Hibernate关联映射(非常详细)
Hibernate 是一款基于 ORM 设计思想的框架,它将关系型数据库中的表与我们 Java 实体类进行映射,表中的记录对应实体类的对象,而表中的字段对应着实体类中的属性。Hibernate 进行增删改查等操作时,不再直接操作数据库表,而是对与之对应的实体类对象进行处理。那么,Hibernate 是如何处理多表关联问题的呢?本节我们针对此问题进行介绍。
关联映射
在关系型数据库中,多表之间存在着三种关联关系,分别为一对一、一对多和多对多,如图 1 所示。图1:多表关联关系
关联关系描述的是数据库表之间的引用关系,而 Hibernate 关联映射指的就是与数据库表对应的实体类之间的引用关系。
在数据库中,如果两张表想要建立关联关系,就需要外键来连接它们,数据库表之间的关系是没有方向性的,且彼此是透明的。而在 Java 中,如两个类想要建立关系的话,那就需要这两个类都通过属性(变量)来管理对方的引用,以达到建立关联关系的目的,Hibernate 关联映射也是通过这种方式实现的。
一对多
在三种关联关系中,一对多(或者多对一)是最常见的一种关联关系。在关系型数据库中,一对多映射关系通常是由“多”的一方指向“一”的一方。在表示“多”的一方的数据表中增加一个外键,指向“一”的一方的数据表的主键,“一”的一方称为主表,而“多”的一方称为从表。
图2:数据库映射一对多关联关系
图 1 说明如下:
student 表为学生表,id 为学生表的主键,name 表示学生名称;
grade 表为班级表,id 为班级表的主键,name 表示班级名称;
gid 为学生表的外键,指向班级表的主键 id;
使用 Hibernate 映射“一对多”关联关系时,需要如下步骤:
在“多”的一方的实体类中,引入“一”的一方实体类对象作为其属性,并在映射文件中通过 <many-to-one> 标签进行映射;
在“一”的一方的实体类中,以 Set 的形式引入“多”的一方实体类对象作为其属性,并在映射文件中通过 <set> 标签进行映射。
学生和班级之间的关系,是典型的一对多关联关系,一个学生只能属于一个班级,而一个班级可以有多个学生,下面我们以学生(Student)和班级(grade)为例,演示如何使用 Hibernate 建立一对多关联映射。
创建实体类
1. 在 net.biancheng.www.po 包中,创建一个名为 Student 的实体类,代码如下。
package net.biancheng.www.po;
public class Student {
private Integer id;
private String name;
//持有实体类 Grade 的一个引用,维护多对一关系
private Grade grade;
public Student() {
}
public Student(Integer id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Grade getGrade() {
return grade;
}
public void setGrade(Grade grade) {
this.grade = grade;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"id=" + id +
", name='" + name + '\'' +
", grade=" + grade +
'}';
}
}
2. 在 net.biancheng.www.po 包中,创建一个名为 Grade 的实体类,代码如下。
package net.biancheng.www.po;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class Grade {
private Integer Id;
private String name;
//持有 Student 引用的,来维护一对多关联关系
private Set<Student> students = new HashSet<>();
public Integer getId() {
return Id;
}
public void setId(Integer id) {
Id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Set<Student> getStudents() {
return students;
}
public void setStudents(Set<Student> students) {
this.students = students;
}
@Override
public String toString() {
return "Grade{" +
"Id=" + Id +
", name='" + name +
'}';
}
}
建立映射
1. 在 net.biancheng.www.mapping 包中,创建 Student 的映射文件 Student.hbm.xml,配置如下。
<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
"-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
"http://www.hibernate网站站点" rel="nofollow" />
<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
"-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
"http://www.hibernate网站站点" rel="nofollow" />
<mapping resource="net/biancheng/www/mapping/Grade.hbm.xml "/>
<mapping resource="net/biancheng/www/mapping/Student.hbm.xml" />
测试
1. 在测试类 MyTest 中,添加一个 addCascade() 方法,代码如下。
/**
* 一对多
*/
@Test
public void addCascade() {
Session session = HibernateUtils.openSession();
Transaction transaction = session.beginTransaction();
//创建一个班级对象
Grade grade = new Grade();
grade.setName("一年级");
//创建学生对象
Student student = new Student();
student.setName("小明");
//设置学生的班级
student.setGrade(grade);
//创建学生对象
Student student2 = new Student();
student2.setName("小红");
//设置学生的班级
student2.setGrade(grade);
//设置班级内有哪些学生
grade.getStudents().add(student);
grade.getStudents().add(student2);
//保存学生信息
session.save(student);
session.save(student2);
//保存班级信息
session.save(grade);
//提交事务
transactio网站站点" rel="nofollow" />
Hibernate:
create table grade (
id integer not null auto_increment,
name varchar(100),
primary key (id)
) engine=MyISAM
Hibernate:
create table student (
id integer not null auto_increment,
name varchar(100),
gid integer,
primary key (id)
) engine=MyISAM
Hibernate:
alter table student
add constraint FKrahcsicxucn7bhee8empkb42c
foreign key (gid)
references grade (id)
Hibernate:
insert
into
grade
(name)
values
(?)
