Hibernate 之 映射关系
Posted 稚枭天卓
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Hibernate 之 映射关系相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
一、概念：关系：名词，事物之间相互作用、相互联系的状态。
关联：名词：表示对象（数据库表）之间的关系；动词：将对象（数据库表）之间通过某种方式联系起来。
映射：将一种形式转化为另一种形式，包括关系。
级联：动词，有关系的双方中操作一方，另一方也将采取一些动作。
值类型：对象不具备数据库同一性，属于一个实体实例其持久化状态被嵌入到所拥有的实体的表行中，没有标识符。
实体类型：具有数据库标识符。
二、数据库：
1、关系
2.1.1、一对一、一对多、多对多
2.1.2、如何表示？ 外键+索引
2、级联：
2.2.1、级联删除
三、面向对象语言中（Java中）：
1、关系
3.1.1、一对一、一对多、多对多
3.1.2、如何表示？ 实例变量（对象+集合）
2、级联：
3.2.1、级联删除
3.2.2、级联更新
3.2.3、级联保存
四、如何把数据库关系表示为面向对象中的关系：
1、关联：将数据库表之间的关系转化为对象之间的关系；在Hibernate中总指实体之间的关系。
2、映射：完成java对象到数据库表的双向转换。
3、级联（可选）：将数据库中的级联转化为对象中的级联（两者（对象和数据库表）没关系）。
4、Hibernate的表和对象的映射：
1、实体类型映射：
4.1.1、主键之间的映射
4.1.2、类属性与表字段的映射
4.1.3、组件映射
4.1.4、集合映射
2、实体关联关系映射：
4.2.1、关联关系映射
五、Hibernate映射示例：
5.1、实现
5.1.1、数据库表定义(主表)
5.1.1.1、用户表
CREATE TABLE TBL_USER (
UUID NUMBER(10) NOT NULL,
NAME VARCHAR2(100),
AGE NUMBER(10) NOT NULL,
PROVINCE VARCHAR2(100),
CITY VARCHAR2(100),
STREET VARCHAR2(100),
CONSTRAINT PK_USER PRIMARY KEY(UUID));
5.1.1.2、用户普通信息表(一个用户有一个资料)
CREATE TABLE TBL_USER_GENERAL (
UUID NUMBER(10) NOT NULL,
REALNAME VARCHAR2(10),
GENDER VARCHAR2(10),
BIRTHDAY NUMBER(10),
HEIGHT NUMBER(10),
WEIGHT NUMBER(10) ,
CONSTRAINT PK_USER_GENERAL PRIMARY KEY(UUID),
CONSTRAINT FK_USER_GENERAL FOREIGN KEY(UUID)
REFERENCES TBL_USER(UUID));
5.1.1.3、农场表(一个用户有多个农场)
CREATE TABLE TBL_FARM (
UUID NUMBER(10) NOT NULL,
NAME VARCHAR2(10),
FK_USER_ID NUMBER(10),
CONSTRAINT PK_FARM PRIMARY KEY(UUID),
CONSTRAINT FK_USER_FARM FOREIGN KEY(FK_USER_ID)
REFERENCES TBL_USER(UUID));
5.1.2、对象定义
5.1.2.1、用户地址Model
package cn.javass.h3test.model;
public class AddressModel implements java.io.Serializable {
private String province;//省
private String city;//市
private String street;//街道
}
5.1.2.2、用户Model
package cn.javass.h3test.model;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class UserModel implements java.io.Serializable {
private int uuid;
private String name;//名称
private int age;//年龄
private AddressModel address;//地址
private UserGeneralModel userGeneral;//用户普通信息
private Set<FarmModel> farms = new HashSet<FarmModel>();//拥有的农场
}
5.1.2.3、用户普通信息Model
package cn.javass.h3test.model;
public class UserGeneralModel implements java.io.Serializable {
private int uuid;
private String realname;//真实姓名
private String gender;//性别
private String birthday;//生日
private int weight;//体重
private int height;//身高
private UserModel user;//所属用户
}
5.1.2.4、农场Model
package cn.javass.h3test.model;
public class FarmModel implements java.io.Serializable {
private int uuid;
private String name;//农场的名称
private UserModel user;//所属用户
}
5.2、配置
5.2.1、实体类型映射：
5.2.1.1、主键的映射（UserModel.hbm.xml）
<id name="uuid">
<generator class="sequence">
<param name="sequence">user_uuid</param>
</generator>
</id>
5.2.1.2、类属性与表字段的映射（UserModel.hbm.xml）
<property name="name"/>
5.2.1.3、组件映射（UserModel.hbm.xml）
<component name="address" class="cn.javass.h3test.model.AddressModel">
<property name="province"/>
<property name="city"/>
<property name="street"/>
