Spring Data JPA——多表设计、一对多、多对多、多表查询

一、多表设计

1、表之间关系的划分

数据库中多表之间存在着三种关系,如图所示。

在这里插入图片描述
从图可以看出,系统设计的三种实体关系分别为:多对多一对多一对一关系。注意:一对多关系可以看为两种: 即一对多,多对一。所以说四种更精确。

实际开发中常用的关联关系,一对多和多对多。而一对一的情况,在实际开发中几乎不用。

2、在JPA框架中表关系的分析步骤

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在实际开发中,我们数据库的表难免会有相互的关联关系,在操作表的时候就有可能会涉及到多张表的操作。而在这种实现了ORM思想的框架中(如JPA),可以让我们通过操作实体类就实现对数据库表的操作。所以今天我们的学习重点是:掌握配置实体之间的关联关系

第一步:首先确定两张表之间的关系。

  • 如果关系确定错了,后面做的所有操作就都不可能正确。

第二步:在数据库中实现两张表的关系

第三步:在实体类中描述出两个实体的关系

第四步:配置出实体类和数据库表的关系映射(重点)

二、JPA中的一对多

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1、示例分析

我们采用的示例为客户和联系人。

客户:指的是一家公司,我们记为A。

联系人:指的是A公司中的员工。

在不考虑兼职的情况下,公司和员工的关系即为一对多。

2、表关系建立

一对多的关系中, 关系在一的一方

在一对多关系中,我们习惯把一的一方称之为主表,把多的一方称之为从表。在数据库中建立一对多的关系,需要使用数据库的外键约束。

什么是外键?

  • 指的是从表中有一列,取值参照主表主键,这一列就是外键

一对多数据库关系的建立,如下图所示
在这里插入图片描述

3、实体类关系建立以及映射配置
  • 在实体类中,由于客户是少的一方,它应该包含多个联系人,所以实体类要体现出客户中有多个联系人的信息,代码如下:

Customer

/**
 * 1.实体类和表的映射关系
 *      @Eitity
 *      @Table
 * 2.类中属性和表中字段的映射关系
 *      @Id
 *      @GeneratedValue
 *      @Column
 */
@Entity
@Table(name = "cst_customer")
public class Customer {
    

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    @Column(name="cust_id")
    private Long custId;
    @Column(name="cust_address")
    private String custAddress;
    @Column(name="cust_industry")
    private String custIndustry;
    @Column(name="cust_level")
    private String custLevel;
    @Column(name="cust_name")
    private String custName;
    @Column(name="cust_phone")
    private String custPhone;
    @Column(name="cust_source")
    private String custSource;

    // 配置客户和联系人之间的关系(一对多关系)
    // 客户 : 联系人 ==> 1 : n 的关系 ==> 关系在1的一方, 也就是说1的一方为主表, n的一方为
    // 从表; 而外键设置在从表上
    /**
     * 使用注解的形式配置多表关系
     *      1. 声明关系
     *      2. 配置外键(中间表)
     */
//    @OneToMany(targetEntity = LinkMan.class)
//    @JoinColumn(name = "lkm_cust_id", referencedColumnName = "cust_id")
    /**
     * 放弃外键维护权
     *      mappedBy: 对方配置关系的属性名称\
     * 		cascade : 配置级联(可以配置到设置多表的映射关系的注解上)
     *      CascadeType.all         : 所有
     *                  MERGE       :更新
     *                  PERSIST     :保存
     *                  REMOVE      :删除
     *
     * fetch : 配置关联对象的加载方式
     *          EAGER   :立即加载
     *          LAZY    :延迟加载
     */
    @OneToMany(mappedBy = "customer",cascade = CascadeType.ALL)
    private Set<LinkMan> linkMans = new HashSet<>();

