Spring Hibernate JPA 聯表查詢 復雜查詢(轉)


今天刷網,才發現:

1)如果想用hibernate注解,是不是一定會用到jpa的?

是。如果hibernate認為jpa的注解夠用,就直接用。否則會弄一個自己的出來作為補充。

2)jpa和hibernate都提供了Entity,我們應該用哪個,還是說可以兩個一起用?

Hibernate的Entity是繼承了jpa的,所以如果覺得jpa的不夠用,直接使用hibernate的即可

 

 正文:

一、Hibernate VS Mybatis

1、簡介

    Hibernate對數據庫結構提供了較為完整的封裝,Hibernate的O/R Mapping實現了POJO 和數據庫表之間的映射,以及SQL 的自動生成和執行。程序員往往只需定義好了POJO 到數據庫表的映射關系,即可通過Hibernate 提供的方法完成持久層操作。程序員甚至不需要對SQL 的熟練掌握, Hibernate/OJB 會根據制定的存儲邏輯,自動生成對應的SQL 並調用JDBC 接口加以執行。

    iBATIS 的着力點,則在於POJO 與SQL之間的映射關系。然后通過映射配置文件,將SQL所需的參數,以及返回的結果字段映射到指定POJO。 相對Hibernate“O/R”而言,iBATIS 是一種“Sql Mapping”的ORM實現

2、開發對比

    Hibernate的真正掌握要比Mybatis來得難些。Mybatis框架相對簡單很容易上手,但也相對簡陋些。個人覺得要用好Mybatis還是首先要先理解好Hibernate。針對高級查詢,Mybatis需要手動編寫SQL語句,以及ResultMap。而Hibernate有良好的映射機制,開發者無需關心SQL的生成與結果映射,可以更專注於業務流程

3、系統調優對比

Hibernate調優方案:

  1. 制定合理的緩存策略;
  2. 盡量使用延遲加載特性;
  3. 采用合理的Session管理機制;
  4. 使用批量抓取,設定合理的批處理參數(batch_size);
  5. 進行合理的O/R映射設計

Mybatis調優方案:

    MyBatis在Session方面和Hibernate的Session生命周期是一致的,同樣需要合理的Session管理機制。MyBatis同樣具有二級緩存機制。 MyBatis可以進行詳細的SQL優化設計。

SQL優化方面:

    Hibernate的查詢會將表中的所有字段查詢出來,這一點會有性能消耗。Hibernate也可以自己寫SQL來指定需要查詢的字段,但這樣就破壞了Hibernate開發的簡潔性。而Mybatis的SQL是手動編寫的,所以可以按需求指定查詢的字段。

    Hibernate HQL語句的調優需要將SQL打印出來,而Hibernate的SQL被很多人嫌棄因為太丑了。MyBatis的SQL是自己手動寫的所以調整方便。但Hibernate具有自己的日志統計。Mybatis本身不帶日志統計,使用Log4j進行日志記錄。

4、緩存機制對比

Hibernate緩存:

Hibernate一級緩存是Session緩存,利用好一級緩存就需要對Session的生命周期進行管理好。建議在一個Action操作中使用一個Session。一級緩存需要對Session進行嚴格管理。Hibernate二級緩存是SessionFactory級的緩存。 SessionFactory的緩存分為內置緩存和外置緩存。內置緩存中存放的是SessionFactory對象的一些集合屬性包含的數據(映射元素據及預定SQL語句等),對於應用程序來說,它是只讀的。外置緩存中存放的是數據庫數據的副本,其作用和一級緩存類似.二級緩存除了以內存作為存儲介質外,還可以選用硬盤等外部存儲設備。二級緩存稱為進程級緩存或SessionFactory級緩存,它可以被所有session共享,它的生命周期伴隨着SessionFactory的生命周期存在和消亡。

Mybatis緩存:

MyBatis 包含一個非常強大的查詢緩存特性,它可以非常方便地配置和定制。MyBatis 3 中的緩存實現的很多改進都已經實現了,使得它更加強大而且易於配置。

默認情況下是沒有開啟緩存的,除了局部的 session 緩存,可以增強變現而且處理循環 依賴也是必須的。要開啟二級緩存,你需要在你的 SQL 映射文件中添加一行:  <cache/>

字面上看就是這樣。這個簡單語句的效果如下:

