• Spring Hibernate JPA 联表查询 复杂查询


    今天刷网,才发现:

    1)如果想用hibernate注解,是不是一定会用到jpa的?

    是。如果hibernate认为jpa的注解够用,就直接用。否则会弄一个自己的出来作为补充。

    2)jpa和hibernate都提供了Entity,我们应该用哪个,还是说可以两个一起用?

    Hibernate的Entity是继承了jpa的,所以如果觉得jpa的不够用,直接使用hibernate的即可

     正文:

    一、Hibernate VS Mybatis

    1、简介

        Hibernate对数据库结构提供了较为完整的封装,Hibernate的O/R Mapping实现了POJO 和数据库表之间的映射,以及SQL 的自动生成和执行。程序员往往只需定义好了POJO 到数据库表的映射关系,即可通过Hibernate 提供的方法完成持久层操作。程序员甚至不需要对SQL 的熟练掌握, Hibernate/OJB 会根据制定的存储逻辑,自动生成对应的SQL 并调用JDBC 接口加以执行。

        iBATIS 的着力点,则在于POJO 与SQL之间的映射关系。然后通过映射配置文件,将SQL所需的参数,以及返回的结果字段映射到指定POJO。 相对Hibernate“O/R”而言,iBATIS 是一种“Sql Mapping”的ORM实现

    2、开发对比

        Hibernate的真正掌握要比Mybatis来得难些。Mybatis框架相对简单很容易上手,但也相对简陋些。个人觉得要用好Mybatis还是首先要先理解好Hibernate。针对高级查询,Mybatis需要手动编写SQL语句,以及ResultMap。而Hibernate有良好的映射机制,开发者无需关心SQL的生成与结果映射,可以更专注于业务流程

    3、系统调优对比

    Hibernate调优方案:

    1. 制定合理的缓存策略;
    2. 尽量使用延迟加载特性;
    3. 采用合理的Session管理机制;
    4. 使用批量抓取,设定合理的批处理参数(batch_size);
    5. 进行合理的O/R映射设计

    Mybatis调优方案:

        MyBatis在Session方面和Hibernate的Session生命周期是一致的,同样需要合理的Session管理机制。MyBatis同样具有二级缓存机制。 MyBatis可以进行详细的SQL优化设计。

    SQL优化方面:

        Hibernate的查询会将表中的所有字段查询出来,这一点会有性能消耗。Hibernate也可以自己写SQL来指定需要查询的字段,但这样就破坏了Hibernate开发的简洁性。而Mybatis的SQL是手动编写的,所以可以按需求指定查询的字段。

        Hibernate HQL语句的调优需要将SQL打印出来,而Hibernate的SQL被很多人嫌弃因为太丑了。MyBatis的SQL是自己手动写的所以调整方便。但Hibernate具有自己的日志统计。Mybatis本身不带日志统计,使用Log4j进行日志记录。

    4、缓存机制对比

    Hibernate缓存:

    Hibernate一级缓存是Session缓存,利用好一级缓存就需要对Session的生命周期进行管理好。建议在一个Action操作中使用一个Session。一级缓存需要对Session进行严格管理。Hibernate二级缓存是SessionFactory级的缓存。 SessionFactory的缓存分为内置缓存和外置缓存。内置缓存中存放的是SessionFactory对象的一些集合属性包含的数据(映射元素据及预定SQL语句等),对于应用程序来说,它是只读的。外置缓存中存放的是数据库数据的副本,其作用和一级缓存类似.二级缓存除了以内存作为存储介质外,还可以选用硬盘等外部存储设备。二级缓存称为进程级缓存或SessionFactory级缓存,它可以被所有session共享,它的生命周期伴随着SessionFactory的生命周期存在和消亡。

    Mybatis缓存:

    MyBatis 包含一个非常强大的查询缓存特性,它可以非常方便地配置和定制。MyBatis 3 中的缓存实现的很多改进都已经实现了,使得它更加强大而且易于配置。

    默认情况下是没有开启缓存的,除了局部的 session 缓存,可以增强变现而且处理循环 依赖也是必须的。要开启二级缓存,你需要在你的 SQL 映射文件中添加一行:  <cache/>

    字面上看就是这样。这个简单语句的效果如下:

