springboot jpa 关系注解和mappedBy

jpa系列：
springboot jpa使用
springboot jpa 关系注解和mappedBy
springboot jpa自定义查询

---

本文需要：
1.了解 E-R图转换为关系模式，知道数据库表中外键如何设置
2.了解springboot jpa 注解，知道如何用类成员表示外键部分(这部分我没写)，同时为了代码简便 省略一些不是重点的注解。一个类对应一个表，叙述上可能混合使用了。
3.这里提到的主键，均是只有一列为主键的情况。联合主键的情况相似，但请自行百度。这里主要是为了整理mappedBy、cascade这些令人困惑的东西，基础部分也还请自行百度。

---

@ManyToMany

1.表结构：表a、b在E-R图中关系为n:n，表c有两个外键(a_id、b_id)分别指向表a、b。
2.单、双向结构：针对代码而言，通俗来说就是类中是否互有对方的引用。如：

class A {
    int id;
    String name;
    @ManyToMany
    @JoinTable(name = "c",
        joinColumns = @JoinColumn(name = "a_id"),
        inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "b_id"))
    List bList;
}
class B {
    int id;
    String name;
    @ManyToMany
    @JoinTable(name = "c",
        joinColumns = @JoinColumn(name = "b_id"),
        inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "a_id"))
    List aList;
}

A中有B，B中有A，就是双向了。如果只是A中有B或B中有A，都叫单向。

3.增删改查问题
以上面代码为例子，操作为继承jpa接口的DAO层发起的操作，而非Session.persist()这些直接使用hibernate的。假定有对象A a; B b;：
查：可以形成循环引用。即a.bList有b，b.aList有a是可行的
改：a.getBList().get(0).setName("bbb")，然后保存a，那么表b对应数据会被更新。
增：a.getBList().add(new B())然后保存a，那么出错，提示表b不存在该数据。此时需要在类A中加上cascade=CascadeType.MERGE。你肯定想问为什么不是CascadeType.PERSIST，参考这里：PERSIST无法级联存储
删：删除a，那么jpa只生成一条"删除a的sql"，可能出现的问题就要参考数据库中对外键的约束设置了。为了让开发者不依赖数据库而清晰的知道结果，这里可以加上参数cascade=CascadeType.REMOVE，那么jpa将生成多条sql，把与a关联的表b数据和表c数据删除。

4.上面例子中为“双向结构+双向维护外键”。这个双向维护外键，指无论是对a.bList还是b.aList修改，保存后均会影响表c数据。

5.双向结构+A维护外键

class A {
    int id;
    String name;
    @ManyToMany
    @JoinTable(name = "c",
        joinColumns = @JoinColumn(name = "a_id"),
        inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "b_id"))
    List bList;
}
class B {
    int id;
    String name;
    @ManyToMany(mappedBy="bList")
    List aList;
}

先理清逻辑：
(1)mappedBy与@JoinColumn和@JoinTable互斥，不能同时作用于一个成员
(2)@JoinColumn和@JoinTable描述了数据库表的外键信息
(3)约定优于配置。上面例子看起来似乎缺少外键具体关联哪个表的信息，但事实上jpa会根据所在类和注解的成员自动推断。因此网上各教程中参数的书写情况不完全一致。
(4)类B由于mappedBy的互斥，缺少描述外键信息的注解，查找时jpa似乎无法查找数据并封装到aList，因此我们需要告诉jpa去哪找外键信息。显然外键信息就在A.bList(该成员保存着@JoinTable注解)，因此最终写成mappedBy="bList"
(5)类A有@JoinTable注解而能够直接获取外键信息，增/删/改操作时jpa会同步操作外键；类B不直接具有外键信息，级联增/删/改时jpa当外键不存在，但级联操作仍然有效。
(6)混合cascade和mappedBy，以例子举例：
情形1：a.getBList().add(new B())
答：出错。参考cascade提到的CascadeType.MERGE。
情形2：A中增加CascadeType.MERGE，a.getBList().add(new B())
答：表b多了一条数据，表c多了一条数据以表示关联关系
情形3：B中增加CascadeType.MERGE，b.getAList().add(new A())
答：表a多了一条数据，表c不受影响
情形4：A中增加CascadeType.REMOVE，删除对象a
答：与a关联的对应表b、表c数据会删除
情形5：B中增加CascadeType.REMOVE，删除对象b
答：表a、表c均受影响。原因为删除b时，先级联删除b.aList的所有对象，而这些A对象被删除时，触发情形4。注意，此时情形4中又会级联删除B对象，这些B对象又级联回去删除A对象，造成连环反应。因此mappedBy与cascade的取值一定要谨慎设计，不建议情形5这种设计方式。

总结：

1.继承jpa接口的实现方式中，级联更新无需任何设置便有效。CascadeType.MERGE实际是允许级联更新+级联创建。
2.jpa只根据直接的外键信息进行操作外键。mappedBy这种间接提供外键信息的，级联操作时不会直接增、改、删外键(如情形5的连环反应，这种例外)。
3.在上面例子，A叫关系拥有方，B叫关系被拥有方。

---

@OneToOne

没啥好说的，此时用@JoinColumn而不是@JoinTable。参数方面、cascade、mappedBy、双向结构这些跟上面一样的。
有点麻烦的就是数据库表实现方式很多样，比如这个1：1关系：
1.你可以只在一个表中放外键。但这样可以实现双向结构吗，或者能够换个方向实现单向结构吗？为了避免麻烦，此时只用单向结构，方向也确定下来，让有外键的一方持有另一方的引用。
2.两个表都放外键。单/双向结构均可，推荐采用双向结构。
3.用中间表实现。那么该用@JoinColumn+table参数还是用@JoinTable？不说了，有兴趣自己尝试。

---

@OneToMany和@ManyToOne

细节同上。
麻烦之处也类似：
1.用jpa生成表时，默认策略是用中间表还是在多的一方加外键？数据库已有表时，jpa会不会把我的表改成中间表实现/多的一方加外键？
答：生成表时，有mappedBy则采用在多的一方加外键；没有则用中间表。jpa不会乱搞你已有的表，不存在时帮你创建而已。
2.多的一方加外键+双向结构+双向维护外键，那么@OneToMany那边怎么写@JoinColumn注解？它没有外键也能用这个？
答：把@ManyToOne那边的@JoinColumn复制过来。如stackoverflow
3.有多少种可能设计和该设计的bug？
答：(2种方向的单向结构+用不用mappedBy的双向结构)*(数据库表的两种实现)=若干种组合。各个组合都有要点，我踩雷快踩疯了，全写出来又要长篇大论了，不写了。

推荐方式：先用数据库管理工具设计好表，毕竟有ui的直观点。另外代码采用双向结构+mappedBy。(@OneToMany无参数mappedBy)

---

springboot jpa单元测试的坑

(1)懒加载FetchType.LAZY实际是在session中挂一个代理对象来实现的，测试没有session中将导致报错。
(2)如果用@Transactional来注解测试，问题(1)可以解决但将引入新的问题：事务回滚。非测试情况下@Transactional默认当异常或错误出现时回滚，但在单元测试中@Transactional不管什么情况一律回滚(以免单元测试导致污染数据库)。此时可以搬到实际Controller中进行学习测试，或者单元测试中所有类都调用findAll()再打断点去看是否符合你的预想。