1. 背景
Java Persistence with Hibernate 在12.2.1小节使用如下例子描述 n+1查询问题:
List<Item> items = em.createQuery("select i from Item i").getResultList();
// select * from ITEM
for (Item item : items) {
assertTrue(item.getBids().size() > 0);
// select * from BID where ITEM_ID = ?
}
在这个例子中，每个bids集合的加载都需要执行一条额外的查询语句，当item有N条记录，一共就会执行N+1条查询语句：
SELECT * FROM item;
SELECT * FROM bid WHERE item_id = ?;
SELECT * FROM bid WHERE item_id = ?;
SELECT * FROM bid WHERE item_id = ?;
SELECT * FROM bid WHERE item_id = ?;
2. SQL层的解决方案
在本方案中，首先通过两个步骤对SQL语句加以改造，从SQL层面上解决这个问题。
- 使用关键字
UNION ALL将N条查询语句合为一条语句，便将N+1次查询转化为了1+1次查询。 - 由于第二次查询的所有记录被一次性返回，而我们需要将
Bid实体关联到相关的Item实体上，因此我们需要添加一个额外的item_id列以便进行实体关联。
以下是改造后的两条查询语句。
SELECT * FROM item;
SELECT ? AS item_id, b.* FROM bid b WHERE item_id = ? UNION ALL
SELECT ? AS item_id, b.* FROM bid b WHERE item_id = ? UNION ALL
SELECT ? AS item_id, b.* FROM bid b WHERE item_id = ? UNION ALL
SELECT ? AS item_id, b.* FROM bid b WHERE item_id = ?;
When we want to query a bid list and every bid entity to carry its item, we can execute two query statements as follows:
SELECT * FROM bid;
SELECT ? AS bid_id, i.* FROM item i WHERE id IN (SELECT item_id FROM bid WHERE id = ?) UNION ALL
SELECT ? AS bid_id, i.* FROM item i WHERE id IN (SELECT item_id FROM bid WHERE id = ?) UNION ALL
SELECT ? AS bid_id, i.* FROM item i WHERE id IN (SELECT item_id FROM bid WHERE id = ?) UNION ALL
SELECT ? AS bid_id, i.* FROM item i WHERE id IN (SELECT item_id FROM bid WHERE id = ?);
Item和Bid之间的关系是典型的一对多/多对一关系。以上这一解决方案也可用于多对多关系。
3. ORM应用层的解决方案
对于ORM层，我们需要想办法从表结构的信息中映射到第二条查询语句，在Java中开发中我们常用注解的方式来进行配置。
上面的SQL语句中只有四个要素，两个表名item和bid，表bid中的外键列item_id和表item中的引用列id。 其中，查询实体的表名是已知的，于是便只剩下三个要素。 DoytoQuery定义了一个注解@DomainPath来配置这三个要素，用以映射第二条查询语句。
@Target(FIELD)
@Retention(RUNTIME)
public @interface DomainPath {
String[] value();
String localField() default "id";
String foreignField() default "id";
}
由于第二条查询语句中附加的id列仅用于实体赋值，因此我们将附加列的别名统一命名为 MAIN_ENTITY_ID。Item和Bid的类定义如下：
@Getter
@Setter
public class ItemView extends AbstractPersistable<Integer> {
// other fields in Item
// one-to-many
// SELECT ? AS MAIN_ENTITY_ID, b.*
// FROM bid b WHERE item_id = ? [UNION ALL ...]
@DomainPath(value = "bid", foreignField = "item_id")
private List<BidView> bids;
}
@Getter
@Setter
public class BidView extends AbstractPersistable<Integer> {
// other fields in Bid
// many-to-one
// SELECT ? AS MAIN_ENTITY_ID, i.*
// FROM item i WHERE id IN (SELECT item_id FROM bid WHERE id = ?) [UNION ALL ...]
@DomainPath(value = "item", foreignField = "id", localField = "item_id")
private ItemView item;
}
假设Item和Category之间的多对多关系存放于中间表CATEGORY_ITEM中，我们可以使用@DomainPath来定义如下实体，用以映射第二条查询语句：
@Getter
@Setter
public class ItemView extends AbstractPersistable<Integer> {
// other fields in Item
// many-to-many
@DomainPath({"item", "~", "category"})
private List<ItemView> items;
}
@Getter
@Setter
public class CategoryView extends AbstractPersistable<Integer> {
// other fields in Category
// many-to-many
@DomainPath({"category", "item"})
private List<ItemView> items;
}
4. 小结
在本文中，我们介绍了DoytoQuery中的一种可以避免n+1查询问题的关联查询方案。并且我们只需要通过一个注解@DomainPath便可管理ERM中定义的四种实体关系，更多关于DoytoQuery N+1查询问题的资料请关注编程网其它相关文章！