</component>
5.2.1.4、集合映射(Set、List、Map) （都是通过外键连接的，，，默认延迟抓取）
Set:
private Set<String> farmSet = new HashSet<String>();
<set name="farmSet" table="TBL_FARM" >
<key column="fk_user_id"/><!—该外键是tbl_farm的-->
<element type="string" column="name"/>
</set>
private List<String> farmList = new ArrayList<String>();
<list name="farmList" table="TBL_FARM">
<key column="fk_user_id"/>
<list-index column="uuid"></list-index>
<element type="string" column="name"/>
</list>
private Map<Integer, String> farmMap = new HashMap<Integer, String>();
<map name="farmMap" table="TBL_FARM">
<key column="fk_user_id"/>
<map-key type="int" column="uuid"/>
<element type="string" column="name"></element>
</map>
对于集合类型默认是延迟加载的，且只能单向导航，不能双向。
5.2.2、实体关联关系映射：
5.2.2.1、单向关联关系映射，不演示。
5.2.2.2、双向关联关系映射
单向
定义：不知道另一端什么情况，获取一端另一端自动获取，因为单向，你不知道另一侧是什么。
如 class A{ B b;}
class B{ }
只能从A导航到B，不能从B导航到A
关系维护：另一端维护，如B维护
双向
定义：知道另一端（两个单向），从一端获取另一端，从另一端也能获取一端
如 class A{ B b;}
class B{ A a;}
只能从A导航到B，也能从B导航到A
关系维护：两端，对关联的一侧所作的改变，会立即影响到另一侧
关联的多样性：
从一侧看是多对一，从另一侧看是一对多
另外还有一对一、多对多
EJB CMP：天生双向，对关联的一侧所作的改变，会立即影响到另一侧，
如userGeneral.set(user)，则自动调用user.setUserGeneral(userGeneral)
Hibernate、JPA：天生单向，两侧关系的维护是不同的关联，必须手工维护
如userGeneral.set(user)，则需要手工调用user.setUserGeneral(userGeneral)。
5.2.2.3、一对一主键关系映射(非延迟抓取)
配置1（UserModel.hbm.xml）
<one-to-one name="userGeneral" cascade="all"/>
配置2（UserGeneralModel.hbm.xml）
<id name="uuid">
<generator class="foreign">
<param name="property">user</param>
</generator>
</id>
<one-to-one name="user"
class="cn.javass.h3test.model.UserModel"/>
关联的对象所对应的数据库表之间，通过一个外键引用对主键进行约束。
测试：保存对象，只需保存user，自动级联保存用户信息Model
UserModel user = new UserModel();
user.setName("昵称");
UserGeneralModel userGeneral = new UserGeneralModel();
userGeneral.setRealname("真实姓名");
userGeneral.setUser(user);
user.setUserGeneral(userGeneral);
session.save(user);
//若没有cascade="all",这句必须
//session.save(userGeneral);
1、一对一必须手工维护双向关系。
2、cascade="all"：表示保存user时自动保存userGeneral，否则还需要一条save（userGeneral）
3、constrained：添加把userGeneral表的主键映射到user主键的外键约束
5.2.2.4、一对多关系映射（父/子关系映射）
配置1（UserModel.hbm.xml）
<set name="farms" cascade="all">
<key column="fk_user_id"/>
<one-to-many class="cn.javass.h3test.model.FarmModel"/>
</set>
配置2（FarmModel.hbm.xml）
<many-to-one name="user" column="fk_user_id"
class="cn.javass.h3test.model.UserModel">
测试：保存对象，只需保存user，自动级联保存用户信息Model
UserModel user = new UserModel();
user.setName("昵称");
UserGeneralModel userGeneral = new UserGeneralModel();
userGeneral.setRealname("真实姓名");
userGeneral.setUser(user);
user.setUserGeneral(userGeneral);
FarmModel farm = new FarmModel();
farm.setName("farm1");
farm.setUser(user);
user.getFarms().add(farm);
//session.save(farm);//若没有cascade=all的话需要这条语句
session.save(user);
以上配置有问题：
insert into TBL_USER (name, age, province, city, street, uuid) values (?, ?, ?, ?, ?, ?)
insert into TBL_USER_GENERAL (realname, gender, birthday, weight, height, uuid) values (?, ?, ?, ?, ?, ?)
insert into TBL_FARM (name, fk_user_id, uuid) values (?, ?, ?)
update TBL_FARM set fk_user_id=? where uuid=?