	// 省略 getter/setter, toString方法
}

LinkMan

@Entity
@Table(name = "cst_linkman")
public class LinkMan {
    

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    @Column(name = "lkm_id")
    private Long lkmId; //联系人编号(主键)
    @Column(name = "lkm_name")
    private String lkmName;//联系人姓名
    @Column(name = "lkm_gender")
    private String lkmGender;//联系人性别
    @Column(name = "lkm_phone")
    private String lkmPhone;//联系人办公电话
    @Column(name = "lkm_mobile")
    private String lkmMobile;//联系人手机
    @Column(name = "lkm_email")
    private String lkmEmail;//联系人邮箱
    @Column(name = "lkm_position")
    private String lkmPosition;//联系人职位
    @Column(name = "lkm_memo")
    private String lkmMemo;//联系人备注

    /**
     * 配置联系人到客户的多对一关系
     *     使用注解的形式配置多对一关系
     *      1.配置表关系
     *          @ManyToOne : 配置多对一关系
     *              targetEntity:对方的实体类字节码
     *      2.配置外键(中间表)
     *
     * * 配置外键的过程,配置到了多的一方,就会在多的一方维护外键
     */
    @ManyToOne(targetEntity = Customer.class,fetch = FetchType.LAZY)
    @JoinColumn(name = "lkm_cust_id",referencedColumnName = "cust_id")
    private Customer customer;

	// 省略 getter/setter, toString方法
}

4、一对多映射的注解说明

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@OneToMany:
   	作用:建立一对多的关系映射
    属性:
    	targetEntityClass:指定多的多方的类的字节码
    	mappedBy:指定从表实体类中引用主表对象的名称。
    	cascade:指定要使用的级联操作
    	fetch:指定是否采用延迟加载
    	orphanRemoval:是否使用删除

@ManyToOne
    作用:建立多对一的关系
    属性:
    	targetEntityClass:指定一的一方实体类字节码
    	cascade:指定要使用的级联操作
    	fetch:指定是否采用延迟加载
    	optional:关联是否可选。如果设置为false,则必须始终存在非空关系。

@JoinColumn
     作用:用于定义主键字段和外键字段的对应关系。
     属性:
    	name:指定外键字段的名称
    	referencedColumnName:指定引用主表的主键字段名称
    	unique:是否唯一。默认值不唯一
    	nullable:是否允许为空。默认值允许。
    	insertable:是否允许插入。默认值允许。
    	updatable:是否允许更新。默认值允许。
    	columnDefinition:列的定义信息。

5、一对多的操作(添加、删除、级联)

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@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations = "classpath:applicationContext.xml")
public class OneToManyTest {
    

    @Autowired
    private CustomerDao customerDao;

    @Autowired
    private LinkManDao linkManDao;

    /**
     * 保存一个客户,保存一个联系人
     *  效果:客户和联系人作为独立的数据保存到数据库中
     *      联系人的外键为空
     *  原因?
     *      实体类中没有配置关系
     */
    @Test
    @Transactional // 配置事务
    @Rollback(false) // 不自动回滚
    public void testAdd() {
    
        // 创建一个客户, 创建一个联系人
        Customer customer = new Customer();
        customer.setCustName("阿里");

        LinkMan linkMan = new LinkMan();
        linkMan.setLkmName("小桂");

        /**
         * 配置了客户到联系人的关系
         *      从客户的角度上:发送两条insert语句,发送一条更新语句更新数据库(更新外键)
         * 由于我们配置了客户到联系人的关系:客户可以对外键进行维护
         */
        customer.getLinkMans().add(linkMan);

        customerDao.save(customer);
        linkManDao.save(linkMan);
    }

    @Test
    @Transactional // 配置事务
    @Rollback(false) // 不自动回滚
    public void testAdd2() {
    
        // 创建一个客户, 创建一个联系人
        Customer customer = new Customer();
        customer.setCustName("阿里");

        LinkMan linkMan = new LinkMan();
        linkMan.setLkmName("小桂");