Hibernate:
insert
into
student
(name, gid)
values
(?, ?)
Hibernate:
insert
into
student
(name, gid)
values
(?, ?)
Hibernate:
update
student
set
gid=?
where
id=?
Hibernate:
update
student
set
gid=?
where
id=?
从控制台的输出可以看到,除了建表操作外,数据库还执行了 3 条 insert 语句和 2 条 update 语句。
3. 查询数据库表 student 中的数据,结果如下。
id | name | gid |
---|---|---|
1 | 小明 | 1 |
2 | 小红 | 1 |
4. 查询数据库表 grade 中的数据,结果如下。
id | name |
---|---|
1 | 一年级 |
多对多
在实际的应用中,“多对多”也是一种常见的关联关系,例如学生和课程的关系,一个学生可以选修多门课程,一个课程可以被多名学生选修。在关系型数据库中,是无法直接表达“多对多”关联关系的,我们一般会采用新建一张中间表,将一个“多对多”关联拆分为两个“一对多”关联解决此问题,如下图。
图3:多对多:数据库表设计方案
图 1 说明如下:
student 表为学生表,id 为学生表的主键,name 表示学生名称;
course 表为课程表,id 为课程表的主键,name 表示课程名称;
student_course 表为中间表,其中字段 cid 和 sid 是中间表的两个外键,分别指向 student 表和 course 表的主键 id;
在 student_course 表中,sid 和 cid 是该表的联主键。
Hibernate 在映射“多对多”关联关系时,需要在两个实体类中,分别以 Set 的方式引入对方的对象,并在映射文件中通过 <set> 标签进行映射。
下面我们以学生(Student)和课程(Course)为例,演示如何使用 Hibernate 建立多对多关联映射。
创建实体类
1. 在 net.biancheng.www.po 包下创建一个名为 Course 的实体类,并以 Set 的形式引入 Student 对象作为其属性,来维护 Course与 Student 之间的多对多关联关系,代码如下。
package net.biancheng.www.po;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
/**
* 课程实体类
*/
public class Course {
private Integer id;
private String name;
//学生 Student 的作为其属性,维护多对多关联关系
private Set<Student> students = new HashSet<>();
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Set<Student> getStudents() {
return students;
}
public void setStudents(Set<Student> students) {
this.students = students;
}
@Override
public String toString() {
return "Course{" +
"id=" + id +
", name='" + name +
'}';
}
}
2. 修改 Student 类的代码,在 Student 类中以 Set 的形式引入 Course 对象作为其属性,来维护 Student 与 Course 之间的多对多关联关系,代码如下。
package net.biancheng.www.po;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
/**
* 学生实体类
*/
public class Student {
private Integer id;
private String name;
private Grade grade;
//将 Course 对象的作为其属性,以维护它们之间的多对多关联关系
private Set<Course> courses = new HashSet<>();
public Student() {
}
public Set<Course> getCourses() {
return courses;
}
public void setCourses(Set<Course> courses) {
this.courses = courses;
}
public Student(Integer id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Grade getGrade() {
return grade;
}
public void setGrade(Grade grade) {
this.grade = grade;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"id=" + id +
", name='" + name + '\'' +
", grade=" + grade +
'}';
}
}
建立映射
1. 在 net.biancheng.www.mapping 包中,创建 Course 的映射文件 Coures.hbm.xml,具体配置如下。
<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
"-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
"http://www.hibernate网站站点" rel="nofollow" />
<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
"-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
"http://www.hibernate网站站点" rel="nofollow" />
<!--指定课程的映射文件-->
<mapping resource="net/biancheng/www/mapping/Course.hbm.xml" />
测试
1. 在测试类 MyTest 中,添加一个 testManyToManySave() 方法,代码如下。
/**
* 多对多
* 保存操作
*/
@Test
public void testManyToManySave() {
Session session = HibernateUtils.openSession();
Transaction transaction = session.beginTransaction();
//新建学生和班级信息
Grade grade = new Grade();
grade.setName("三年级");
Student student = new Student();
student.setName("选课学生1");
student.setGrade(grade);
Student student2 = new Student();
student2.setName("选课学生2");
student2.setGrade(grade);
grade.getStudents().add(student);
grade.getStudents().add(student2);
//新建三个课程
Course course = new Course();
course.setName("Java");
Course course2 = new Course();
course2.setName("PHP");
Course course3 = new Course();
course3.setName("C++");
//学生选课
course.getStudents().add(student);
course.getStudents().add(student2);
course3.getStudents().add(student);
course3.getStudents().add(student2);
//保存操作
session.save(student);
session.save(student2);
session.save(grade);
session.save(course);
session.save(course2);
session.save(course3);
//提交事务
transactio网站站点" rel="nofollow" />
Hibernate:
alter table student
add constraint FKrahcsicxucn7bhee8empkb42c
foreign key (gid)
references grade (id)
Hibernate:
alter table student_course
add constraint FKkx4bkddvbfs0ese9v7hc5rycg
foreign key (cid)
references course (id)
Hibernate:
alter table student_course
add constraint FK8era63dfxi3csvjpresf6fdgu
foreign key (sid)
references student (id)
Hibernate:
insert
into
student
(name, gid)
values
(?, ?)