1、持久化user(UserModel)；
2、持久化user的一对一关系，即userGeneral(UserGeneralModel)；
3、持久化user的一对多关系，即farms(Set<FarmModel>)；
3.1、首先发现farm是TO，级联save；(因为在这可能是PO，PO的话就应该update，而不是save)；
3.2、其次发现farm在farms集合中，因此需要更新外键（fk_user_id）,即执行“update TBL_FARM set fk_user_id=? where uuid=? “。
解决这个问题：
告诉Hibernate应该只有一端来维护关系（外键），另一端不维护；通过指定<set>端的inverse=”true”，表示关系应该由farm端维护。即更新外键（fk_user_id）将由farm端维护。
配置修改（UserModel.hbm.xml）
<set name="farms" cascade="all" inverse="true">
<key column="fk_user_id"/>
<one-to-many class="cn.javass.h3test.model.FarmModel"/>
</set>
再测试：保存对象，只需保存user，自动级联保存用户信息Model
UserModel user = new UserModel();
user.setName("昵称");
UserGeneralModel userGeneral = new UserGeneralModel();
userGeneral.setRealname("真实姓名");
userGeneral.setUser(user);
user.setUserGeneral(userGeneral);
FarmModel farm = new FarmModel();
farm.setName("farm1");
farm.setUser(user);
user.getFarms().add(farm);
//session.save(farm);//若没有cascade=all的话需要这条语句
session.save(user);
更新外键，需要修改FarmModel的外键并update：
insert into TBL_USER (name, age, province, city, street, uuid) values (?, ?, ?, ?, ?, ?)
insert into TBL_USER_GENERAL (realname, gender, birthday, weight, height, uuid) values (?, ?, ?, ?, ?, ?)
insert into TBL_FARM (name, fk_user_id, uuid) values (?, ?, ?)
级联删除
1、当删除user时自动删除user下的farm
user = (UserModel) session.get(UserModel.class, 1);
session.delete(user);
结果：
Hibernate: delete from TBL_USER_GENERAL where uuid=?
Hibernate: delete from TBL_FARM where uuid=?
Hibernate: delete from TBL_USER where uuid=?
2、删除user中的farms的一个元素
UserModel user =
(UserModel) session.get(UserModel.class, 118);
FarmModel farm = (FarmModel) user.getFarms().toArray()[user.getFarms().size() - 1];
user.getFarms().remove(farm);//1.必须先从集合删除
session.delete(farm);//2.然后才能删除
结果：
Hibernate: delete from TBL_FARM where uuid=?
如果将子对象从集合中移除，实际上我们是想删除它。要实现这种要求，就必须使用cascade="all-delete-orphan"。无需再调用session.delete(farm)
5.2.2.5、多对多关系映射：不用
为什么不使用多对多：当添加新字段时给谁？
那实际项目如何用：拆成两个一对多。
六、涉及的SQL语句会按照下面的顺序发出执行：
1、查询
1、所有对实体进行插入的语句，其顺序按照对象执行Session.save()的时间顺序
2、所有对实体进行更新的语句
3、所有进行集合插入的语句 （实体类型）
4、所有对集合元素进行删除、更新或插入的语句 （值类型）
5、所有进行集合删除的语句 （实体类型）
6、所有对实体进行删除的语句，其顺序按照对象执行Session.delete()的时间顺序
（有一个例外是，如果对象使用native方式来生成ID（持久化标识）的话，它们一执行save就会被插入。）
七、影响关系映射抓取的cfg配置：
hibernate.max_fetch_depth
为单向关联(一对一, 多对一)的外连接抓取（outer join fetch）树设置最大深度. 值为0意味着将关闭默认的外连接抓取.
取值 建议在0到3之间取值
hibernate.default_batch_fetch_size
为Hibernate关联的批量抓取设置默认数量.
取值 建议的取值为4, 8, 和16
如果你的数据库支持ANSI, Oracle或Sybase风格的外连接, 外连接抓取通常能通过限制往返数据库次数 (更多的工作交由数据库自己来完成)来提高效率. 外连接抓取允许在单个SELECTSQL语句中， 通过many-to-one, one-to-many, many-to-many和one-to-one关联获取连接对象的整个对象图.
