DoytoQuery中關于N+1查詢問題解決方案詳解

更新時間：2022年12月27日 17:15:00 作者：f0rb

這篇文章主要為大家介紹了DoytoQuery中關于N+1查詢問題解決方案詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進步，早日升職加薪

1. 背景

Java Persistence with Hibernate 在12.2.1小節(jié)使用如下例子描述 n+1查詢問題:

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 = ?
}

在這個例子中，每個bids集合的加載都需要執(zhí)行一條額外的查詢語句，當item有N條記錄，一共就會執(zhí)行N+1條查詢語句：

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層的解決方案

在本方案中，首先通過兩個步驟對SQL語句加以改造，從SQL層面上解決這個問題。

使用關鍵字UNION ALL將N條查詢語句合為一條語句，便將N+1次查詢轉化為了1+1次查詢。
由于第二次查詢的所有記錄被一次性返回，而我們需要將Bid實體關聯到相關的Item實體上，因此我們需要添加一個額外的item_id列以便進行實體關聯。

以下是改造后的兩條查詢語句。

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之間的關系是典型的一對多/多對一關系。以上這一解決方案也可用于多對多關系。

3. ORM應用層的解決方案

對于ORM層，我們需要想辦法從表結構的信息中映射到第二條查詢語句，在Java中開發(fā)中我們常用注解的方式來進行配置。

上面的SQL語句中只有四個要素，兩個表名item和bid，表bid中的外鍵列item_id和表item中的引用列id。其中，查詢實體的表名是已知的，于是便只剩下三個要素。 DoytoQuery定義了一個注解@DomainPath來配置這三個要素，用以映射第二條查詢語句。

@Target(FIELD)
@Retention(RUNTIME)
public @interface DomainPath {
    String[] value();
    String localField() default "id";
    String foreignField() default "id";
}

由于第二條查詢語句中附加的id列僅用于實體賦值，因此我們將附加列的別名統(tǒng)一命名為 MAIN_ENTITY_ID。Item和Bid的類定義如下：

@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;
}

假設Item和Category之間的多對多關系存放于中間表CATEGORY_ITEM中，我們可以使用@DomainPath來定義如下實體，用以映射第二條查詢語句：

@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. 小結

在本文中，我們介紹了DoytoQuery中的一種可以避免n+1查詢問題的關聯查詢方案。并且我們只需要通過一個注解@DomainPath便可管理ERM中定義的四種實體關系，更多關于DoytoQuery N+1查詢問題的資料請關注腳本之家其它相關文章！

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