        /**
         * 配置联系人到客户的关系(多对一)
         *    只发送了两条insert语句
         * 由于配置了联系人到客户的映射关系(多对一)
         */
        linkMan.setCustomer(customer);

        customerDao.save(customer);
        linkManDao.save(linkMan);
    }

    /**
     * 会有一条多余的update语句
     *      * 由于一的一方可以维护外键:会发送update语句
     *      * 解决此问题:只需要在一的一方放弃维护权即可
     *
     */
    @Test
    @Transactional //配置事务
    @Rollback(false) //不自动回滚
    public void testAdd3() {
    
        //创建一个客户,创建一个联系人
        Customer customer = new Customer();
        customer.setCustName("百度");

        LinkMan linkMan = new LinkMan();
        linkMan.setLkmName("小阳");


        linkMan.setCustomer(customer);//由于配置了多的一方到一的一方的关联关系(当保存的时候,就已经对外键赋值)
        customer.getLinkMans().add(linkMan);//由于配置了一的一方到多的一方的关联关系(发送一条update语句)

        customerDao.save(customer);
        linkManDao.save(linkMan);
    }

    /**
     * 级联添加:保存一个客户的同时,保存客户的所有联系人
     *      需要在操作主体的实体类上,配置casacde属性
     */
    @Test
    @Transactional //配置事务
    @Rollback(false) //不自动回滚
    public void testCascadeAdd() {
    
        Customer customer = new Customer();
        customer.setCustName("百度1");

        LinkMan linkMan = new LinkMan();
        linkMan.setLkmName("小李1");

        linkMan.setCustomer(customer);
        customer.getLinkMans().add(linkMan);

        customerDao.save(customer);
    }


    /**
     * 级联删除:
     *      删除1号客户的同时,删除1号客户的所有联系人
     *      (测试的时候, 将配置文件中 <prop key="hibernate.hbm2ddl.auto">create</prop> 改为update
     */
    @Test
    @Transactional //配置事务
    @Rollback(false) //不自动回滚
    public void testCascadeRemove() {
    
        //1.查询1号客户
        Customer customer = customerDao.findOne(1L);
        //2.删除1号客户
        customerDao.delete(customer);
    }

}

注意:

删除操作的说明如下:
删除从表数据:可以随时任意删除。
删除主表数据:
有从表数据
1、在默认情况下,它会把外键字段置为null,然后删除主表数据。如果在数据库的表 结构上,外键字段有非空约束,默认情况就会报错了。
2、如果配置了放弃维护关联关系的权利,则不能删除(与外键字段是否允许为null, 没有关系)因为在删除时,它根本不会去更新从表的外键字段了。
3、如果还想删除,使用级联删除引用
没有从表数据引用:随便删
在实际开发中,级联删除请慎用!(在一对多的情况下)

三、JPA中的多对多

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1、示例分析
 我们采用的示例为用户和角色。

 用户:指的是咱们班的每一个同学。

 角色:指的是咱们班同学的身份信息。

 比如A同学,它是我的学生,其中有个身份就是学生,还是家里的孩子,那么他还有个身份是子女。

 同时B同学,它也具有学生和子女的身份。

 那么任何一个同学都可能具有多个身份。同时学生这个身份可以被多个同学所具有。

 所以我们说,用户和角色之间的关系是多对多。
2、表关系建立

多对多的表关系建立靠的是中间表,其中用户表和中间表的关系是一对多,角色表和中间表的关系也是一对多,如下图所示:
在这里插入图片描述

3、实体类关系建立以及映射配置

一个用户可以具有多个角色,所以在用户实体类中应该包含多个角色的信息,代码如下:

UserDao

public interface UserDao extends JpaRepository<User, Long>, JpaSpecificationExecutor<User> {
    
}

RoleDao

public interface RoleDao extends JpaRepository<Role, Long>, JpaSpecificationExecutor<Role> {
    
}

User

@Entity
@Table(name = "sys_user")
public class User {
    

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    @Column(name="user_id")
    private Long userId;
    @Column(name="user_name")
    private String userName;
    @Column(name="age")
    private Integer age;