  1. 映射語句文件中的所有 select 語句將會被緩存。
  2. 映射語句文件中的所有 insert,update 和 delete 語句會刷新緩存。
  3. 緩存會使用 Least Recently Used(LRU,最近最少使用的)算法來收回。
  4. 根據時間表(比如 no Flush Interval,沒有刷新間隔), 緩存不會以任何時間順序 來刷新。
  5. 緩存會存儲列表集合或對象(無論查詢方法返回什么)的 1024 個引用。
  6. 緩存會被視為是 read/write(可讀/可寫)的緩存,意味着對象檢索不是共享的,而 且可以安全地被調用者修改,而不干擾其他調用者或線程所做的潛在修改。

所有的這些屬性都可以通過緩存元素的屬性來修改。

5、總結

Mybatis:小巧、方便、高效、簡單、直接、半自動

Hibernate:強大、方便、高效、復雜、繞彎子、全自動

二、Hibernate & JPA

1、JPA

    全稱Java Persistence API,通過JDK 5.0注解或XML描述對象-關系表的映射關系,並將運行期的實體對象持久化到數據庫中。

     JPA的出現有兩個原因:
 其一,簡化現有Java EE和Java SE應用的對象持久化的開發工作;
 其二,Sun希望整合對ORM技術,實現持久化領域的統一。

     JPA提供的技術:

 1)ORM映射元數據:JPA支持XML和JDK 5.0注解兩種元數據的形式,元數據描述對象和表之間的映射關系,框架據此將實體對象持久化到數據庫表中;

 2)JPA 的API:用來操作實體對象,執行CRUD操作,框架在后台替我們完成所有的事情,開發者從繁瑣的JDBC和SQL代碼中解脫出來。

 3)查詢語言:通過面向對象而非面向數據庫的查詢語言查詢數據,避免程序的SQL語句緊密耦合。

 2、JPA & Hibernate 關系

    JPA是需要Provider來實現其功能的,Hibernate就是JPA Provider中很強的一個。從功能上來說,JPA現在就是Hibernate功能的一個子集。可以簡單的理解為JPA是標准接口,Hibernate是實現。Hibernate主要是通過三個組件來實現的,及hibernate-annotation、hibernate-entitymanager 和hibernate-core。

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

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

3)hibernate-entitymanager實現了標准的JPA,可以把它看成hibernate-core和JPA之間的適配器,它並不直接提供ORM的功能,而是對hibernate-core進行封裝,使得Hibernate符合JPA的規范。

    總的來說,JPA是規范,Hibernate是框架,JPA是持久化規范,而Hibernate實現了JPA。

三、JPA 概要

1、概述

JPA在應用中的位置如下圖所示:

 

JPA維護一個Persistence Context(持久化上下文),在持久化上下文中維護實體的生命周期。主要包含三個方面的內容:

  1. ORM元數據。JPA支持annotion或xml兩種形式描述對象-關系映射。
  2. 實體操作API。實現對實體對象的CRUD操作。
  3. 查詢語言。約定了面向對象的查詢語言JPQL(Java Persistence Query Language。

 

JPA的主要API都定義在javax.persistence包中。如果你熟悉Hibernate,可以很容易做出對應:
org.hibernate
javax.persistence
說明
cfg.Configuration Persistence 讀取配置信息
SessionFactory EntityManagerFactory 用於創建會話/實體管理器的工廠類
Session EntityManager 提供實體操作API,管理事務,創建查詢
Transaction EntityTransaction 管理事務
Query Query 執行查詢

2、實體生命周期

實體生命周期是JPA中非常重要的概念,描述了實體對象從創建到受控、從刪除到游離的狀態變換。對實體的操作主要就是改變實體的狀態。

JPA中實體的生命周期如下圖:

  1. New,新創建的實體對象,沒有主鍵(identity)值
  2. Managed,對象處於Persistence Context(持久化上下文)中,被EntityManager管理
  3. Detached,對象已經游離到Persistence Context之外,進入Application Domain
  4. Removed, 實體對象被刪除

3、實體關系映射(ORM)

1)基本映射

 

Class Table @Entity @Table(name="tablename")
property column @Column(name = "columnname")
property primary key @Id @GeneratedValue 詳見ID生成策略
property NONE @Transient  
對象端
數據庫端
annotion
可選annotion

 

