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新手入门hibernate框架

新手入门hibernate框架

作者: WJunF | 来源:发表于2019-05-05 15:32 被阅读0次

    Hibernate

    创建 hibernate 工程示例:

    创建工程,引入 jar 包

    创建配置文件 hibernate.cfg.xml, 配置数据库连接

    编写实体类(entity), 标明注解, 然后配置在 hibernate.cfg.xml 中

    创建 SessionFactory, 获取 Session, 通过操作实体类操作数据库。

    Session

    对象的三种状态:

    Transient, 瞬时状态,指的是对象已经被初始化,但没有跟 hibernate 的 session 建立过联系,即数据库里没有数据对应。

    Persistent, 持久化状态,指的是对象在数据中有对应数据,对象有 id 值。它可能是通过 save 或 load 等方式得到的,并且在 session 缓存中有定义。

    Detached, 脱管状态,曾经被持久,在数据库中有数据对应。但是,在 session 缓存里没有记录。也许是 session 关闭了,也许是清空了。

    状态之间可以进行转换,下面是大致的转换流程:

    get/load/query()

    get/load 会优先在 session 缓存里寻找对象,如果找不到,再去查询数据库

    query 会直接查询数据库

    get 不懒,会立刻查询。如果没有找到,那么返回 null

    load 延迟加载,立刻返回一个代理对象。如果没有找到,那么抛出异常

    LazyInitializationException !!!

    flush/refresh()

    flush 将 session 缓存里的数据同步到数据库,触发相应的 sql 语句。

    以下情况,会触发 flush 操作:

    调用 commit 的时候,会触发 session.flush() 操作。

    执行 session.createQuery() 查询的时候,也会触发 flush 操作。

    手动执行 flush 操作。

    refresh 是将数据库里的信息,同步到 session 缓存。

    clear/evict()

    从 session 缓存中清理数据

    save/persist()

    都是用来将瞬时对象变为持久化对象,即将数据插入数据库,对应 insert 语句。

    save 是 hibernate 原生的语法,persist 是 jpa 的语法。

    在执行的时候,不会立刻插入数据,只有执行了 flush 操作,才真正触发数据库操作。

    save/persist 方法会立刻为实体类对象生成主键。

    他们的区别是, 如果在保存之前,重新手动赋予了主键:

    save 会忽视你的赋值

    persist 会抛异常

    update/merge()

    他们主要用来完成实体类对象的修改,对应的是 update 语句。

    若更新一个持久化对象,可以不显式调用 update, 因为 flush 操作会触发 update

    可以将一个脱管对象转换为持久化对象

    merge 是 jpa 中的语法

    doWork

    可以将 jdbc 的 connection 对象暴露出来,用于插入一些 jdbc 操作语法。

    Identifier

    -- JPA 默认

    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO/IDENTITY/SEQUENCE/TABLE)

    -- JPA 定制序列/Table

    @GeneratedValue(generator = "xxx")

    @SequenceGenerator(name = "xxx", sequenceName = "seq_xxx", associateSize = 1)

    @TableGenerator(name = "xxx", table = "tb_xxx")

    -- Hibernate 格式的 generator:

    @GeneratedValue(generator = "yyy")

    @GenericGenerator(name = "yyy", strategy = "native")

    @GenericGenerator(name = "yyy", strategy = "uuid2")

    @GenericGenerator(name = "yyy", strategy = "table")

    Association

    1-N

    一对多的关系,在数据库的角度,需要使用外键维护这种关系。

    一般情况下,在多的一边的表上,建立一个外键映射到另一个表。

    比如,有两个表 author, book 一般而言,book 的定义类似是这样的:

    create table book {

        bookid int primary key,

        name varchar2(20) not null,

        price float,

        publish_date date default sysdate,

        -- 下面字段用来维护跟作者的关系

        -- 它是一个外键约束

        authorid references author

    }

    book/author 分别对应实体类 Book/Author,我们可以在其中任意一个实体类中,设置他们的关系。

    如果只是在其中一个中设置关系,那么叫“单边关系”、“单向关联”,否则是“双向关联”。

    其中最常用的是 多对一的单向关联 和 *多对一的双向关联*。

    多对一的单向:

    public class Author {

        @Id @GeneratedValue private long id;

        private String name;