    /**
     * 配置用户到角色的多对多关系
     *      配置多对多的映射关系
     *          1.声明表关系的配置
     *              @ManyToMany(targetEntity = Role.class)  //多对多
     *                  targetEntity:代表对方的实体类字节码
     *          2.配置中间表(包含两个外键)
     *                @JoinTable
     *                  name : 中间表的名称
     *                  joinColumns:配置当前对象在中间表的外键
     *                      @JoinColumn的数组
     *                          name:外键名
     *                          referencedColumnName:参照的主表的主键名
     *                  inverseJoinColumns:配置对方对象在中间表的外键
     */
    @ManyToMany(targetEntity = Role.class, cascade = CascadeType.ALL)
    @JoinTable(name = "sys_user_role",
        joinColumns = {
    @JoinColumn(name = "sys_user_id", referencedColumnName = "user_id")},
        inverseJoinColumns = {
    @JoinColumn(name = "sys_role_id", referencedColumnName = "role_id")}
    )
    private Set<Role> roles = new HashSet<Role>();
}

Role

@Entity
@Table(name = "sys_role")
public class Role {
    

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    @Column(name = "role_id")
    private Long roleId;
    @Column(name = "role_name")
    private String roleName;

    //配置多对多
//    @ManyToMany(targetEntity = User.class)
//    @JoinTable(name = "sys_user_role",
//            joinColumns = {@JoinColumn(name = "sys_role_id", referencedColumnName = "role_id")},
//            inverseJoinColumns = {@JoinColumn(name = "sys_user_id", referencedColumnName = "user_id")}
//    )
    @ManyToMany(mappedBy = "roles")  //配置多表关系
    private Set<User> users = new HashSet<User>();
}
4、多对多映射的注解说明

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@ManyToMany
	作用:用于映射多对多关系
	属性:
		cascade:配置级联操作。
		fetch:配置是否采用延迟加载。
    	targetEntity:配置目标的实体类。映射多对多的时候不用写。

@JoinTable
    作用:针对中间表的配置
    属性:
    	nam:配置中间表的名称
    	joinColumns:中间表的外键字段关联当前实体类所对应表的主键字段			  			
    	inverseJoinColumn:中间表的外键字段关联对方表的主键字段
    	
@JoinColumn
    作用:用于定义主键字段和外键字段的对应关系。
    属性:
    	name:指定外键字段的名称
    	referencedColumnName:指定引用主表的主键字段名称
    	unique:是否唯一。默认值不唯一
    	nullable:是否允许为空。默认值允许。
    	insertable:是否允许插入。默认值允许。
    	updatable:是否允许更新。默认值允许。
    	columnDefinition:列的定义信息。
5、多对多的操作(增加、删除、级联)

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@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations = "classpath:applicationContext.xml")
public class ManyToManyTest {
    

    @Autowired
    private RoleDao roleDao;

    @Autowired
    private UserDao userDao;

    /**
     * 保存一个用户,保存一个角色
     *
     *  多对多放弃维护权:被动的一方放弃(用户可以选择角色,所以角色是被动的)
     */
    @Test
    @Transactional
    @Rollback(false)
    public void testAdd() {
    
        User user = new User();
        user.setUserName("阳仔");

        Role role = new Role();
        role.setRoleName("Java程序员");

        // 配置用户到角色关系, 可以对中间表的数据进行维护 1-1
        user.getRoles().add(role);

        // 配置用户到角色关系, 可以对中间表的数据进行维护 1-1
        role.getUsers().add(user);

        userDao.save(user);
        roleDao.save(role);
    }

    //测试级联添加(保存一个用户的同时保存用户的关联角色)
    @Test
    @Transactional
    @Rollback(false)
    public void  testCasCadeAdd() {
    
        User user = new User();
        user.setUserName("小李");

        Role role = new Role();
        role.setRoleName("java程序员");

        //配置用户到角色关系,可以对中间表中的数据进行维护     1-1
        user.getRoles().add(role);

