jpa多表关联查询_JPA【关联查询篇】

摘要：本文主要介绍JPA的多表关联查询（一对一、一对多、双向关联、多对一、多对多）以及N+1查询的优化。

1. JPA多表关联查询

多表关联查询就是实现使用 一个实体类对象操作或者查询多个表的数据。

配置多表联系查询必须有两个步骤：

[1] 建立实体类，使用注解配置 单表关联。
[2] 修改实体类，使用注解配置 多表关联。

本文使用的数据库表SQL脚本：

/*
 Navicat Premium Data Transfer

 Source Server         : root
 Source Server Type    : MySQL
 Source Server Version : 50562
 Source Host           : localhost:3306
 Source Schema         : hibernate

 Target Server Type    : MySQL
 Target Server Version : 50562
 File Encoding         : 65001

 Date: 28/01/2020 17:10:48
*/

SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;

-- ----------------------------
-- Table structure for tb_result
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `tb_result`;
CREATE TABLE `tb_result`  (
  `result_id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '成绩编号',
  `result_subject` varchar(50) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '科目',
  `result_score` float NULL DEFAULT NULL COMMENT '分数',
  `student_id` int(11) NOT NULL COMMENT '学生编号',
  PRIMARY KEY (`result_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 4 CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci COMMENT = '成绩表' ROW_FORMAT = Compact;

-- ----------------------------
-- Table structure for tb_student
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `tb_student`;
CREATE TABLE `tb_student`  (
  `student_id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `student_name` varchar(50) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
  `student_pwd` varchar(50) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL,
  `student_status` int(2) NULL DEFAULT NULL,
  `create_date` date NULL DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`student_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 6 CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Compact;

-- ----------------------------
-- Table structure for tb_student_identifer
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `tb_student_identifer`;
CREATE TABLE `tb_student_identifer`  (
  `student_id` int(11) NOT NULL COMMENT '学生编号',
  `student_idcard` varchar(30) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '身份证号码',
  `student_number` varchar(50) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '学号',
  PRIMARY KEY (`student_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci COMMENT = '学生身份信息表' ROW_FORMAT = Compact;

-- ----------------------------
-- Table structure for tb_student_teacher
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `tb_student_teacher`;
CREATE TABLE `tb_student_teacher`  (
  `student_id` int(11) NOT NULL COMMENT '学生编号',
  `teacher_id` int(11) NOT NULL COMMENT '教师编号'
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci COMMENT = '学生教师关系表' ROW_FORMAT = Compact;

-- ----------------------------
-- Table structure for tb_teacher
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `tb_teacher`;
CREATE TABLE `tb_teacher`  (
  `teacher_id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '教师编号',
  `teacher_name` varchar(50) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '教师名字',
  `teacher_pwd` varchar(50) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '登录密码',
  PRIMARY KEY (`teacher_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 3 CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci COMMENT = '教师表' ROW_FORMAT = Compact;

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

1.1. 一对多的实现

1.1.1. 需求

通过ID查询一条学生表的记录，同时查询该学生的对应的成绩的信息

1.1.2. 实现代码

第一步：配置单表关联

--Student

@Entity

--Result

@Entity

第二步：配置多表关联

分析：由于一个学生可以多门课程成绩，学生和成绩的关系是一对多，既然一个学生多门成绩，所以一个学生实体类也就有多门成绩，所以使用集合来存储成绩信息，因此修改学生类，以配置多表tb_student和tb_result的关系。

在Student实体类中加入如下代码：

// 声明关联关系

注意事项：

1.配置关联的两个实体类，必须有一个外键字段建立和数据库的关联的。
2.@JoinColumn用于设置，关联的外键约束的字段（外键配置）。
3.使用JPA注解配置的集合建议使用List。 第三步：测试

--StudentDAOTest

@Test

1.2. 多对一的实现

1.2.1. 需求

需求：通过ID查询一条成绩表的记录，同时查询该成绩的对应的学生的信息

1.2.2. 实现代码

第一步，配置单表关联

--Student

@Entity

--Result

@Entity

第二步：配置多表关联

分析：由于一门成绩总有一个学生与之对应，而学生对应多门成绩，因此，成绩和学生的关系是多对一，因此学生实体类作为一个对象属性存在于成绩实体类中，因此只需修改成绩类即可。

