18、Spring Data JPA 实战 - PA的继承策略

前面学习过@MappedSuperclass，可以把一些公共的属性提取到添加该注解的类里，如id，creteTime，updateTime等。该类不会生成表，该类中相应的字段都会生成在子类中。该类没有被@Entity注释，不是一个实体。

@Inheritance

JPA为我们提供了@Inheritance注解来控制实体时间有继承关系时，在数据库中如何生成对应的表。该注解需要添加在根实体上，如果没有添加@Inheritance注解，或添加了没有指定InheritanceType那么将使用SINGLE_TABLE（单表）映射策略。
下面我们通过例子来看一下三个继承策略有什么不同，如书籍（Book）下有两个子类，纸质书（PrintBook）、电子书（EBook）。

SINGLE_TABLE（单表映射策略）

不添加@Inheritance或InheritanceType.SINGLE_TABLE（默认的策略）都会使用该策略。

Book实体

/**
 * 书籍实体
 * @author DDKK.COM 弟弟快看，程序员编程资料站
 */
@Data
@Entity
@Builder
@Table(name = "jpa_book")
//@Inheritance(strategy = InheritanceType.SINGLE_TABLE)
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@NamedEntityGraphs({
    @NamedEntityGraph(name = "Book.fetch.category",attributeNodes = {@NamedAttributeNode("category")})
})
public class Book {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    private  String bookName;

    private LocalDate publishDate;

    /**
     * 书和门类是多对一的关系
     */
    @JsonIgnore
    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "category_id",referencedColumnName = "id")
    private Category category;

    /**
     * 书和作者是多对多的关系，我们让book为关联拥有放，添加@JoinTable注解。
     */
    @JsonIgnore
    @ManyToMany
    @JoinTable(name = "jpa_book_author",
            joinColumns = @JoinColumn(name="book_id", referencedColumnName="id"),
            inverseJoinColumns= @JoinColumn(name="author_id", referencedColumnName="id"))
    private List<Author> authors;

}

PrintBook实体

/**
 * 纸质书籍
 * @author DDKK.COM 弟弟快看，程序员编程资料站
 */
@Data
@Entity
@Table(name = "jpa_print_book")
public class PrintBook extends Book{

    /**
     * 印刷时间
     */
    private LocalDate printDate;

}

EBook实体

/**
 *电子书籍
 * @author DDKK.COM 弟弟快看，程序员编程资料站
 */
@Data
@Entity
@Table(name = "jpa_ebook")
public class EBook extends Book{

    /**
     * 格式
     */
    private String format;

}

测试用例1：

@Test
void testExtends1(){

    Book book = new Book();
    book.setBookName("书籍001");
    bookRepository.save(book);

    PrintBook printBook = new PrintBook();
    printBook.setBookName("纸质书籍001");
    printBook.setPrintDate(LocalDate.of(2019,12,20));
    bookRepository.save(printBook);

    EBook eBook = new EBook();
    eBook.setBookName("电子书001");
    eBook.setFormat("txt");
    bookRepository.save(eBook);

}

查看生成的表结构和打印的SQL语句如下：

测试用例2：

@Test
void testExtends2(){

    List<Book> books = bookRepository.findAll();
    books.forEach(b -> System.out.println(b.getClass().getSimpleName()));

}

运行结果：

Hibernate: select book0_.id as id2_8_, book0_.book_name as book_nam3_8_, book0_.category_id as category7_8_, book0_.publish_date as publish_4_8_, book0_.format as format5_8_, book0_.print_date as print_da6_8_, book0_.dtype as dtype1_8_ from cfq_jpa_book book0_
Book
PrintBook
EBook

为PrintBook建立单独的Repository：

/**
 * @author DDKK.COM 弟弟快看，程序员编程资料站
 */
public interface PrintBookRepository extends JpaRepositoryImplementation<PrintBook,Long> {
}