Hibernate:
insert
into
student
(name, gid)
values
(?, ?)
Hibernate:
insert
into
grade
(name)
values
(?)
Hibernate:
insert
into
course
(name)
values
(?)
Hibernate:
insert
into
course
(name)
values
(?)
Hibernate:
insert
into
course
(name)
values
(?)
Hibernate:
update
student
set
name=?,
gid=?
where
id=?
Hibernate:
update
student
set
name=?,
gid=?
where
id=?
Hibernate:
update
student
set
gid=?
where
id=?
Hibernate:
update
student
set
gid=?
where
id=?
Hibernate:
insert
into
student_course
(cid, sid)
values
(?, ?)
Hibernate:
insert
into
student_course
(cid, sid)
values
(?, ?)
Hibernate:
insert
into
student_course
(cid, sid)
values
(?, ?)
Hibernate:
insert
into
student_course
(cid, sid)
values
(?, ?)
从控制台输出可知,除了建表和 insert 语句外,Hibernate 还执行了 update 语句,而这些 update 语句正是由于使用双向关联而产生的多余 SQL 语句,它们会导致程序的运行效率降低。
3. 到数据库中,分别查询学生表(stduent)、班级表(grade)、课程表(course)和中间表(student_course)中的数据,结果如下。
图4:多对多-查询结果
反转
在前面介绍“一对多”还是“多对多”关联关系时,我们都采用是双向关联,即关联的双方都对关联关系进行了维护,例如在学生和班级这种一对多关联中,既描述了学生与班级的关系,又描述了班级与学生的关系。这种双向关联的方式可以让 Hibernate 同时控制双方的关系,但在程序运行时,却很容易产生多余的 SQL 语句,造成重复操作的问题。此时,我们可以使用 Hibernate 提供的反转(inverse)功能,来解决此问题。
在映射文件的 <set> 标签中,有一个 inverse(反转)属性,它的作用是控制关联的双方由哪一方管理关联关系。
inverse 属性的取值是 boolean 类型的,当 inverse 属性取值为 false(默认值)时,表示由当前这一方管理双方的关联关系,如果双方 inverse 属性都为 false,双方将同时管理关联关系;取值为 true 时,表示当前一方放弃控制权,由对方管理双方的关联关系。
在一对多关联关系中,通常我们会将“一”的一方的 inverse 属性取值为 true,即由“多”的一方来维护关联关系;而在多对多关联关系中,则任意设置一方的 inverse 属性为 true 即可。
由于学生和班级之间的关联关系是一对多,而学生和课程之间的关联关系是多对多,因此我们可以将这两种关联关系的控制权都交给学生(Student)。下面我们就通过一个实例来演示反转功能。
示例
1. 修改映射文件 Grade.hbm.xml 的配置,在其 <set> 标签中,使用 inverse(反转)属性,并将该属性的值设置为 true,使其丧失对关联关系的控制权,由 Student 来管理它们之间的关联关系,配置如下。
<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
"-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
"http://www.hibernate网站站点" rel="nofollow" />
<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
"-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
"http://www.hibernate网站站点" rel="nofollow" />
/**
* 多对多
* 保存操作
*/
@Test
public void testManyToManySave() {
Session session = HibernateUtils.openSession();
Transaction transaction = session.getTransaction();
transaction.begin();
//新建一个班级信
Grade grade = new Grade();
grade.setName("三年级(反转)");
//新建两个学生
Student student = new Student();
student.setName("选课学生1(反转)");
Student student2 = new Student();
student2.setName("选课学生2(反转)");
//新建三个课程
Course course = new Course();
course.setName("Java(反转)");
Course course2 = new Course();
course2.setName("PHP(反转)");
Course course3 = new Course();
course3.setName("C++(反转)");
//由于所有的关联关系控制权都交给了Student,因此只能由Stduent对关联关系进行维护
student.setGrade(grade);
student.getCourses().add(course);
student.getCourses().add(course2);
student.getCourses().add(course3);
student2.setGrade(grade);
student2.getCourses().add(course);
student2.getCourses().add(course3);
//保存数据
session.save(course);
session.save(course2);
session.save(course3);
session.save(grade);
session.save(student);