    }

    public class Book {

        @Id @GeneratedValue private long id;

        private String name;

        private FLoat price;

        // 只是在多的一段设置关系。这是非常常用的一种方式。

        // 用 @JoinColumn 定制外键字段的名字

        @ManyToOne @JoinColumn

        private Author author;

    }

    多对一的双向关系:

    // 多的一端,即主端,需要负责维护关系

    public class Book {

        @Id @GeneratedValue private long id;

        private String name;

        private FLoat price;

        // 只是在多的一端设置关系。这是非常常用的一种方式。

        // 用 @JoinColumn 定制外键字段的名字

        @ManyToOne @JoinColumn

        private Author author;

    }

    // 一的一端,即从端,需要当甩手掌柜

    public class Author {

        @Id @GeneratedValue private long id;

        private String name;

        // 不要让双方都去维护关系,不然会有冲突或重复。

        // 一般情况下,需要让多的一端维护关系即可。这里用 mappedBy 表名,自己当甩手掌柜。

        @OneToMany(mappedBy = "author")

        private Set<Books> books = new HashSet<>();

    }

    在数据插入的时候,要先保存一的一端,再保存多的一端,否则,会有冗余的 SQL 语句。

    M-N

    多对多的关系,需要使用中间表维护双方关系。对应的注解为 @ManyToMany

    必须为双方制定从属关系,也就是将维护关系的责任交给其中一个实体类(mappedBy),从而避免重复或冲突。

    可以使用 @JoinTable 对中间表进行定制

    例子:

    @Entity

    public class Emp {

        @ManyToMany  // 负责关系的维护

        @JoinTable(...)

        private Set<Project> projects = new HashSet<>();

    }

    @Entity

    public class Project {

        @ManyToMany(mappedBy = "projects")  // 甩手掌柜

        private Set<Emp> emps = new HashSet<>();

    }

    1-1

    两种方式:

    在其中一个表上创建一个列,保存另一个表的主键。即外键关联。

    两个表,有关联的数据,使用相同的主键。即主键关联。

    外键关联:

    @Entity

    public class Person {

        @Id @GeneratedValue  // 主键自动生成

        private long id;

        @OneToOne @JoinColumn  // 负责维护外键

        private IdCard idcard;

    }

    @Entity

    public class IdCard {

        @Id @GeneratedValue // 主键自动生成

        private long id;

        @OneToOne(mappedBy="idcard")  // 甩手掌柜

        private Person person;

    }

    主键关联:

    @Entity

    public class Person {

        @Id      // 主键*不要*自动生成!!

        private long id;

        @OneToOne // 负责维护外键,将外键映射到主键。即将另一张表的外键映射到本表的主键。

        @MapsId @JoinColumn(name = "id")

        private IdCard idcard;

    }

    @Entity

    public class IdCard {

        @Id @GeneratedValue // 主键自动生成

        private long id;

        @OneToOne(mappedBy="idcard")  // 甩手掌柜

        private Person person;

    }

    Embed

    这不属于关联关系,只是一种包含:

    @Entity

    class Person {

        @Embedded

        private Name name;

    }

    @Embeddable

    class Name {

        String firstName;

        String lastName;

    }

    Inheritance

    SINGLE_TABLE

    将所有的东西塞进 一张表 中,即所有的子类跟父类使用一张表, 在这张表中使用“区别列”(DiscriminatorColumn)来区分各个类。

    这是默认的继承策略。

    @Entity

    @Inheritance(strategy = InheritanceType.SINGLE_TABLE)

    @DiscriminatorColumn(name = "xxx") // 可以定制分割列的名字

    public class Animal {}

    @Entity

    @DiscriminatorValue("狗") // 可以定制

    public class Dog extend Animal {}

    它并不符合范式,但也有自己的优点:

    使用了区别的列

    只使用了一张表,所以查询速度快

    缺点:子类的独有列,不能添加唯一/非空约束

    缺点:太多冗余字段

    JOINED

    是一种完全“符合范式”的设计:

