Hibernate基于配置文件（十七）缓存计策
Hibernate基于配置文件（十七）缓存策略
hibernate缓存策略---调整性能。
主要目的：提高查询效率
从内存中获取对象，不需要与数据库进行交互---提高查询性能
缓存：
*一级缓存 session级别 只在session打开有效 生命周期：与session相关
*二级缓存 sessionFactory级别(全局缓存)
*查询缓存 sessionFactory级别(全局缓存)
缓存的命中：
通过什么key放到内存中，就通过什么key到内存中取
一级、二级缓存，缓存的是key是ID，缓存的value是实体对象
查询缓存，缓存的key是HQL语句与参数，缓存的value：
查询的是普通结果集，则缓存value为这些结果集
特殊：查询的是实体对象，则缓存value为实体对象的ID列表[实体对象被放到了二级缓存中]
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一级缓存---缓存对象：持久化对象：
hibernate中默认的缓存机制，不能取消，能对其进行管理
比如：
session.save() session.load() session.get() 加入到一级缓存
session.evict() session.clear() session.close() 从一级缓存中清除
两个特点：
*session级别 (session关闭后内存中就不存在了)
*缓存实体对象
get/load/list/iterate方法会把加载的实体对象放入一级缓存
get/load/iterate方法会利用缓存
即在加载实体对象之前，会先判断缓存中是否存在该实体对象(根据id)，如果不存在，则发出查询语句
list方法不会利用缓存，每次使用list查询，都会发出查询语句
结合list+iterator实现对缓存的利用
首先使用list将数据加载到内存中，list只发出一条查询语句即可
session有效期内再使用iterate，就能利用缓存进行数据获取了。
此时iterate只会发出一条查询语句查询id列表，对象的获取直接从缓存中取，从而不会发生N+1现象
session.save() session.update() 也会将对象放入到一级缓存中
一级缓存：内存中处于持久化状态的对象
一级缓存的管理(重点理解)：
*session.evict() 将一级缓存中某个实体对象清除出去
*session.clear() 清除一级缓存中所有的实体对象(flush + clear 做批量数据插入)
*session.close() session关闭，一级缓存中的实体对象全部无效
*flush 把一级缓存中对象属性更新到数据库记录中
强制hibernate即时执行insert update delete 操作
(如果需要hibernate按照程序逻辑进行DML操作，必须使用flush,
否则hibernate会按默认规则：commit的时候进行批量数据提交与更新
而批量操作不会按照程序逻辑执行，会批量执行完insert再批量执行update)
应用：目录树结构存储是对treeId的保存操作就需要使用flush强制hibernate即时更新数据
*refresh 把数据库中的记录同步到一级缓存中
大批量数据的插入：
hibernate一级缓存策略--凡是持久化对象就会放入一级缓存中
所以，在大数据批量插入时，必须及时清空缓存
save()+flush()+clear() 防止内存溢出[id生成策略不能使native]
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二级缓存、查询缓存：
hibernate通过第三方框架实现，可以灵活配置[只用二级缓存、只用查询缓存、两个都用、都不用]
二级缓存：
能够跨越不同的session而存在(一级缓存是与session绑定的，session关闭缓存便清空)
1.sessionFactory级别的缓存
2.缓存实体对象[保存内存中实体对象的引用，一级缓存被清除，但内存中的对象仍被二级缓存持有引用]
使用步骤：
1.启用(配置) hibernate.cfg.xml
<property name="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</property>
2.指定缓存策略提供商(配置)
<property name="hibernate.cache.provider_class">org.hibernate.cache.HashtableCacheProvider</property>
实际开发中，需要使用专业的缓冲提供商的缓存策略!hashtable仅用于测试!