session.save(student2);
//提交事务
transactio网站站点" rel="nofollow" />
Hibernate:
alter table student
add constraint FKrahcsicxucn7bhee8empkb42c
foreign key (gid)
references grade (id)
Hibernate:
alter table student_course
add constraint FKkx4bkddvbfs0ese9v7hc5rycg
foreign key (cid)
references course (id)
Hibernate:
alter table student_course
add constraint FK8era63dfxi3csvjpresf6fdgu
foreign key (sid)
references student (id)
Hibernate:
insert
into
course
(name)
values
(?)
Hibernate:
insert
into
course
(name)
values
(?)
Hibernate:
insert
into
course
(name)
values
(?)
Hibernate:
insert
into
grade
(name)
values
(?)
Hibernate:
insert
into
student
(name, gid)
values
(?, ?)
Hibernate:
insert
into
student
(name, gid)
values
(?, ?)
Hibernate:
insert
into
student_course
(sid, cid)
values
(?, ?)
Hibernate:
insert
into
student_course
(sid, cid)
values
(?, ?)
Hibernate:
insert
into
student_course
(sid, cid)
values
(?, ?)
Hibernate:
insert
into
student_course
(sid, cid)
values
(?, ?)
Hibernate:
insert
into
student_course
(sid, cid)
values
(?, ?)
从控制台输出可以看出,使用了 inverse(反转)功能后,并没有产生多余的 update 语句。
级联
Hibernate 还提供了级联功能,当拥有关联关系控制权的一方,对数据库进行操作时,为了使数据保持同步,其关联对象也执行同样的操作。在 Hibernate 的映射文件中有一个 cascade 属性,该属性用于设置关联对象是否进行级联操作,其常用属性值,如下表。
属性 | 描述 |
---|---|
save-update | 在进行保存或更新时,进行级联操作。 |
delete | 在进行删除操作时,进行级联操作。 |
delete-orphan | 孤儿删除,删除和当前对象解除关联关系的对象。 该属性值仅在关联关系为一对多时有效,因此只有此时才会存在父子关系,其中“一”的一方为“父方”,“多”的一方为“子方”; 例如,班级和学生是一对多的关系,其中班级为“父方”,学生为“子方”,当学生与班级解除了关联关系后,其外键被重置为了 null,那么这个学生也就失去了他的学生身份,这种记录就需要从学生表中删除。 |
all | 所有情况下均进行级联操作, delete-orphan (孤儿删除)除外。 |
all-delete-orphan | 所有情况下均进行级联操作, 包括 delete-orphan (孤儿删除)。 |
none | 默认值,表示所有情况下,均不进行级联操作。 |
下面我们以“班级-学生-课程”为例,演示级联保存、级联删除以及孤儿删除等。
级联保存
班级和学生的关联关系为一对多,而学生与课程的关联关系则为多对多,基于这些关联关系,我们可以在保存班级信息时,级联保存学生和课程信息。1. 修改映射文件 Grade.hbm.xml,在 <set> 标签中,设置 cascade 属性的值为 save-update,以达到保存班级信息时,级联保存学生信息的目的,具体配置如下。
<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
"-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
"http://www.hibernate网站站点" rel="nofollow" />
<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
"-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
"http://www.hibernate网站站点" rel="nofollow" />
@Test
public void testCascadeSave() {
Session session = HibernateUtils.openSession();
Transaction transaction = session.getTransaction();
//开启事务
transaction.begin();
//创建班级
Grade grade = new Grade();
grade.setName("三年级");
Grade grade2 = new Grade();
grade2.setName("四年级");
//新建三个课程
Course course = new Course();
course.setName("Java 基础");
Course course2 = new Course();
course2.setName("Java 面向对象 ");
Course course3 = new Course();
course3.setName("Java 高级特性");
//创建是三个学生
Student student = new Student();
student.setName("张三");
//学生选课
student.getCourses().add(course);
student.getCourses().add(course2);
student.getCourses().add(course3);
Student student2 = new Student();
student2.setName("李四");
//学生选课
student2.getCourses().add(course);