在Result实体类中加入如下代码：

// 声明关联关系

注意：当外键字段不是主键时，需要删掉，因此Result实体类中的studentId字段需要注释掉。

/*  @Column(name = "student_id")

第三步：测试

--StudentDAOTest

@Test

1.3. 双向关联

1.3.1. 说明

所谓的单向关联，就是配置一对多、多对一、一对一、多对多关联表的双方，一方配置出现改动不会影响另一方的正常使用。
所谓的双向关联，就是一对多的配置，依赖多对一的配置，以上的代码，一对一有一个 @JoinColumn(name = "student_id")，多对一有一个 @JoinColumn(name = "student_id")，在JPA注解配置中支持，由一的一方引用多的一方配置，即一的一方无需配置@JoinColumn(name = "student_id")，而是直接引用多的一方。

引用配置如下：

多对一的配置不变：

// 声明关联关系

修改一对多的配置：

// 配置双向关联

--问题：为什么叫双向关联呢？

就是因为 一对多和 多对一的关系都是由 多对一的配置维护。如果多对一的关联关系被破坏，一对多方的配置也会出问题，由于耦合度太高了，不好维护和扩展，因此不推荐使用!!!

注意事项：一定是一对多引用多对一，不能是多对一引用一对多。

测试

--StudentDAOTest

@Test

1.4. 一对一的实现

1.4.1. 需求

[1] 通过ID查询学生的信息，同时查询该学生对应的学生身份信息。
[2] 通过ID查询一条学生身份表的记录，同时查询该学生身份的对应的学生的信息。

1.4.2. 示例代码

第一步：配置单表关联

--Student

@Entity

--studentIdentifer

@Entity

第二步：配置多表关联

分析：一个学生只有一个学生身份，因此学生和学生身份之间的关系是一对一，针对需求[1]，将学生身份作为学生的一个对象属性存在，针对需求[2]则相反。

--需求[1]：

在学生实体类中，添加如下代码：

@OneToOne

--需求[2]：

在学生身份实体类中，添加如下代码：

@OneToOne

第三步：测试

@Test

注意事项：注解配置的一对一，与XML配置不同，必须要配置外键。

1.5. 多对多的实现

1.5.1. 需求

[1] 通过ID查询学生的信息，通过该学生信息也获得对应的教师信息。
[2] 通过ID查询教师的信息，通过教师信息也获得该对应的学生信息。

如图所示：一个学生可以有多个教师，一个教师也可以有多个学生，所以学生和教师的关系是多对多的关系。

如上图所示：

如果要从学生表的信息获得教师表的信息。必须需要三个条件：

1. 必须需要有一个中间表。
2. 必须需要中间表对应本表的外键。
3. 必须需要中间表对应关联表的外键。

1.5.2. 示例代码

第一步：配置单表关联

--Student

@Entity

--Teacher

@Entity

第二步，配置多表关联

需求配置内容：

1. 必须需要有一个中间表。
2. 必须需要中间表对应本表的外键。
3. 必须需要中间表对应关联表的外键。

--在Student中加入如下代码：

@ManyToMany

--在Teacher中加入如下代码：

@ManyToMany

第三步：测试

@Test

2. 关于N+1的问题

在一对多获得多对多的时候。如果通过一的一方取获得多的一方的数据。除了第一次查询表的数据以外。每获得一条多的一方的数据就查询一次。

如：通过学生表的记录查询成绩表的记录。一个学生就查询一次，50个学生就查询50次。如果需要查询50个学生的成绩，需要查询数据库的次数为 第一次查询学生的记录+50次查询成绩的记录。这个情况我们成为 N+1。

@Test

对于一些对性能要不高的内部系统，其实N+1问题是可以接受。但对于要求性能高的系统是不可以使用的。

解决N+1问题的方法就是通过连接表查询，在JPQL里面通过fetch 设置生成SQL语句的策略。

@Test