2)映射關系

JPA定義了one-to-one、one-to-many、many-to-one、many-to-many 4種關系。

對於數據庫來說,通常在一個表中記錄對另一個表的外鍵關聯;對應到實體對象,持有關聯數據的一方稱為owning-side,另一方稱為inverse-side。

為了編程的方便,我們經常會希望在inverse-side也能引用到owning-side的對象,此時就構建了雙向關聯關系。 在雙向關聯中,需要在inverse-side定義mappedBy屬性,以指明在owning-side是哪一個屬性持有的關聯數據。

對關聯關系映射的要點如下:

關系類型
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關系的owning-side可以使用@JoinTable聲明自定義關聯表,比如Book和Author之間的關聯表:

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

關聯關系還可以定制延遲加載和級聯操作的行為(owning-side和inverse-side可以分別設置):

通過設置fetch=FetchType.LAZY 或 fetch=FetchType.EAGER來決定關聯對象是延遲加載或立即加載。

通過設置cascade={options}可以設置級聯操作的行為,其中options可以是以下組合:

  • CascadeType.MERGE 級聯更新
  • CascadeType.PERSIST 級聯保存
  • CascadeType.REFRESH 級聯刷新
  • CascadeType.REMOVE 級聯刪除
  • CascadeType.ALL 級聯上述4種操作

4、事件及監聽

通過在實體的方法上標注@PrePersist,@PostPersist等聲明即可在事件發生時觸發這些方法。

四、JPA應用

1、Dependencies

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

2、JPA提供的接口

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

1):Repository:最頂層的接口,是一個空的接口,目的是為了統一所有Repository的類型,且能讓組件掃描的時候自動識別。
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,添加分頁和排序的功能

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,增加了一些實用的功能,比如:批量操作等。
5):JpaSpecificationExecutor:用來做負責查詢的接口

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提供的一個查詢規范,要做復雜的查詢,只需圍繞這個規范來設置查詢條件即可

 3、查詢語言

3.1 根據名稱判別

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 復雜查詢 JpaSpecificationExecutor

Criteria 查詢:是一種類型安全和更面向對象的查詢

這個接口基本是圍繞着Specification接口來定義的, Specification接口中只定義了如下一個方法:

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

Criteria查詢

基本對象的構建
1:通過EntityManager的getCriteriaBuilder或EntityManagerFactory的getCriteriaBuilder方法可以得到CriteriaBuilder對象
2:通過調用CriteriaBuilder的createQuery或createTupleQuery方法可以獲得CriteriaQuery的實例
3:通過調用CriteriaQuery的from方法可以獲得Root實例
過濾條件
1:過濾條件會被應用到SQL語句的FROM子句中。在criteria 查詢中,查詢條件通過Predicate或Expression實例應用到CriteriaQuery對象上。
2:這些條件使用 CriteriaQuery .where 方法應用到CriteriaQuery 對象上
3:CriteriaBuilder也作為Predicate實例的工廠,通過調用CriteriaBuilder 的條件方法( equal,notEqual, gt, ge,lt, le,between,like等)創建Predicate對象。
4:復合的Predicate 語句可以使用CriteriaBuilder的and, or andnot 方法構建

實例:

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;  

 /**

     * 復雜查詢測試

     * @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;

    } 

     /**

      * 建立分頁排序請求 

      */ 

     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.混合條件查詢

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

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

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

         //2.多表查詢

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

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

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

       return null;

    }

 }

}

 3.4 分頁

上個實例的發雜查詢已經帶有分頁,若實例的DAO接口有繼承PagingAndSortingRepository接口,則可以直接調用

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

3.5 聯表查詢
方法:
法一:直接用Query語句或者上節復雜的連接查詢,查出兩張或多張表的數據。
法二:映射,接下來將詳細介紹。
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)根據學生名字查出其老師信息

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

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

根據老師名字查出其學生列表

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

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

 

四、總結

1、Hibernate的DAO層開發比較簡單,對於剛接觸ORM的人來說,能夠簡化開發工程,提高開發速度。

2、Hibernate對對象的維護和緩存做的很好,對增刪改查的對象的維護要方便。

3、Hibernate數據庫移植性比較好。

4、Hibernate功能強大,如果對其熟悉,對其進行一定的封裝,那么項目的整個持久層代碼會比較簡單。

 

要么有深度,要么有趣,要么安靜。


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