    1. 映射语句文件中的所有 select 语句将会被缓存。
    2. 映射语句文件中的所有 insert,update 和 delete 语句会刷新缓存。
    3. 缓存会使用 Least Recently Used(LRU,最近最少使用的)算法来收回。
    4. 根据时间表(比如 no Flush Interval,没有刷新间隔), 缓存不会以任何时间顺序 来刷新。
    5. 缓存会存储列表集合或对象(无论查询方法返回什么)的 1024 个引用。
    6. 缓存会被视为是 read/write(可读/可写)的缓存,意味着对象检索不是共享的,而 且可以安全地被调用者修改,而不干扰其他调用者或线程所做的潜在修改。

    所有的这些属性都可以通过缓存元素的属性来修改。

    5、总结

    Mybatis:小巧、方便、高效、简单、直接、半自动

    Hibernate:强大、方便、高效、复杂、绕弯子、全自动

    二、Hibernate & JPA

    1、JPA

        全称Java Persistence API,通过JDK 5.0注解或XML描述对象-关系表的映射关系,并将运行期的实体对象持久化到数据库中。

         JPA的出现有两个原因:
     其一,简化现有Java EE和Java SE应用的对象持久化的开发工作;
     其二,Sun希望整合对ORM技术,实现持久化领域的统一。

         JPA提供的技术:

     1)ORM映射元数据:JPA支持XML和JDK 5.0注解两种元数据的形式,元数据描述对象和表之间的映射关系,框架据此将实体对象持久化到数据库表中;

     2)JPA 的API:用来操作实体对象,执行CRUD操作,框架在后台替我们完成所有的事情,开发者从繁琐的JDBC和SQL代码中解脱出来。

     3)查询语言:通过面向对象而非面向数据库的查询语言查询数据,避免程序的SQL语句紧密耦合。

     2、JPA & Hibernate 关系

        JPA是需要Provider来实现其功能的,Hibernate就是JPA Provider中很强的一个。从功能上来说,JPA现在就是Hibernate功能的一个子集。可以简单的理解为JPA是标准接口,Hibernate是实现。Hibernate主要是通过三个组件来实现的,及hibernate-annotation、hibernate-entitymanager 和hibernate-core。

    1)hibernate-annotation是Hibernate支持annotation方式配置的基础,它包括了标准的JPA annotation以及  Hibernate自身特殊功能的annotation。

    2)hibernate-core是Hibernate的核心实现,提供了Hibernate所有的核心功能。

    3)hibernate-entitymanager实现了标准的JPA,可以把它看成hibernate-core和JPA之间的适配器,它并不直接提供ORM的功能,而是对hibernate-core进行封装,使得Hibernate符合JPA的规范。

        总的来说,JPA是规范,Hibernate是框架,JPA是持久化规范,而Hibernate实现了JPA。

    三、JPA 概要

    1、概述

    JPA在应用中的位置如下图所示:

    JPA维护一个Persistence Context(持久化上下文),在持久化上下文中维护实体的生命周期。主要包含三个方面的内容:

    1. ORM元数据。JPA支持annotion或xml两种形式描述对象-关系映射。
    2. 实体操作API。实现对实体对象的CRUD操作。
    3. 查询语言。约定了面向对象的查询语言JPQL(Java Persistence Query Language。

    JPA的主要API都定义在javax.persistence包中。如果你熟悉Hibernate,可以很容易做出对应:
    org.hibernate
    javax.persistence
    说明
    cfg.Configuration Persistence 读取配置信息
    SessionFactory EntityManagerFactory 用于创建会话/实体管理器的工厂类
    Session EntityManager 提供实体操作API,管理事务,创建查询
    Transaction EntityTransaction 管理事务
    Query Query 执行查询

    2、实体生命周期

    实体生命周期是JPA中非常重要的概念,描述了实体对象从创建到受控、从删除到游离的状态变换。对实体的操作主要就是改变实体的状态。

    JPA中实体的生命周期如下图:

    1. New,新创建的实体对象,没有主键(identity)值
    2. Managed,对象处于Persistence Context(持久化上下文)中,被EntityManager管理
    3. Detached,对象已经游离到Persistence Context之外,进入Application Domain
    4. Removed, 实体对象被删除

    3、实体关系映射(ORM)