测试用例3：

@Test
void testExtends3(){
    List<EBook> books = eBookRepository.findAll();
    books.forEach(b -> System.out.println(b.getClass().getSimpleName()));
    EBook eBook = books.get(0);
    eBook.setBookName("EBook001");
    eBook.setFormat("pdf");
}

运行结果：

Hibernate: select ebook0_.id as id2_8_, ebook0_.book_name as book_nam3_8_, ebook0_.category_id as category7_8_, ebook0_.publish_date as publish_4_8_, ebook0_.format as format5_8_ from cfq_jpa_book ebook0_ where ebook0_.dtype='EBook'
EBook
Hibernate: update cfq_jpa_book set book_name=?, category_id=?, publish_date=?, format=? where id=?

得出结论：

1、使用SINGLE_TABLE策略时，子类不会生成对应的表，所以子类中的@Table注解多余了。而父类的表中会多出一个dtype字段，由JPA来维护，字段的值是类的简单名称，用来标识是属于哪一类的。

2、父类和子类之间差异不大，父类维护了大量的相同字段，子类只有少量字段不同，且子类字段可以为空的情况下，才能使用。

3、可以为每个子类单独创建Repository，进行持久层操作。

JOINED（关联映射策略）

特定于子类的字段被映射到一个单独的表，而不是父类的公共字段，并执行联接来实例化子类。

我们将之前生成的book表删除，并修改Book类@Inheritance的策略为InheritanceType.JOINED。

运行测试用例1生成的表结构和打印的SQL如下：

运行测试用例2，SQL打印及结果如下：

Hibernate: select book0_.id as id1_8_, book0_.book_name as book_nam2_8_, book0_.category_id as category4_8_, book0_.publish_date as publish_3_8_, book0_1_.format as format1_11_, book0_2_.print_date as print_da1_14_, case when book0_1_.id is not null then 1 when book0_2_.id is not null then 2 when book0_.id is not null then 0 end as clazz_ from cfq_jpa_book book0_ left outer join cfq_jpa_ebook book0_1_ on book0_.id=book0_1_.id left outer join cfq_jpa_print_book book0_2_ on book0_.id=book0_2_.id
EBook
PrintBook
Book

运行测试用例3，SQL打印及结果如下：

Hibernate: select ebook0_.id as id1_8_, ebook0_1_.book_name as book_nam2_8_, ebook0_1_.category_id as category4_8_, ebook0_1_.publish_date as publish_3_8_, ebook0_.format as format1_11_ from cfq_jpa_ebook ebook0_ inner join cfq_jpa_book ebook0_1_ on ebook0_.id=ebook0_1_.id
EBook
Hibernate: update cfq_jpa_book set book_name=?, category_id=?, publish_date=? where id=?
Hibernate: update cfq_jpa_ebook set format=? where id=?

得出结论：

1、会生成多张表，在父类对应的表中存放了公共的字段，在子类对应的表中，存放了子类特有的字段，还有一个指向父类id的外键。

2、在执行新增操作时，如果是子类新增，会执行两条insert语句，分别插入到父类对应的表和自己对应的表中。

3、在使用父类的Repository进行findAll查询时，父类对应的表会左外连接所有子类所对应的表进行查询，数据量大，且子类多时，发杂的SQL，会有性能问题。

4、在使用子类自己的Repository进行findAll查询时，子类对应的表会内连接类对对应的表。

TABLE_PER_CLASS（每个实体对应一个表）

我们把之前生成的book、printbook、ebook表删除，并修改Book类@Inheritance的策略为InheritanceType.TABLE_PER_CLASS。

直接运行测试用例1会报如下错误：

org.hibernate.MappingException: Cannot use identity column key generation with <union-subclass> mapping for: cn.caofanqi.study.studyspringdatajpa.pojo.domain.PrintBook

意思是使用TABLE_PER_CLASS策略时，不能使用主键自增策略。因为每一个类都会生成一张表，当使用父类的Repository进行查询时，会把这些表的数据都抓出来，然后每一个表里面都会有各自的主键，如果用自增策略的话，两张表中的主键可能会一样，比如说book表中有id为1的记录，ebook表中也有id为1的记录。这样把他们聚合到一块的时候，就会有两个id为1的book对象。所以不能使用主键自增策略。