3.指定哪些实体类对象需要使用二级缓存，以及如何使用缓存(配置)
可以在hibernate.cfg.xml中指定
<class-cache usage="read-write" class="org.leadfar.hibernate.model.ContactPerson"/>
也可以在实体类对应的配置文件中进行配置
比如在ContactPerson.hbm.xml中配置<cache usage="read-write"/>
使用session与二级缓存的交互：
session.setCacheMode(CacheMode.NORMAL);
NORMAL：表示查询的时候会利用二级缓存(get)、查询结果会放入二级缓存(put)
清除二级缓存中某个类型的实体对象
session.getSessionFactory().getCache().evictEntityRegion(ContactPerson.class);
hibernate查询机制：
1.首先到一级缓存中找
2.如果该实体类启用了二级缓存机制，则到二级缓存中找
3.如果也没有，则发出查询语句
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查询缓存
1.HQL语句查询部分属性
2.sessionFactory级别
使用步骤：
1.启用(配置) hibernate.cfg.xml
<property name="hibernate.cache.use_query_cache">true</property>
2.指定缓存策略提供商(配置) --与二级缓存使用同一个缓存提供商[hibernate不能同时使用两个不同的提供商]
3.编程的时候指定哪些查询需要使用查询缓存(编程)
每次查询都需设置：query.setCacheable(true);
清除查询缓存：
session.getSessionFactory().getCache().evictDefaultQueryRegion();
注意：
慎用查询缓存
hql查询语句+查询参数 才唯一锁定一条查询，如果两者之一变化，则在内存中无法命中
所以，只有在hql语句及参数固定的情况下，才建议使用查询缓存
否则，容易导致内存溢出。。。
因为一旦某个参数变化了，就会生成一个新的对象，并放到查询缓存中，这样缓存会占用很大空间
如果要使用查询缓存，一定要配合二级缓存来使用！
当查询实体对象又使用查询缓存的时候，如果二级缓存被关闭，list()会发生N+1问题
因为查询缓存中存放的是ID列表，根据ID去二级缓存中找不到数据，就会按照ID发出查询语句
<class name="org.leadfar.hibernate.model.ContactPerson" table="t_person" >
<!-- 配置ContactPerson对象使用二级缓存 -->
<cache usage="read-write"/>
package org.leadfar.hibernate.model;
import java.io.File;
import java.util.Date;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import junit.framework.TestCase;
import org.hibernate.Query;
import org.hibernate.Session;
import org.hibernate.SessionFactory;
import org.hibernate.cfg.Configuration;
public class TestHQL extends TestCase {
public void save_person() throws Exception {
Configuration cfg = new Configuration().configure();
SessionFactory sfactory = cfg.buildSessionFactory();
Session session = sfactory.openSession();
try {
//开启事务
session.beginTransaction();
Random r = new Random();
for(int i=0;i<100;i++) {
ContactPerson cp = new ContactPerson("李四"+i);
cp.setAge(r.nextInt(99));
cp.setBirthday(new Date());
session.save(cp);
}
//提交事务
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
//出现异常，回滚事务
session.getTransaction().rollback();
} finally {
//关闭session
session.close();//session关闭之后，user对象处于离线Detached状态
}
}
/**
* 一级缓存有效期：session有效
* session.get()查询出来的对象被放到一级缓存中
* 在session有效期内，访问同一个对象将不再发出查询语句，直接到一级缓存中通过ID获取实体对象
* 一级缓存中的key:id,value:实体对象
*/
public void cache_level_1_01() throws Exception {
Configuration cfg = new Configuration().configure();
SessionFactory sfactory = cfg.buildSessionFactory();
Session session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
//hibernate发出查询语句，把id=1的实体对象加载到内存 ，并放到一级缓存中
ContactPerson cp1 = (ContactPerson)session.get(ContactPerson.class, 1);
//对同一个对象的访问，不发出查询语句，直接从一级缓存中取
ContactPerson cp2 = (ContactPerson)session.get(ContactPerson.class, 1);
//对同一个对象的访问，不发出查询语句，直接从一级缓存中取
//由于使用的是get()获取到的对象，这里使用load()从一级缓存中取出的也是普通对象，而不是代理对象
ContactPerson cp3 = (ContactPerson)session.load(ContactPerson.class, 1);
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
}
/**
* session关闭之后，访问同一个对象会再次发出查询语句
* 因为一级缓存中的数据在session关闭后，就被清空了
*/
public void cache_level_1_02() throws Exception {
Configuration cfg = new Configuration().configure();
SessionFactory sfactory = cfg.buildSessionFactory();
Session session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
//hibernate发出查询语句，把id=1的实体对象加载到内存 ，并放到一级缓存中
ContactPerson cp1 = (ContactPerson)session.get(ContactPerson.class, 1);
//由于一级缓存中已经缓存了id=1的实体对象，再次获取该实体对象，不会发出查询语句
ContactPerson cp2 = (ContactPerson)session.get(ContactPerson.class, 1);
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
//打开一个新的session
session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
//由于是新的session，一级缓存中并没有id=1的实体对象，所以会发出查询语句