        //配置角色到用户的关系,可以对中间表的数据进行维护     1-1
        role.getUsers().add(user);

        userDao.save(user);
    }

    /**
     * 案例:删除id为1的用户,同时删除他的关联对象
     * (需要将配置文件中修改为: <prop key="hibernate.hbm2ddl.auto">update</prop>)
     */
    @Test
    @Transactional
    @Rollback(false)
    public void  testCasCadeRemove() {
    
        //查询1号用户
        User user = userDao.findOne(1L);
        //删除1号用户
        userDao.delete(user);
    }

}

四、Spring Data JPA中的多表查询

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对象导航查询:

对象图导航检索方式是根据已经加载的对象,导航到他的关联对象。它利用类与类之间的关系来检索对象。

例如:我们通过ID查询方式查出一个客户,可以调用Customer类中的getLinkMans()方法来获取该客户的所有联系人。对象导航查询的使用要求是:两个对象之间必须存在关联关系。

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations = "classpath:applicationContext.xml")
public class ObjectQueryTest {
    

    @Autowired
    private CustomerDao customerDao;

    @Autowired
    private LinkManDao linkManDao;

    //could not initialize proxy - no Session
    //测试对象导航查询(查询一个对象的时候,通过此对象查询所有的关联对象)
    @Test
    @Transactional // 解决在java代码中的no session问题
    public void  testQuery1() {
    
        //查询id为1的客户
        Customer customer = customerDao.getOne(1L);
        //对象导航查询,此客户下的所有联系人
        Set<LinkMan> linkMans = customer.getLinkMans();

        for (LinkMan linkMan : linkMans) {
    
            System.out.println(linkMan);
        }
    }

    /**
     * 对象导航查询:
     *      默认使用的是延迟加载的形式查询的
     *          调用get方法并不会立即发送查询,而是在使用关联对象的时候才会差和讯
     *      延迟加载!
     * 修改配置,将延迟加载改为立即加载
     *      fetch,需要配置到多表映射关系的注解上
     */
    @Test
    @Transactional // 解决在java代码中的no session问题
    public void  testQuery2() {
    
        //查询id为1的客户
        Customer customer = customerDao.findOne(1l);
        //对象导航查询,此客户下的所有联系人
        Set<LinkMan> linkMans = customer.getLinkMans();

        System.out.println(linkMans.size());
    }

    /**
     * 从联系人对象导航查询他的所属客户
     *      * 默认 : 立即加载
     *  延迟加载
     */
    @Test
    @Transactional // 解决在java代码中的no session问题
    public void  testQuery3() {
    
        LinkMan linkMan = linkManDao.findOne(2L);
        //对象导航查询所属的客户
        Customer customer = linkMan.getCustomer();
        System.out.println(customer);
    }

}

对象导航查询的问题分析

问题1:我们查询客户时,要不要把联系人查询出来?

分析:如果我们不查的话,在用的时候还要自己写代码,调用方法去查询。如果我们查出来的,不使用时又会白白的浪费了服务器内存。

解决:采用延迟加载的思想。通过配置的方式来设定当我们在需要使用时,发起真正的查询。

/**
 * 在客户对象的@OneToMany注解中添加fetch属性
 * 		FetchType.EAGER	:立即加载
 * 		FetchType.LAZY	:延迟加载
 */
@OneToMany(mappedBy="customer",fetch=FetchType.EAGER)
private Set<LinkMan> linkMans = new HashSet<>(0);
问题2:我们查询联系人时,要不要把客户查询出来?

分析:例如:查询联系人详情时,肯定会看看该联系人的所属客户。如果我们不查的话,在用的时候还要自己写代码,调用方法去查询。如果我们查出来的话,一个对象不会消耗太多的内存。而且多数情况下我们都是要使用的。

解决: 采用立即加载的思想。通过配置的方式来设定,只要查询从表实体,就把主表实体对象同时查出来

/**
 * 在联系人对象的@ManyToOne注解中添加fetch属性
 * 		FetchType.EAGER	:立即加载
 * 		FetchType.LAZY	:延迟加载
 */
@ManyToOne(targetEntity=Customer.class,fetch=FetchType.EAGER)
@JoinColumn(name="cst_lkm_id",referencedColumnName="cust_id")
private Customer customer;