    将所有共有的属性提取到父表中

    仅将子类特有的属性保存到子表中

    父表跟子表通过外键的方式建立关系

    如果查询子表的详细数据,通过关联查询关联相关表即可

    @Entity

    @Inheritance(strategy = InheritanceType.JOINED)

    public class Animal { }

    @PrimaryKeyJoinColumn(name = "xxxxid")  // 可以定制关联主键

    public class Dog extend Animal { }

    总结:

    优点:没有任何冗余

    缺点:查询的效率低,因为需要关联各张表

    TABLE_PER_CLASS(union)

    每个类对应一张表,大家互相隔离,各自为政!

    @Entity

    @Inheritance(strategy = InheritanceType.TABLE_PER_CLASS)

    public class Animal { }

    @Entity

    public class Dog extend Animal { }

    总结:

    优点:独立,自由,查询快

    如果只查询子类,那么不需要任何关联;但如果查询父类的话,需要使用 Union 关联各表

    缺点:存在冗余字段

    缺点:如果要更新父类中的字段,每个子表都需要去更新

    MappedSuperclass

    如果父类不是 Entity,只是为子类提供公共属性,那么,将其注解为 @MappedSuperclass 即可。

    @MappedSuperclass

    abstract public class Person {

        @Id private long id;

        @Column private String name;

    }

    @Entity

    public class Girl extend Person {

        private String wechat;

    }

    @Entity

    public class Boy extend Person {

        private String address;

    }

    **

    级联(Cascade)

    比如说,一个部门有很多员工,它们是多对一的关系。如果我们要删除1号部门:

    Dept d = session.load(Dept.class, 1L);

    session.delete(d);

    我们会删除失败并得到一个异常,因为部门被员工数据引用,所以要删除部门前,需要先将引用到部门的所有员工删掉。

    如果我们不想手动删除部门内部员工,那么可以采取 *级联操作*,即对 Dept 实体类中的 emps 属性这样设置:

    @OneToMany(mappedBy="dept", cascade=CascadeType.REMOVE)

    private List<Emp> emps = new ArrayList<>();

    那么,再去执行删除操作的时候,部门、连带它所有的员工,都会被删除。一步到位,快速绝伦。

    除了删除操作,级联的类型还有:

    CascadeType.PERSIST

    CascadeType.MERGE

    CascadeType.REFRESH

    CascadeType.ALL (快捷方式,代指所有)

    虽然 cascade 会让我们的代码更简介,使用更方便。但是,在工业环境中,*不建议使用 cascade 设置*。

    删除数据的方式

    第一种方法:

    // 优点:快速简洁

    // 缺点:不能关联删除

    Product product = new Product();

    product.setId(44L);

    session.delete(product);

    第二种方法:

    // 优点,能关联删除

    // 缺点,不直接

    Product product = session.load(Product.class, id); // load, not get

    session.delete(product);

    第三种方法:

    // 优点,更灵活

    // 缺点,跟第一种方式一样,不能删除关联

    int result = session

        .createQuery("delete Product where id = :id")

        .setParameter("id", 44L)

        .executeUpdate();

    查询

    get/load

    根据主键进行查询。这是最基本,最高效的一种查询手段。

    Query

    //// 基本语法

    String hql = "from xxx where yyy";

    Query query = session.createQuery(hql);

    query.setParameter("aaa", "bbb");

    query.uniqueResult();

    // 可以用链式语法简化语句

    session.createQuery("from xxx where yyy").setParameter("aaa", "bbb").uniqueResult();

    //// select 语句 和 返回值

    from Emp e where e.name = 'x';          // 默认不需要写 select, 那么会将结果封装到 Emp 对象中

    select e from Emp e where e.name = 'x';  // 上面的语句,跟此句是一致的

    select name from Emp;                    // 返回值:Object

    select name, salary from Emp;            // 返回值:Object[]

    select new list(name) from Emp;          // 返回值:ArrayList

    select new map(name, salary) from Emp;  // 返回值:HashMap

    select new map(name as name, salary as sal) from Emp; // 定制 key 值

    select new Boy(name, salary) from Emp;  // 返回值:Boy 对象

    //// 得到返回结果

    session.createQuery("from Book", Book.class).uniqueResult();

    session.createQuery("from Book", Book.class).list();

    session.createQuery("from Book", Book.class).iterate().next();