ContactPerson cp4 = (ContactPerson)session.get(ContactPerson.class, 1);
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
}
/**
* list()会把查询的结果放入到一级缓存中
*/
public void cache_level_1_03() throws Exception {
Configuration cfg = new Configuration().configure();
SessionFactory sfactory = cfg.buildSessionFactory();
Session session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
List<ContactPerson> cps = session.createQuery("from ContactPerson").list();
//不会发出查询语句
ContactPerson cp1 = (ContactPerson)session.load(ContactPerson.class, 2);
ContactPerson cp2 = (ContactPerson)session.get(ContactPerson.class, 30);
ContactPerson cp3 = (ContactPerson)session.load(ContactPerson.class, 66);
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
}
/**
* list()不会利用一级缓存
*/
public void cache_level_1_04() throws Exception {
Configuration cfg = new Configuration().configure();
SessionFactory sfactory = cfg.buildSessionFactory();
Session session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
List<ContactPerson> cps = session.createQuery("from ContactPerson").list();
//不会发出查询语句
ContactPerson cp1 = (ContactPerson)session.load(ContactPerson.class, 2);
ContactPerson cp2 = (ContactPerson)session.get(ContactPerson.class, 30);
ContactPerson cp3 = (ContactPerson)session.load(ContactPerson.class, 66);
//list()不会利用缓存，再次发出查询语句
List<ContactPerson> cps2 = session.createQuery("from ContactPerson").list();
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
}
/**
* iterate() 存在N+1问题，但是其会利用缓存
* 由于iterate会利用缓存，再次使用iterate时将只发出一条查询id列表的语句，剩余N条查询语句不再发出
* 而是直接从缓存中获取对象
*/
public void cache_level_1_05() throws Exception {
Configuration cfg = new Configuration().configure();
SessionFactory sfactory = cfg.buildSessionFactory();
Session session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
//共发出：N+1
//iterate()查询出所有对象的id列表---1条查询语句
Iterator<ContactPerson> it = session.createQuery("from ContactPerson").iterate();
//迭代过程中，针对每个需要访问的对象再发出一条查询语句---N条查询语句
while(it.hasNext()) {
ContactPerson cp = it.next();
//lazy=true，直到访问到对象非id属性才会发出查询语句
System.out.println(cp.getName()+","+cp.getId());
}
//共发出：1条(查询ID列表)
Iterator<ContactPerson> it2 = session.createQuery("from ContactPerson").iterate();
while(it2.hasNext()) {
//iterate会利用缓存
ContactPerson cp = it2.next();//判断缓存是否有需要的对象，没有才会发出查询语句
//所以，不会再发出查询语句,直接从缓存中取
System.out.println(cp.getName()+","+cp.getId());
}
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
}
/**
* list() + iterate()
* list()---发出1条查询语句查询所有对象 ，并将数据放入缓存(第一次使用iterate会发生N+1)
* iterate()---发出1条查询语句 查询id列表，再利用缓存获取数据(list已经把数据放入缓存了)
*/
public void cache_level_1_06() throws Exception {
Configuration cfg = new Configuration().configure();
SessionFactory sfactory = cfg.buildSessionFactory();
Session session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
List<ContactPerson> cps = session.createQuery("from ContactPerson").list();
//iterate()查询出所有对象的id列表---1条查询语句
Iterator<ContactPerson> it = session.createQuery("from ContactPerson").iterate();
//list()已经将数据放入缓存，iterate会利用缓存，所以，不再发出查询语句
while(it.hasNext()) {
ContactPerson cp = it.next();//判断缓存是否有需要的对象，没有才会发出查询语句
System.out.println(cp.getName()+","+cp.getId());
}
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
}
/**
* 持久化对象---一定被放入到了一级缓存中
*/
public void cache_level_1_07() throws Exception {
Configuration cfg = new Configuration().configure();
SessionFactory sfactory = cfg.buildSessionFactory();
Session session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
ContactPerson cp = new ContactPerson();
cp.setAge(100);
cp.setName("aa");
//对象状态更新为持久化对象
session.save(cp);
//不会发出查询语句
ContactPerson cp2 = (ContactPerson)session.get(ContactPerson.class, cp.getId());
System.out.println(cp2.getId()+","+cp.getName()+","+cp.getAge());