将hibernate.max_fetch_depth设为0能在全局 范围内禁止外连接抓取. 设为1或更高值能启用one-to-one和many-to-one外连接关联的外连接抓取, 它们通过 fetch="join"来映射.
八、抓取策略
1、抓取策略定义
抓取策略（fetching strategy） 是指：当应用程序需要在（Hibernate实体对象图的）关联关系间进行导航的时候， Hibernate如何获取关联对象的策略。抓取策略可以在O/R映射的元数据中声明，也可以在特定的HQL 或条件查询（Criteria
Query）中重载声明。
2、Hibernate3 定义了如下几种抓取策略：
连接抓取（Join fetching） - Hibernate通过 在SELECT语句使用OUTER JOIN（外连接）来 获得对象的关联实例或者关联集合。 默认非延迟加载
集合抓取需要通过配置fetch="join"来指定。下行数据太多（冗余），IO
//配置 fetch="join"( lazy="true"不起作用了)
session.get(UserModel.class, 118);//是获取对象的
Hibernate: select … from TBL_USER usermodel0_, TBL_FARM farms1_
where usermodel0_.uuid=farms1_.fk_user_id(+) and usermodel0_.uuid=?
查询抓取（Select fetching） - 另外发送一条 SELECT 语句抓取当前对象的关联实体或集合。除非你显式的指定lazy="false"禁止延迟抓取（lazy fetching），否则只有当你真正访问关联关系的时候，才会执行第二条select语句。
////配置 lazy=”true”默认（或者lazy="false" fetch="select"）
session.get(UserModel.class, 118);//是获取对象的
Hibernate: select … from TBL_USER usermodel0_ where usermodel0_.uuid=?
Hibernate: select … from TBL_FARM farms0_ where farms0_.fk_user_id=?
默认用于lazy="true"情况的集合抓取，如果lazy="false"，需要指定fetch="select"来通过查询抓取。会造成DB的CPU利用率非常高，计算密集
子查询抓取（Subselect fetching） - 另外发送一条SELECT 语句抓取在前面查询到（或者抓取到）的所有实体对象的关联集合。除非你显式的指定lazy="false" 禁止延迟抓取（lazy fetching），否则只有当你真正访问关联关系的时候，才会执行第二条select语句。
当通过Query等接口查询多个实体时，如果指定fetch="subselect"则将通过子查询获取集合
////配置fetch="subselect"
Query q = session.createQuery("from UserModel");
System.out.println(q.list());
Hibernate: select …… from TBL_USER usermodel0_
Hibernate: select …… from TBL_FARM farms0_ where farms0_.fk_user_id
in (select usermodel0_.uuid from TBL_USER usermodel0_)
批量抓取（Batch fetching） - 对查询抓取的优化方案， 通过指定一个主键或外键列表，Hibernate使用单条SELECT语句获取一批对象实例或集合。
当通过Query等接口查询多个实体时，如果指定farm的batch-size="……"则将通过使用单条SELECT语句获取一批对象实例或集合。
Query q = session.createQuery("from UserModel");
List<UserModel> userList = q.list(); System.out.println(userList);
Hibernate: select … TBL_USER usermodel0_
Hibernate: select … from TBL_FARM farms0_ where farms0_.fk_user_id in (?, ?)
可指定全局批量抓取策略： hibernate.default_batch_fetch_size，取值：建议的取值为4, 8, 和16。
如果batch-size="4"，而某个user有19个农场，Hibernate将只需要执行五次查询，分别为4、4、4、4、3。
测试必须数据量足够多，，如果只有一条不行
3、使用延迟属性抓取（Using lazy property fetching）
属性的延迟载入要求在其代码构建时加入二进制指示指令（bytecode instrumentation），如果你的持久类代码中未含有这些指令， Hibernate将会忽略这些属性的延迟设置，仍然将其直接载入。
Hibernate3对单独的属性支持延迟抓取，这项优化技术也被称为组抓取（fetch groups）。 请注意，该技术更多的属于市场特性。在实际应用中，优化行读取比优化列读取更重要。但是，仅载入类的部分属性在某些特定情况下会有用，例如在原有表中拥有几百列数据、数据模型无法改动的情况下。
4、Hibernate在抓取时会lazy区分下列各种情况：
立即抓取 - 当宿主被加载时，关联、集合或属性被立即抓取。
Lazy collection fetching，延迟集合抓取- 直到应用程序对集合进行了一次操作时，集合才被抓取。（对集合而言这是默认行为。）
Extra-lazy" collection fetching,"Extra-lazy"集合抓取 -对集合类中的每个元素而言，都是直到需要时才去访问数据库。除非绝对必要，Hibernate不会试图去把整个集合都抓取到内存里来（适用于非常大的集合）。
// lazy="extra"
Query q = session.createQuery("from UserModel");
Iterator it = q.iterate(); System.out.println(((UserModel)it.next()).getFarms().size());
//或
List<UserModel> userList = q.list(); System.out.println(userList.get(0).getFarms().size());
Hibernate: select usermodel0_.uuid as col_0_0_ from TBL_USER usermodel0_
Hibernate: select … from TBL_USER usermodel0_ where usermodel0_.uuid=?