    // 过滤操作

    session.createFilter(customer.getOrders(), "where price > 5000").list();

    //// 聚合函数及其他运算符的使用

    // 返回值:Object[]

    select max(salary), avg(salary), sum(salary) from Emp;

    // group by

    select max(salary), avg(salary), sum(salary) from Emp e group by e.department;

    // 将结果封装到 map 中

    select new map(max(salary) as maxsal, avg(salary) as avgsal, sum(salary) as sumsal) from Emp e group by e.department;

    // 运算符和函数

    select sum(salary + nvl(commission, 0)) as res from Emp;

    //// join

    // Query 不能使用 JOIN 抓取策略。Query 默认使用 select 语句进行关联数据的加载。

    // 如果想强制使用 join 语句,需要通过 hql 语句指定:

    /// 1. 隐式设置

    from Emp e where e.department.location = 'NEW YORK';

    /// 2. 显式调用

    // fetch 决定最后结果的形式:

    //  - 有 fetch: [Emp, Emp, ...]

    //  - 无 fetch: [[Emp, Dept], [Emp, Dept]]

    from Emp e join e.dept where e.name = 'xxx';

    from Emp e left join e.dept where e.name = 'xxx';

    from Emp e left join fetch e.dept where e.name = 'xxx';

    //// 分页、总行数

    long count = session.createQuery("select count(*) from Emp", Long.class).uniqueResult();

    long count = session.createQuery("select count(*) from Emp", Long.class).iterate().next();

    // oracle: rownum/row_number()

    // sqlserver: top/row_number()

    // mysql/sqlite: limit x offset y

    // hibernate 通过下面语句屏蔽了底层细节:

    /// 从 80 行开始,取 5 行记录

    session.createQuery("from xxx").setFirstResult(80).setMaxResults(5).list();

    //// delete & update

    delete Emp where name = :oldName;

    update Emp set name = :newName where id = :id;

    // 级联操作的设置,对 Query 也是无效的,比如,想删除一个部门,需要先删除员工,再删部门:

    delete Emp e where e.department.deptno = '#DN';

    delete Dept where deptno = '#DN';

    Criteria

    Criteria,标准、规范,它是 Criterion 的复数形式。

    优势:

    面向对象

    不用拼接sql,方便扩展

    统一性,跨数据库

    Criteria 接口: 表示特定类的一个查询

    Criterion 接口: 表示一个限定条件

    示例:

    // Session 是 Criteria 的工厂

    // Criterion 的主要实现由 Example、Junction 和 SimpleExpression

    // Criterion 一般通过 Restrictions 提供的工厂方法获得

    List<Emp> emps = session.createCriteria(Emp.class) // 创建

        .add( Restrictions.like("name", "K%") )        // 模糊

        .add( Restrictions.gt( "salary", 2000F ) )    // 大于

        .addOrder( Order.desc("salary") )              // 排序-1

        .addOrder( Order.desc("commission") )          // 排序-2

        .list();

    // 约束可以按逻辑分组

    List<Emp> emps = sess.createCriteria(Emp.class)

        .add( Restrictions.like("name", "K%") )

        .add( Restrictions.or( Restrictions.ge( "salary", 3000F ),

                              Restrictions.isNotNull("commission") ) )

        .list();

    // Property~Example 是添加约束的另两种方法

    List<Emp> emps = session.createCriteria(Emp.class)

        .add(Property.forName("name").eq("KING")) // Property

        .add(Example.create(king))    // 将 king 上的数据封装成条件

        .list();

    //// 关联查询

    List<Emp> emps = session.createCriteria(Emp.class)

        .createCriteria("depts")      // vs. createAlias

        .add( Restrictions.eq("location", "NEW YORK") )

        .list();