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
}
/**
* 对一级缓存的管理：refresh()
* refresh()操作会针对指定对象再次发出查询语句，
* 获取其属性并将一级缓存中的持久化对象属性进行更新
* 保持与数据库记录的一致
*/
public void cache_level_1_08() throws Exception {
Configuration cfg = new Configuration().configure();
SessionFactory sfactory = cfg.buildSessionFactory();
Session session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
//查询某个对象的属性，get()会将结果放入到一级缓存中
ContactPerson cp = (ContactPerson)session.get(ContactPerson.class, 1);
System.out.println("原始记录：name="+cp.getName());
//改变持久化对象的属性
cp.setName("xx");
System.out.println("改变持久化对象的属性：name="+cp.getName());
//refresh:再次发出查询语句，获取对象最新的数据，并更新内存中的持久化对象属性
session.refresh(cp);
System.out.println("刷新持久化对象属性：name="+cp.getName());
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
}
/**
* 对一级缓存的管理：flush()
* 某些情况下按照hibernate的性能优化方案--批量操作，将无法按照程序逻辑进行执行，所以需要flush
* 强制hibernate马上更新数据
* 而不是等到commit的时候进行批量执行
* 因为批量执行的时候，不会按照程序逻辑进行数据库的DML操作
* 而程序逻辑一旦被打乱，将导致错误发生
*
* 何时使用flush:
* 如果程序逻辑必须严格按照书写顺序执行，那么必须使用flush操作
* 原因：
* hibernate性能优化方案之一：批量数据提交，集中操作
* 但是，批量操作对应的执行顺序与程序逻辑不符
* 比如：需要每insert一条记录，马上update此条记录(需要先生成id,再根据id更新某个字段)
* 但是hibernate批量数据执行的顺序是：批量insert，再批量update
* 最终就会导致程序运行错误
*/
public void cache_level_1_09() throws Exception {
Configuration cfg = new Configuration().configure();
SessionFactory sfactory = cfg.buildSessionFactory();
Session session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
save(session,new File("e:/apache-tomcat-6.0.29"),null);
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
}
//保存一个文件目录树到数据库---parent记录父子关系
private void save(Session session,File file,Node parent) {
Node node = new Node();
node.setName(file.getName());
node.setParent(parent);//关键：在多的一方建立关联
node.setTreeId("");
session.save(node);
if(parent!=null) {
node.setTreeId(parent.getTreeId()+"|"+node.getId());
} else {
node.setTreeId(node.getId()+"");
}
session.flush();
if(file.isDirectory()) {
File[] files = file.listFiles();
if(files!=null) {
for(File f : files) {
save(session,f,node);
}
}
}
}
/**
* ContactPerson类配置二级缓存策略
* 在不同的session中获取实体对象，而没有发出查询语句
* 原因就在于：二级缓存中已存放了该对象的引用，可以在二级缓存中进行获取
*/
public void cache_level_2_01() throws Exception {
Configuration cfg = new Configuration().configure();
SessionFactory sfactory = cfg.buildSessionFactory();
Session session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
//hibernate发出查询语句，把id=1的实体对象加载到内存 ，并放到一级缓存中[默认]
//同时会在二级缓存中增加对该实体对象的引用
ContactPerson cp1 = (ContactPerson)session.get(ContactPerson.class, 1);
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
//打开一个新的session
session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
//虽然是新的session，但是id=1的ContactPerson对象已经被存放到二级缓存中
//所以不会发出查询语句
ContactPerson cp4 = (ContactPerson)session.get(ContactPerson.class, 1);
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
}
/**
* 可以使用session对二级缓存中的对象进行管理：比如清除掉某种类型的实体对象
* session.getSessionFactory().getCache().evictEntityRegion(ContactPerson.class);
*
* 可以通过session设置配置了二级缓存策略的对象的缓存方式：
* session.setCacheMode(CacheMode.NORMAL); 查询时会利用、查询结果会放入
* session.setCacheMode(CacheMode.PUT); 会将结果放入二级缓存
* session.setCacheMode(CacheMode.GET); 查询时才利用二级缓存
*/
public void cache_level_2_02() throws Exception {
Configuration cfg = new Configuration().configure();
SessionFactory sfactory = cfg.buildSessionFactory();
Session session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
//hibernate发出查询语句，把id=1的实体对象加载到内存 ，并放到一级缓存中
ContactPerson cp1 = (ContactPerson)session.get(ContactPerson.class, 1);
//由于一级缓存中已经缓存了id=1的实体对象，再次获取该实体对象，不会发出查询语句
ContactPerson cp2 = (ContactPerson)session.get(ContactPerson.class, 1);
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
//打开一个新的session
session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
