getCtx() + " t.getUser.getName=" + t.getCreateUserName());
        }

TwitterMapper.xml配置：

<select id="getTwitterHasUser" parameterType="long"
             resultType="org.pushio.test.show1.entity.Twitter">
             select twitter.*,user.name as creteUserName from twitter,user
             where twitter.id=#{id}
               AND twitter.add_user_id=user.id
    </select>

## **测试结果** ##

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## **测试分析** ##

测试分成了插入，单表查询，关联查询。关联查询中hibernate分成三种情况进行配置。其中在关联字段查询中，hibernate在两种情况下，性能差异比较大。都是在懒加载的情况下，如果推特对应的用户比较多时，则性能会比仅映射100个用户的情况要差很多。

换而言之，如果用户数量少(关联的总用户数)时，也就是会重复查询同一个用户的情况下，则不需要对用户表做太多的查询。其中通过查询文档后，证明使用懒加载时，对象会以id为key做缓存，也就是查询了100个用户后，后续的用户信息使用了缓存，使性能有根本性的提高。甚至要比myBatis更高。

如果是关联50万用户的情况下,则hibernate需要去查询50万次用户信息,并组装这50万个用户，此时性能要比myBatis性能要差，不过差异不算大，小于1ms，表示可以接受。其中hibernate非懒加载情况下与myBatis性能差异也是相对其他测试较大，平均值小于1ms。

这个差异的原因主要在于，myBatis加载的字段很干净，没有太多多余的字段，直接映身入关联中。反观hibernate则将整个表的字都会加载到对象中，其中还包括关联的user字段。

hibernate这种情况下有好有坏，要看具体的场景，对于管理平台，需要展现的信息较多，并发要求不高时，hibernate比较有优势。  
然而在一些小活动，互联网网站，高并发情况下，hibernate的方案太不太适合,myBatis+VO则是首选。

## **测试总结** ##

总体初观，myBatis在所有情况下，特别是插入与单表查询，都会微微优于hibernate。不过差异情况并不明显，可以基本忽略差异。差异比较大的是关联查询时，hibernate为了保证POJO的数据完整性，需要将关联的数据加载，需要额外地查询更多的数据。这里hibernate并没有提供相应的灵活性。

关联时一个差异比较大的地方则是懒加载特性。其中hibernate可以特别地利用POJO完整性来进行缓存，可以在一级与二级缓存上保存对象，如果对单一个对象查询比较多的话，会有很明显的性能效益。以后关于单对象关联时，可以通过懒加载加二级缓存的方式来提升性能。

最后，数据查询的性能与orm框架关无太大的关系，因为orm主要帮助开发人员将关系数据转化成对象型数据模型，对代码的深析上来看，hibernate设计得比较重量级，对开发来说可以算是重新开发了一个数据库，不让开发去过多关心数据库的特性，直接在hibernate基础上进行开发，执行上分为了sql生成，数据封装等过程，这里花了大量的时间。

然而myBatis则比直接，主要是做关联与输出字段之间的一个映射。其中sql基本是已经写好，直接做替换则可，不需要像hibernate那样去动态生成整条sql语句。  
好在hibernate在这阶段已经优化得比较好，没有比myBatis在性能上差异太多，但是在开发效率上，可扩展性上相对myBatis来说好太多。最后的最后，关于myBatis缓存，hibernate查询缓等，后续会再专门做一篇测试。

## 关于缓存配置 ##

myBatis相对Hibernate 等封装较为严密的ORM 实现而言,因为hibernate对数据对象的操作实现了较为严密的封装，可以保证其作用范围内的缓存同步，而ibatis 提供的是半封闭的封装实现，因此对缓存的操作难以做到完全的自动化同步。以上的缓存配置测试仅为性能上的分析，没有加入可用性上的情况，因为myBatis直接配置缓存的话，可能会出现脏数据。

在关联查询数据的情况下，hiberntae的懒加载配二级缓存是个比较好的方案(无脏数据)，也是与myBatis相比有比较明显的优势。此情景下，性能与myBatis持平。  
在真实情况下，myBatis可能不会在这个地方上配置缓存,会出现脏数据的情况，因而很有可能在此hibernate性能会更好。

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