    //// Projections 提供投影查询,并能分组聚合

    // 投影条件

    ProjectionList projectionList = Projections.projectionList()

        .add( Projections.property("dept") )

        .add( Projections.rowCount() )

        .add( Projections.max("salary") )

        .add( Projections.sum("salary", "sum" ) )

        .add( Projections.groupProperty("dept") );

    // 查询结果

    List<Object[]> rs = session.createCriteria(Emp.class)

        .setProjection( projectionList )

        .addOrder( Order.asc("sum") )

        .list();

    NativeSQL

    基本语法,默认的返回的结果为 Object[]:

    session.createNativeQuery("select ename, sal from emp").list();

    session.createNativeQuery("select * from emp").list();

    session.createNativeQuery("select * from emp e, dept d where e.deptno=d.deptno and d.loc=:loc")

        .setParameter("loc", "NEW YORK")

        .list();

    可以通过 addScalar() 设置返回类型,并限定结果:

    // 下面的查询,得到的结果为 Object[], 包含两个元素:0:id / 1:name

    session.createNativeQuery("select * from emp where id=9999")

        .addScalar("empno", StandardBasicType.INTEGER)

        .addScalar("ename", StandardBasicType.STRING)

        .list();

    也可以将结果封装到 Entity(实体类) 中:

    // simplest

    session.createNativeQuery("select * from emp where sal > 2000")

        .addEntity(Emp.class).list();

    // with alias

    session.createNativeQuery("select e.* from emp e where sal > 2000")

        .addEntity("e", Emp.class)

        .list();

    // multiple

    session.createNativeQuery("select e.*, d.* from emp e join dept d using (deptno) where e.sal > 2000")

        .addEntity("e", Emp.class)

        .addEntity("d", Dept.class)

        .list();

    将结果封装到普通对象(非实体类)。注意,必须要使用 addScalar() 设置字段:

    List<Person> persons = session.createSQLQuery("select * from emp")

      .addScalar("ename", StandardBasicType.INTEGER)

      .addScalar("salary", StandardBasicType.FLOAT)

      .setResultTransformer(Transforms.aliasToBean(Person.class))

      .list();

    NameQuery

    Query Strategy

    一个实体类对象,里面有各个属性,这些属性的值可能不是在同一张表中。

    为了效率,需要有一定加载策略,主要两个方面:

    when,属性数据的加载时机,是否在加载这个实体类的时候就立刻加载。

    how,通过什么样的语句加载,select/join/其他。

    比如,有一个实体类,叫 Girl:

    @Entity

    public class Girl {

        // 基本数据,保存在 girl 表中的数据:

        //  select id, name from girl;

        // 这种数据的默认加载机制是:

        //  1. when: 立刻加载(EAGER)

        //  2. how:  SELECT 语句

        @Id private long id;

        private String name;

        // 关联数据,单结果,保存在 boy 表中的:

        //  select * from boy where id='我的老父亲,您的编号';

        // 这种方式的默认加载机制是:

        //  1. when: 立刻加载(EAGER)

        //  2. how:  LEFT JOIN 连接

        @ManyToOne

        private Boy father;

        // 关联数据,结果集,保存在 bag 表中的

        //  select * from bag where big_owner='女孩的编号';

        // 这种属性数据的默认加载机制是:

        //  1. when: 延迟加载(LAZY)

        //  2. how:  SELECT 语句

        @OneToMany(mappedBy = "girl")

        private Set<Bag> bags = new HashSet();

    }

    如果我们调用 session.load(Girl.class, 1L), 会加载编号为 1 的女孩的数据。

    她的数据分为三种:

    基本数据,包含在 girl 表中的,比如 =id/name=。

    关联数据/XtoOne,比如 father 属性。

    关联数据/XtoMany,比如 bags 属性。

    可以通过 fetch 属性/@Fetch 注解 定制加载策略,分别对应 when/how, 例:

    @ManyToOne(fetch = FetchType.EAGER)// 定义加载的时机(when)

    @Fetch(FetchMode.SELECT)          // 定义加载语句的样式(how)

    private Boy boyfriend;

    如果 when 为 EAGER=,默认的 how 为 =FetchMode.JOIN

    如果 when 为 EAGER=,可以定制使 how 为 =FetchMode.SELECT/SUBSELECT

    如果 how 为 JOIN, 那么 when 只能是 EAGER

    如果设置了 hibernate.default_batch_fetch_size 或在实体类/集合上标注了 @BatchSize, 会对 LAZY 属性加载采取批量优化。

    @Fetch(FetchMode.SUBSELECT) 可以优化 HQL 返回的列表的关联数据查询语句

    *JOIN 策略对 Query 查询无效*,如需关联查询,在语句中显式调用 join 语句!