五、总结

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回顾
	i.springDatajpa,jpa规范,hibernate三者之间的关系
		code  -- > springDatajpa  --> jpa规范的API --> hibernate
	ii.符合springDataJpa规范的dao层接口的编写规则
		1.需要实现两个接口(JpaRepository,JapSpecificationExecutor)
		2.提供响应的泛型
	iii.运行过程
		* 动态代理的方式:动态代理对象
	iiii.查询

第一 Specifications动态查询

	JpaSpecificationExecutor 方法列表
	
		T findOne(Specification<T> spec);  //查询单个对象

		List<T> findAll(Specification<T> spec);  //查询列表

		//查询全部,分页
		//pageable:分页参数
		//返回值:分页pageBean(page:是springdatajpa提供的)
		Page<T> findAll(Specification<T> spec, Pageable pageable);

		//查询列表
		//Sort:排序参数
		List<T> findAll(Specification<T> spec, Sort sort);

		long count(Specification<T> spec);//统计查询
		
	* Specification :查询条件
		自定义我们自己的Specification实现类
			实现
				//root:查询的根对象(查询的任何属性都可以从根对象中获取)
				//CriteriaQuery:顶层查询对象,自定义查询方式(了解:一般不用)
				//CriteriaBuilder:查询的构造器,封装了很多的查询条件
				Predicate toPredicate(Root<T> root, CriteriaQuery<?> query, CriteriaBuilder cb); //封装查询条件
		
第二 多表之间的关系和操作多表的操作步骤

	表关系
		一对一
		一对多:
			一的一方:主表
			多的一方:从表
			外键:需要再从表上新建一列作为外键,他的取值来源于主表的主键
		多对多:
			中间表:中间表中最少应该由两个字段组成,这两个字段做为外键指向两张表的主键,又组成了联合主键

	讲师对学员:一对多关系
			
	实体类中的关系
		包含关系:可以通过实体类中的包含关系描述表关系
		继承关系
	
	分析步骤
		1.明确表关系
		2.确定表关系(描述 外键|中间表)
		3.编写实体类,再实体类中描述表关系(包含关系)
		4.配置映射关系

第三 完成多表操作

	i.一对多操作
		案例:客户和联系人的案例(一对多关系)
			客户:一家公司
			联系人:这家公司的员工
		
			一个客户可以具有多个联系人
			一个联系人从属于一家公司
			
		分析步骤
			1.明确表关系
				一对多关系
			2.确定表关系(描述 外键|中间表)
				主表:客户表
				从表:联系人表
					* 再从表上添加外键
			3.编写实体类,再实体类中描述表关系(包含关系)
				客户:再客户的实体类中包含一个联系人的集合
				联系人:在联系人的实体类中包含一个客户的对象
			4.配置映射关系
				* 使用jpa注解配置一对多映射关系
	
		级联:
			操作一个对象的同时操作他的关联对象
			
			级联操作:
				1.需要区分操作主体
				2.需要在操作主体的实体类上,添加级联属性(需要添加到多表映射关系的注解上)
				3.cascade(配置级联)
			
			级联添加,
				案例:当我保存一个客户的同时保存联系人
			级联删除
				案例:当我删除一个客户的同时删除此客户的所有联系人
				
	ii.多对多操作
		案例:用户和角色(多对多关系)
			用户:
			角色:
	
		分析步骤
			1.明确表关系
				多对多关系
			2.确定表关系(描述 外键|中间表)
				中间间表
			3.编写实体类,再实体类中描述表关系(包含关系)
				用户:包含角色的集合
				角色:包含用户的集合
			4.配置映射关系
			
	iii.多表的查询
		1.对象导航查询
			查询一个对象的同时,通过此对象查询他的关联对象
			
			案例:客户和联系人
			
			从一方查询多方
				* 默认:使用延迟加载(****)
				
			从多方查询一方
				* 默认:使用立即加载

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