修改Book实体如下：

/**
 * 书籍实体
 * @author DDKK.COM 弟弟快看，程序员编程资料站
 */
@Data
@Entity
@Builder
@Table(name = "jpa_book")
@Inheritance(strategy = InheritanceType.TABLE_PER_CLASS)
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@NamedEntityGraphs({
    @NamedEntityGraph(name = "Book.fetch.category",attributeNodes = {@NamedAttributeNode("category")})
})
public class Book {

    @Id
    @GeneratedValue(generator = "sequenceGenerator") //指定生成器
    @GenericGenerator(name = "sequenceGenerator", strategy = "org.hibernate.id.enhanced.SequenceStyleGenerator",//为生成器指定策略（hibernate默认提供的）
            parameters = {
                    @org.hibernate.annotations.Parameter(name = SequenceStyleGenerator.SEQUENCE_PARAM, value = "id_sequence"),//指定要用的序列或表的名称
                    @org.hibernate.annotations.Parameter(name = SequenceStyleGenerator.INITIAL_PARAM, value = "1000"),//sequence从几开始
                    @org.hibernate.annotations.Parameter(name = SequenceStyleGenerator.INCREMENT_PARAM, value = "1"),//增量步长
                    @org.hibernate.annotations.Parameter(name = SequenceStyleGenerator.OPT_PARAM, value = "pooled"),//指定优化器，用于提高性能
            }
    )
    private Long id;

    private  String bookName;

    private LocalDate publishDate;

    /**
     * 书和门类是多对一的关系
     */
    @JsonIgnore
    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "category_id",referencedColumnName = "id")
    private Category category;

    /**
     * 书和作者是多对多的关系，我们让book为关联拥有放，添加@JoinTable注解。
     */
    @JsonIgnore
    @ManyToMany
    @JoinTable(name = "jpa_book_author",
            joinColumns = @JoinColumn(name="book_id", referencedColumnName="id"),
            inverseJoinColumns= @JoinColumn(name="author_id", referencedColumnName="id"))
    private List<Author> authors;

}

运行测试用例1生成的表结构和打印的SQL如下：

　

运行测试用例2，SQL打印及结果如下：

Hibernate: select book0_.id as id1_8_, book0_.book_name as book_nam2_8_, book0_.category_id as category4_8_, book0_.publish_date as publish_3_8_, book0_.format as format1_11_, book0_.print_date as print_da1_14_, book0_.clazz_ as clazz_ from ( select id, book_name, publish_date, category_id, null as format, null as print_date, 0 as clazz_ from cfq_jpa_book union all select id, book_name, publish_date, category_id, format, null as print_date, 1 as clazz_ from cfq_jpa_ebook union all select id, book_name, publish_date, category_id, null as format, print_date, 2 as clazz_ from cfq_jpa_print_book ) book0_
Book
EBook
PrintBook

运行测试用例3，SQL打印及结果如下：

Hibernate: select ebook0_.id as id1_8_, ebook0_.book_name as book_nam2_8_, ebook0_.category_id as category4_8_, ebook0_.publish_date as publish_3_8_, ebook0_.format as format1_11_ from cfq_jpa_ebook ebook0_
EBook
Hibernate: update cfq_jpa_ebook set book_name=?, category_id=?, publish_date=?, format=? where id=?

得出结论：

1、会生成多张表，父类对应的表中中有自己的字段。子类对应的表中当中除了有自己特有的字段外，也有父类所有的字段。
2、执行新增操作时，执行一次insert到自己对应的表。
3、在使用父类的Repository进行findAll查询时，会将所有的表进行UNION ALL操作。
4、在使用子类自己的Repository进行findAll查询时，单表SELECT。
5、适用于父类和子类差以比较大的时候，如果继承体系比较小时。

源码地址：https://github.com/caofanqi/study-spring-data-jpa