    N+1 问题

    比如,如果:

    打印出编号大于10的部门中的所有员工姓名。

    那么,语句大致如此:

    String hql = "from Dept where depto > :dn";

    List<Dept> depts = session.createQuery(hql, Dept.class)

        .setParameter("dn", 10)

        .list();

    for(Dept dept: depts) {

        for(Emp emp : dept.getEmps()) {

            System.out.printf("部门: %s, 姓名: %s\n",

                              dept.getName(),

                              emp.getName());

        }

    }

    因为 @OneToMany 默认是 Lazy + SELECT 策略,所以,每个部门的员工只有使用的时候才去查询。

    这就导致了上面的语句发送很多条 select 语句(N+1),严重影响效率。

    *这就是 N+1 问题*。

    解决方案有主要有下面几种:

    在 hql 语句中,使用 join 语句进行关联查询。

    将 Dept#emps 的策略设置为 SUBSELECT 方式。

    采取批量抓取的优化方式(BatchSize),即在 Dept#emps 上面加上注解: =@BatchSize(size=n)=。

    使用二级缓存。

    缓存(Cache)

    缓存分为三种:事务范围;应用范围;集群范围。

    二级缓存是应用范围的缓存机制。适合放入二级缓存的数据:

    很少修改,不会修改,或不允许被更改的数据(常量数据)

    不是很重要,允许偶尔出错的数据

    而一些重要的数据或者修改频繁的数据,是不适合放到缓存里的。

    配置使用二级缓存过程:

    加入 JAR 包支持:

    "org.hibernate:hibernate-ehcache:5.2.11.Final"

    配置 /ehcache.xml [可选]

    在 hibernate.cfg.xml 中启用:

    <prop key="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</prop>

    <prop key="hibernate.cache.use_query_cache">true</prop>

    <prop key="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.SingletonEhCacheRegionFactory</prop>

    配置要被缓存的类或集合

    @Cachable

    @Cache(usage = CacheConcurrencyStrategy.NONSTRICT_READ_WRITE)

    使用示例

    session.createQuery("from Employee where id=7782").setCacheable(true).list();

    session.createQuery("from Employee where id=7782").setCacheable(true).list();

    session.createQuery("from Employee where id=7782").setCacheable(true).list();

    锁(Lock)

    Hibernate 中,设置锁定有下面三种方式:

    session.load(Male.class, 1L, LockMode.WRITE)

    session.lock(m, LockModeType.WRITE);

    session.createQuery(hql).setLockMode(LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE);

    Hibernate 中锁的类型,分为两种:

    悲观锁。使用数据库底层的 for update 语句。数据会被锁定,直到事务结束。

    乐观锁。使用实体类中的额外字段( @Version )。它不会真正在数据上加锁,而是用版本号区别记录的不同。

    -- 它会在初次读取数据时将 version 一起读出,得到【版本号】,比如 10

    -- 等到提交数据的时候,发送下面语句:

    update xxx set version = 10 + 1, ... where id = 2 and version = 10;

    -- 如果数据被别人修改过,那么 version 已经不是 10,所以上面语句不会更新到任何数据。

    -- 同样,hibernate 会抛出下面异常:

    ---- javax.persistence.OptimisticLockException: Batch update returned unexpected row count from update [0]; actual row count: 0; expected: 1

    -- 从而防止了数据的修改冲突。

    悲观锁更适用于修改频率大,读取不多的数据。乐观锁适用于修改非常少,但读取特别多的数据。悲观锁需要耗费更多资源。

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