Hibernate: select count(uuid) from TBL_FARM where fk_user_id =?
//或
Hibernate: select … from TBL_USER usermodel0_
Hibernate: select count(uuid) from TBL_FARM where fk_user_id =?
对于调用size()、contains、isEmpty是一种优化，不读取所有级联，而是按条件生产不同的sql。
Proxy fetching，代理抓取 - 对返回单值的关联而言，当其某个方法被调用，而非对其关键字进行get操作时才抓取。
//默认 <many-to-one name="user" ……lazy="false"/>
FarmModel farm = (FarmModel) session.get(FarmModel.class, 121);
System.out.println(farm.getUser().getUuid());
Hibernate: select … from TBL_FARM farmmodel0_ where farmmodel0_.uuid=?
Hibernate: select … from TBL_USER usermodel0_ where usermodel0_.uuid=?
118
// <many-to-one name="user" ……lazy="proxy"/>
FarmModel farm = (FarmModel) session.get(FarmModel.class, 121);
System.out.println(farm.getUser().getUuid());
Hibernate: select … from TBL_FARM farmmodel0_ where farmmodel0_.uuid=?
118
注：如果constrained="false"或基于主键的一对一, 不可能使用代理，Hibernate会采取预先抓取！
"No-proxy" fetching,非代理抓取 - 对返回单值的关联而言，当实例变量被访问的时候进行抓取。与上面的代理抓取相比，这种方法没有那么“延迟”得厉害(就算只访问标识符，也会导致关联抓取)但是更加透明，因为对应用程序来说，不再看到proxy。这种方法需要在编译期间进行字节码增强操作，因此很少需要用到。
Lazy attribute fetching，属性延迟加载 - 对属性或返回单值的关联而言，当其实例变量被访问的时候进行抓取。需要编译期字节码强化，因此这一方法很少是必要的。
这里有两个正交的概念：关联何时被抓取，以及被如何抓取（会采用什么样的SQL语句）。不要混淆它们！我们使用抓取来改善性能。我们使用延迟来定义一些契约，对某特定类的某个脱管的实例，知道有哪些数据是可以使用的。
九、抓取优化
1、集合N+1：
可以使用batch-size来减少获取次数，即如batch-size=”10”，则是N/10+1。
开启二级缓存。
对于集合比较小且一定会用到的可采用fetch=”join”，这样只需一条语句。
2、笛卡尔积问题：
<set name="farms" cascade="all,all-delete-orphan" inverse="true" fetch="join">
<key column="fk_user_id"/>
<one-to-many class="cn.javass.h3test.model.FarmModel"/>
</set>
<set name="hourses" cascade="all,all-delete-orphan" inverse="true" fetch="join">
<key column="fk_user_id"/>
<one-to-many class="cn.javass.h3test.model.HourseModel"/>
</set>
如上配置产生笛卡尔积问题。
select user.*,farm.*,hourse.* from UserModel user, FarmModel farm, HourseModel hourse
where user.uuid=farm.fk_user.uuid(+) and
user.uuid=hourse.fk_user.uuid(+)
解决方案：
1、fetch=”subselect”，子查询，每个User查询一套笛卡尔积
2、完全不采用关系映射。
3、大集合采用批处理，按块获取集合数据
4、复杂SQL太复杂太慢：找DBA优化，索引等是否有效，是否加载了过多的无用数据，拆分SQL，按需获取数据。
5、按需获取1对多中的集合。
6、缓存
以上是关于Hibernate 之 映射关系的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
关联映射级联操作关系维护 ---- Hibernate之一对多|多对一关系