    1)基本映射

    Class Table @Entity @Table(name="tablename")
    property column @Column(name = "columnname")
    property primary key @Id @GeneratedValue 详见ID生成策略
    property NONE @Transient  
    对象端
    数据库端
    annotion
    可选annotion

    2)映射关系

    JPA定义了one-to-one、one-to-many、many-to-one、many-to-many 4种关系。

    对于数据库来说,通常在一个表中记录对另一个表的外键关联;对应到实体对象,持有关联数据的一方称为owning-side,另一方称为inverse-side。

    为了编程的方便,我们经常会希望在inverse-side也能引用到owning-side的对象,此时就构建了双向关联关系。 在双向关联中,需要在inverse-side定义mappedBy属性,以指明在owning-side是哪一个属性持有的关联数据。

    对关联关系映射的要点如下:

    关系类型
    Owning-Side
    Inverse-Side
    one-to-one @OneToOne @OneToOne(mappedBy="othersideName")
    one-to-many / many-to-one @ManyToOne @OneToMany(mappedBy="xxx")
    many-to-many @ManyToMany @ManyToMany(mappedBy ="xxx")

    其中 many-to-many关系的owning-side可以使用@JoinTable声明自定义关联表,比如Book和Author之间的关联表:

    @JoinTable(name = "BOOKAUTHOR", joinColumns = { @JoinColumn(name = "BOOKID", referencedColumnName = "id") }, inverseJoinColumns = { @JoinColumn(name = "AUTHORID", referencedColumnName = "id") })

    关联关系还可以定制延迟加载和级联操作的行为(owning-side和inverse-side可以分别设置):

    通过设置fetch=FetchType.LAZY 或 fetch=FetchType.EAGER来决定关联对象是延迟加载或立即加载。

    通过设置cascade={options}可以设置级联操作的行为,其中options可以是以下组合:

    • CascadeType.MERGE 级联更新
    • CascadeType.PERSIST 级联保存
    • CascadeType.REFRESH 级联刷新
    • CascadeType.REMOVE 级联删除
    • CascadeType.ALL 级联上述4种操作

    4、事件及监听

    通过在实体的方法上标注@PrePersist,@PostPersist等声明即可在事件发生时触发这些方法。

    四、JPA应用

    1、Dependencies

    <dependencies>
      <dependency>
        <groupId>org.springframework.data</groupId>
        <artifactId>spring-data-jpa</artifactId>
      </dependency>
    <dependencies>

    2、JPA提供的接口

    主要来看看Spring Data JPA提供的接口,也是Spring Data JPA的核心概念:

    1):Repository:最顶层的接口,是一个空的接口,目的是为了统一所有Repository的类型,且能让组件扫描的时候自动识别。
    2):CrudRepository :是Repository的子接口,提供CRUD的功能
    public interface CrudRepository<T, ID extends Serializable>extends Repository<T, ID> {
    <S extends T> S save(S entity);
    T findOne(ID primaryKey);      
    Iterable<T> findAll();          
    Long count();                   
    void delete(T entity);          
     boolean exists(ID primaryKey);   
    // … more functionality omitted
    }
    3):PagingAndSortingRepository:是CrudRepository的子接口,添加分页和排序的功能

    public interface PagingAndSortingRepository<T, ID extends Serializable> extends CrudRepository<T, ID> {

     Iterable<T> findAll(Sort sort);

    Page<T> findAll(Pageable pageable);

    }

    4):JpaRepository:是PagingAndSortingRepository的子接口,增加了一些实用的功能,比如:批量操作等。
    5):JpaSpecificationExecutor:用来做负责查询的接口

    public interface JpaSpecificationExecutor<T>{ 

     T findOne(Specification<T> spec);

    List<T> findAll(Specification<T> spec); 

    Page<T> findAll(Specification<T> spec, Pageable pageable);

    List<T> findAll(Specification<T> spec, Sort sort); 

    long count(Specification<T> spec);