//从二级缓存中将指定类型的对象清除
session.getSessionFactory().getCache().evictEntityRegion(ContactPerson.class);
//由于二级缓存中已经清除了对ContactPerson对象的引用，所以会再次发出查询语句
ContactPerson cp4 = (ContactPerson)session.get(ContactPerson.class, 1);
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
}
/**
* 查询缓存的使用
*/
public void cache_query_3_01() throws Exception {
Configuration cfg = new Configuration().configure();
SessionFactory sfactory = cfg.buildSessionFactory();
Session session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
String hql = "select p.name,p.age from ContactPerson p where p.name like ?";
Query query = session.createQuery(hql);//声明使用查询缓存
query.setCacheable(true);//打开查询缓存
query.setParameter(0, "%1%");
List<Object[]> cps = query.list();
for(Object[] cp : cps) {
System.out.println(cp[0]+","+cp[1]);
}
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
//打开一个新的session
session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
String hql = "select p.name,p.age from ContactPerson p where p.name like ?";
Query query = session.createQuery(hql);
query.setCacheable(true);
query.setParameter(0, "%1%");
//由于前一个session中已将结果集放入查询缓存，
//对于同一个hql语句和参数，这里不会发出查询语句
List<Object[]> cps = query.list();
for(Object[] cp : cps) {
System.out.println(cp[0]+","+cp[1]);
}
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
}
/**
* 清除查询缓存
*/
public void cache_query_3_02() throws Exception {
Configuration cfg = new Configuration().configure();
SessionFactory sfactory = cfg.buildSessionFactory();
Session session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
String hql = "select p.name,p.age from ContactPerson p where p.name like ?";
Query query = session.createQuery(hql);
query.setCacheable(true);
query.setParameter(0, "%1%");
List<Object[]> cps = query.list();
for(Object[] cp : cps) {
System.out.println(cp[0]+","+cp[1]);
}
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
//打开一个新的session
session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
//清除查询缓存
session.getSessionFactory().getCache().evictDefaultQueryRegion();
String hql = "select p.name,p.age from ContactPerson p where p.name like ?";
Query query = session.createQuery(hql);
query.setCacheable(true);
query.setParameter(0, "%1%");
//由于结果集已从查询缓存中清空，这里会重新发出查询语句
List<Object[]> cps = query.list();
for(Object[] cp : cps) {
System.out.println(cp[0]+","+cp[1]);
}
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
}
/**
* list方法也可能发生N+1问题
*/
public void cache_query_3_03() throws Exception {
Configuration cfg = new Configuration().configure();
SessionFactory sfactory = cfg.buildSessionFactory();
Session session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
//查询实体对象
String hql = "select p from ContactPerson p where p.name like ?";
Query query = session.createQuery(hql);
query.setCacheable(true);
query.setParameter(0, "%1%");
List<ContactPerson> cps = query.list();
for(ContactPerson cp : cps) {
System.out.println(cp.getId()+","+cp.getName());
}
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
//打开一个新的session
session = sfactory.openSession();
try {
session.beginTransaction();
//查询实体对象，使用查询缓存进行存储，则查询缓存中存放的是对象的ID列表
//如果二级缓存没有打开，会根据ID列表发出N条查询语句---list的N+1问题
//实际发出N条，1条为查询ID列表，但ID列表已在查询缓存中存在了
//所以，查询实体对象，并且使用查询缓存时，必须同时使用二级缓存
//因为，实体对象会被放到二级缓存中，查询缓存中只存放对应的ID列表
String hql = "select p from ContactPerson p where p.name like ?";
Query query = session.createQuery(hql);
query.setCacheable(true);
query.setParameter(0, "%1%");
//由于结果集已从查询缓存中清空，这里会重新发出查询语句
List<ContactPerson> cps = query.list();
for(ContactPerson cp : cps) {
System.out.println(cp.getId()+","+cp.getName());
}
session.getTransaction().commit();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
}
}
}