student2.getCourses().add(course2);
Student student3 = new Student();
student3.setName("赵六");
//学生选课
student3.getCourses().add(course2);
student3.getCourses().add(course3);
//将学生分配到班级中
grade.getStudents().add(student);
grade.getStudents().add(student2);
grade2.getStudents().add(student3);
//只保存班级信息,学生和选课信息则通过级联保存
session.save(grade);
session.save(grade2);
//提交事务
transactio网站站点" rel="nofollow" />
<property name="hibernate.hbm2ddl.auto">create</property>
5. 运行测试方法,执行成功后到数据库中,分别对 student 表、grade 表、course 表和中间表 student_course 进行查询,结果如下图。
图5:级联保存结果
从以上查询结果可知,虽然我们只保存班级(grade)信息,但 Hibernate 仍然通过级联操作,将学生信息、课程信息以及选课信息(中间表)都保存到了数据库中。
级联删除
基于班级和学生的“一对多”关联关系,我们可以在删除班级信息时,级联删除班级内的学生信息。1. 修改映射文件 Grade.hbm.xml,并在<set> 标签中的 cascade 属性新增属性值“delete”,配置如下。
<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
"-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
"http://www.hibernate网站站点" rel="nofollow" />
@Test
public void testCascadeDelete() {
Session session = HibernateUtils.openSession();
Transaction transaction = session.getTransaction();
//开启事务
transaction.begin();
// HQL 查询四年级信息
Query query = session.createQuery("from Grade WHERE name=?1");
query.setParameter(1, "四年级");
List<Grade> resultList = query.getResultList();
for (Grade grade : resultList) {
//删除四年级的信息
session.delete(grade);
}
//提交事务
transactio网站站点" rel="nofollow" />
图6:级联删除结果
从查询结果可以看出,我们在删除班级信息时,还同时级联删除了相关的 student(学生)和中间表(student_course)的信息。
Student.hbm.xml 在维护 Student 和 Course 关联映射时,并没有通过 cascade 属性开启级联删除功能,因此课程信息没有被级联删除。级联操作是具有方向性的,在决定级联删除的方向时,需要以现实需求为标准,否则会出现不符常理的错误,例如,级联删除的方向是从 student 到 grade 的话,则就会出现因为一个学生而删掉整个班级的尴尬局面。
孤儿删除
班级和学生的关联关系是“一对多”,此时它们是存在父子关系的,其中班级为“父方”,学生为“子方”。如果学生表中某条数据的外键(gid)就会被重置为 null,即该学生与班级解除了关联关系,不再属于任何一个班级,那么这个学生也就没有了存在的意义,这种数据就被称为孤儿数据,孤儿删除就是用来删除这种“孤儿数据”的。1. 修改映射文件 Grade.hbm.xml,设置 cascade 属性的取值为 delete-orphan,配置如下。
<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
"-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
"http://www.hibernate网站站点" rel="nofollow" />
@Test
public void testDeleteOrphan() {
Session session = HibernateUtils.openSession();
Transaction transaction = session.getTransaction();
//开启事务
transaction.begin();
// HQL 查询三年级信息
Query query = session.createQuery("from Grade WHERE name=?1");
query.setParameter(1, "三年级");
List<Grade> gradeList = query.getResultList();
//遍历结果集
for (Grade grade : gradeList) {
//HQL 查询名为张三的学生信息
Query query1 = session.createQuery("from Student where name=?1");
query1.setParameter(1, "张三");
List<Student> studentList = query1.getResultList();
//将学生张三与班级解除关系,使之称为孤儿
grade.getStudents().removeAll(studentList);
}
//提交事务
transactio网站站点" rel="nofollow" />
图7:孤儿删除结果
从图 3 可以看到,由于学生表中的“张三”与班级表解除了关联关系(外键重置为 null),当我们在班级的映射文件中设置了孤儿删除后,该学生信息及其相关表中数据就被自动删除了。
注意,在介绍级联保存时,我们为了防止其他数据的干扰,而将核心配置文件 hibernate.cfg.xml 中 hibernate.hbm2ddl.auto 属性设置为了 create,这会导致每次执行程序时,都重新创建数据库表。在执行级联删除或孤儿删除时,需要我们重新将 hibernate.hbm2ddl.auto 属性设置为 update。