    }

    6):Specification:是Spring Data JPA提供的一个查询规范,要做复杂的查询,只需围绕这个规范来设置查询条件即可

     3、查询语言

    3.1 根据名称判别

    And

    findByLastnameAndFirstname

    … where x.lastname = ?1 and x.firstname = ?2

    Or

    findByLastnameOrFirstname

    … where x.lastname = ?1 or x.firstname = ?2

    Is,Equals

    findByFirstname,findByFirstnameIs,findByFirstnameEquals

    … where x.firstname = ?1

    Between

    findByStartDateBetween

    … where x.startDate between ?1 and ?2

    LessThan

    findByAgeLessThan

    … where x.age < ?1

    LessThanEqual

    findByAgeLessThanEqual

    … where x.age ⇐ ?1

    GreaterThan

    findByAgeGreaterThan

    … where x.age > ?1

    GreaterThanEqual

    findByAgeGreaterThanEqual

    … where x.age >= ?1

    After

    findByStartDateAfter

    … where x.startDate > ?1

    Before

    findByStartDateBefore

    … where x.startDate < ?1

    IsNull

    findByAgeIsNull

    … where x.age is null

    IsNotNull,NotNull

    findByAge(Is)NotNull

    … where x.age not null

    Like

    findByFirstnameLike

    … where x.firstname like ?1

    NotLike

    findByFirstnameNotLike

    … where x.firstname not like ?1

    StartingWith

    findByFirstnameStartingWith

    … where x.firstname like ?1(parameter bound with appended %)

    EndingWith

    findByFirstnameEndingWith

    … where x.firstname like ?1(parameter bound with prepended %)

    Containing

    findByFirstnameContaining

    … where x.firstname like ?1(parameter bound wrapped in%)

    OrderBy

    findByAgeOrderByLastnameDesc

    … where x.age = ?1 order by x.lastname desc

    Not

    findByLastnameNot

    … where x.lastname <> ?1

    In

    findByAgeIn(Collection<Age> ages)

    … where x.age in ?1

    NotIn

    findByAgeNotIn(Collection<Age> age)

    … where x.age not in ?1

    True

    findByActiveTrue()

    … where x.active = true

    False

    findByActiveFalse()

    … where x.active = false

    IgnoreCase

    findByFirstnameIgnoreCase

    … where UPPER(x.firstame) = UPPER(?1)

    Keyword
    Sample
    JPQL snippet
    3.2 @Query
    public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
     //Declare query at the query method using @Query
      @Query("select u from User u where u.emailAddress = ?1")
      User findByEmailAddress(String emailAddress);
    //Advanced like-expressions in @Query
    @Query("select u from User u where u.firstname like %?1")
      List<User> findByFirstnameEndsWith(String firstname);
    //Declare a native query at the query method using @Query
    @Query(value = "SELECT * FROM USERS WHERE EMAIL_ADDRESS = ?1", nativeQuery = true)
      User findByEmailAddress(String emailAddress);
    //Declare native count queries for pagination at the query method using @Query
    @Query(value = "SELECT * FROM USERS WHERE LASTNAME = ?1",countQuery = "SELECT count(*) FROM USERS WHERE LASTNAME = ?1",nativeQuery = true)
      Page<User> findByLastname(String lastname, Pageable pageable);
    //Declaring manipulating queries
    @Modifying
    @Query("update User u set u.firstname = ?1 where u.lastname = ?2")
    int setFixedFirstnameFor(String firstname, String lastname);
    }
    3.3 复杂查询 JpaSpecificationExecutor

    Criteria 查询:是一种类型安全和更面向对象的查询

    这个接口基本是围绕着Specification接口来定义的, Specification接口中只定义了如下一个方法:

    Predicate toPredicate(Root<T> root, CriteriaQuery<?> query, CriteriaBuilder cb);

    Criteria查询

    基本对象的构建
    1:通过EntityManager的getCriteriaBuilder或EntityManagerFactory的getCriteriaBuilder方法可以得到CriteriaBuilder对象
    2:通过调用CriteriaBuilder的createQuery或createTupleQuery方法可以获得CriteriaQuery的实例
    3:通过调用CriteriaQuery的from方法可以获得Root实例
    过滤条件
    1:过滤条件会被应用到SQL语句的FROM子句中。在criteria 查询中,查询条件通过Predicate或Expression实例应用到CriteriaQuery对象上。
    2:这些条件使用 CriteriaQuery .where 方法应用到CriteriaQuery 对象上
    3:CriteriaBuilder也作为Predicate实例的工厂,通过调用CriteriaBuilder 的条件方法( equal,notEqual, gt, ge,lt, le,between,like等)创建Predicate对象。
    4:复合的Predicate 语句可以使用CriteriaBuilder的and, or andnot 方法构建

    实例:

    ImTeacher.java

    @Entity

    @Table(name = "im_teacher")

    public class ImTeacher implements Serializable{

     private static final long serialVersionUID = 1L;

      @Id

        @GeneratedValue

        @Column(name = "id")

     private int id;

      @Column(name = "teacher_id")

        private int teacherId;

      @Column(name = "name") 

        private String name = "";

     @Column(name = "age")

         private int age;

     @Column(name = "sex")

        private String sex = "";

    ...

    }

    ImTeacherDao.java

    public interface ImTeacherDao extends PagingAndSortingRepository<ImTeacher, Integer>,JpaSpecificationExecutor{

    ...

    }

    @Service 

    public class ImTeacherDaoService {

     @Autowired

     ImTeacherDao imTeacherDao;  

     /**

         * 复杂查询测试

         * @param page

         */

        public Page<ImTeacher> findBySepc(int page, int size){

            PageRequest pageReq = this.buildPageRequest(page, size);

            Page<ImTeacher> imTeachers = this.imTeacherDao.findAll(new MySpec(), pageReq);

             return imTeachers;

        } 

         /**

          * 建立分页排序请求 

          */ 

         private PageRequest buildPageRequest(int page, int size) {

               Sort sort = new Sort(Direction.DESC,"age");

               return new PageRequest(page,size, sort);

         }

         private class MySpec implements Specification<ImTeacher>{

            @Override

            public Predicate toPredicate(Root<ImTeacher> root, CriteriaQuery<?> query, CriteriaBuilder cb) {

            //1.混合条件查询

              Path<String> exp1 = root.get("name");

                Path<String> exp2 = root.get("age");

                query.where(cb.like(exp1, "%王%"),cb.equal(exp2, "45"));

             //2.多表查询

            /*Join<ImTeacher,ImStudent> join = root.join("imStudent", JoinType.INNER);

                Path<String> exp3 = join.get("name"); 

                return cb.like(exp3, "%jy%");*/

           return null;

        }

     }

    }

     3.4 分页

    上个实例的发杂查询已经带有分页,若实例的DAO接口有继承PagingAndSortingRepository接口,则可以直接调用

    Page<ImTeacher> impeacher = imTeacherDao.findAll(new PageRequest(1,20));

    3.5 联表查询
    方法:
    法一:直接用Query语句或者上节复杂的连接查询,查出两张或多张表的数据。
    法二:映射,接下来将详细介绍。
    1)ImStudent.java

    @Entity

    @Table(name = "im_student")

    public class ImStudent {

     @Id

        @GeneratedValue

        @Column(name = "id")

     private int id;

     @Column(name = "student_id")

        private int studentId;

     @Column(name = "name")

        private String name = "";

     @Column(name = "age")

        private int age;

     @Column(name = "sex")

        private String sex = "";

     @Column(name = "teacher_id")

        private int  teacherId;

    @ManyToOne(cascade={CascadeType.MERGE,CascadeType.REFRESH})

    @JoinColumn(name="teacher_id", referencedColumnName="id", insertable=false, updatable=false)

    private ImTeacher imTeacher;

    ...

    }

    2)在ImTeacher.java中添加

     @OneToMany(mappedBy="imTeacher",cascade=CascadeType.ALL,fetch=FetchType.LAZY)

        private Set<ImStudent> imStudent = new HashSet<ImStudent>();

    ...

    3)根据学生名字查出其老师信息

    @Query("SELECT teacher FROM ImTeacher teacher JOIN teacher.imStudent student WHERE student.name=:name")

     ImTeacher findByStuName(@Param("name") String name);

    根据老师名字查出其学生列表

    @Query("SELECT student FROM ImStudent student JOIN student.imTeacher teacher WHERE teacher.name = :name")

     Set<ImStudent> findByStudByTeaName(@Param("name") String name);

    四、总结

    1、Hibernate的DAO层开发比较简单,对于刚接触ORM的人来说,能够简化开发工程,提高开发速度。

    2、Hibernate对对象的维护和缓存做的很好,对增删改查的对象的维护要方便。

    3、Hibernate数据库移植性比较好。

    4、Hibernate功能强大,如果对其熟悉,对其进行一定的封装,那么项目的整个持久层代码会比较简单。

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