使用JPA和Hibernate查询分页

news/2024/10/22 12:15:29/

介绍

受到我最近给出的StackOverflow答案的启发，我决定是时候写一篇关于使用JPA和Hibernate时查询分页的文章了。

在本文中，您将了解如何使用查询分页来限制 JDBC大小并避免获取不必要的数据。ResultSet

如何在#Hibernate中使用查询分页来限制 JDBC 结果集的大小并避免获取不必要的数据。@vlad_mihalceahttps://t.co/fkd8ne1mYjpic.twitter.com/Ca78OhlIP1

— Java （@java）2018 年 10 月 12 日

域模型

现在，假设我们在应用程序中定义了以下实体类：PostPostComment

类是父实体，而子实体是子实体，因为它与实体有关联。两个实体都实现了提供用于访问基础实体标识符的协定的接口。PostPostComment@ManyToOnePostIdentifiable

接下来，我们将在数据库中保存以下内容和实体：PostPostComment

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LocalDateTime timestamp = LocalDateTime.of(
    2018, 10, 9, 12, 0, 0, 0
);
 
int commentsSize = 5;
 
LongStream.range(1, 50).forEach(postId -> {
    Post post = new Post();
    post.setId(postId);
    post.setTitle(
        String.format("Post nr. %d", postId)
    );
    post.setCreatedOn(
         Timestamp.valueOf(
            timestamp.plusMinutes(postId)
        )
    );
 
    LongStream.range(1, commentsSize + 1).forEach(commentOffset -> {
        long commentId = ((postId - 1) * commentsSize) + commentOffset;
 
        PostComment comment = new PostComment();       
        comment.setId(commentId);
        comment.setReview(
            String.format("Comment nr. %d", comment.getId())
        );
        comment.setCreatedOn(
            Timestamp.valueOf(
                timestamp.plusMinutes(commentId)
            )
        );
 
        post.addComment(comment);
 
    });
     
    entityManager.persist(post);
});

限制结果集大小

为了限制基础查询大小，JPA接口提供了setMaxResults方法。ResultSetQuery

因此，在执行以下 JPQL 查询时：

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List<Post> posts = entityManager
.createQuery(
    "select p " +
    "from Post p " +
    "order by p.createdOn ")
.setMaxResults(10)
.getResultList();
 
assertEquals(10, posts.size());
assertEquals("Post nr. 1", posts.get(0).getTitle());
assertEquals("Post nr. 10", posts.get(9).getTitle());

Hibernate在PostgreSQL上生成以下SQL语句：

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SELECT p.id AS id1_0_,
       p.created_on AS created_2_0_,
       p.title AS title3_0_
FROM post p
ORDER BY p.created_on
LIMIT 10

在 SQL Server 2012（或更高版本）上，Hibernate 将执行以下 SQL 查询：

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SELECT p.id AS id1_0_,
       p.created_on AS created_2_0_,
       p.title AS title3_0_
FROM post p
ORDER BY p.created_on
OFFSET 0 ROWS FETCH NEXT 10 ROWS ONLY

因此，SQL 分页查询适用于基础数据库引擎功能。

使用查询分页时，使用 of 是强制性的，因为 SQL 不保证任何特定的顺序，除非我们通过子句提供一个。ORDER BYORDER BY

使用偏移来定位结果集

如果上一个查询是给定分页查询的第一页的典型查询，则导航下一页需要将结果集定位在最后一页结束的位置。为此，JPA接口提供了setFirstResult方法。Query

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List<Post> posts = entityManager
.createQuery(
    "select p " +
    "from Post p " +
    "order by p.createdOn ")
.setFirstResult(10)
.setMaxResults(10)
.getResultList();
 
assertEquals(10, posts.size());
assertEquals("Post nr. 11", posts.get(0).getTitle());
assertEquals("Post nr. 20", posts.get(9).getTitle());

在 PostgreSQL 上运行之前的 JPQL 查询时，Hibernate 执行以下 SQL SELECT 语句：

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SELECT p.id AS id1_0_,
       p.created_on AS created_2_0_,
       p.title AS title3_0_
FROM post p
ORDER BY p.created_on
LIMIT 10
OFFSET 10

在 SQL Server 2012（或更高版本）上，Hibernate 将生成以下 SQL 查询：

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SELECT p.id AS id1_0_,
       p.created_on AS created_2_0_,
       p.title AS title3_0_
FROM post p
ORDER BY p.created_on
OFFSET 10 ROWS FETCH NEXT 10 ROWS ONLY

DTO投影查询

JPA 查询分页不限于仅返回实体的实体查询。您也可以将其用于DTO投影。

假设我们有以下DTO：PostCommentSummary

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public class PostCommentSummary {
 
    private Number id;
    private String title;
    private String review;
 
    public PostCommentSummary(
            Number id,
            String title,
            String review) {
        this.id = id;
        this.title = title;
        this.review = review;
    }
 
    public PostCommentSummary() {}
 
    //Getters omitted for brevity
}

运行以下 DTO 投影查询时：

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List<PostCommentSummary> summaries = entityManager
.createQuery(
    "select new " +
    "   com.vladmihalcea.book.hpjp.hibernate.fetching.PostCommentSummary( " +
    "       p.id, p.title, c.review " +
    "   ) " +
    "from PostComment c " +
    "join c.post p " +
    "order by c.createdOn")
.setMaxResults(10)
.getResultList();
 
assertEquals(10, summaries.size());
assertEquals("Post nr. 1", summaries.get(0).getTitle());
assertEquals("Comment nr. 1", summaries.get(0).getReview());
 
assertEquals("Post nr. 2", summaries.get(9).getTitle());
assertEquals("Comment nr. 10", summaries.get(9).getReview());

Hibernate将分页子句附加到底层SQL查询：

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SELECT p.id AS col_0_0_,
       p.title AS col_1_0_,
       c.review AS col_2_0_
FROM post_comment c
INNER JOIN post p ON c.post_id=p.id
ORDER BY c.created_on
LIMIT 10

有关使用 JPA 和 Hibernate 进行 DTO 投影的更多详细信息，请查看本文。

本机 SQL 查询

JPA 查询分页不限于实体查询，例如 JPQL 或条件 API。您也可以将其用于本机 SQL 查询。

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List<Tuple> posts = entityManager
.createNativeQuery(
    "select p.id as id, p.title as title " +
    "from post p " +
    "order by p.created_on", Tuple.class)
.setFirstResult(10)
.setMaxResults(10)
.getResultList();
 
assertEquals(10, posts.size());
assertEquals("Post nr. 11", posts.get(0).get("title"));
assertEquals("Post nr. 20", posts.get(9).get("title"));

运行上述 SQL 查询时，Hibernate 会附加特定于 DB 的分页子句：

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SELECT p.id AS id,
       p.title AS title
FROM post p
ORDER BY p.created_on
LIMIT 10
OFFSET 10

加入抓取和分页

但是，如果我们尝试在实体查询中使用子句，同时也使用 JPA 分页：JOIN FETCH

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List<Post> posts = entityManager.createQuery(
    "select p " +
    "from Post p " +
    "left join fetch p.comments " +
    "order by p.createdOn", Post.class)
.setMaxResults(10)
.getResultList();
 
assertEquals(10, posts.size());

休眠将发出以下警告消息：

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HHH000104: firstResult/maxResults specified with collection fetch; applying in memory!

并且执行的 SQL 查询将缺少分页子句：

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SELECT p.id AS id1_0_0_,
       c.id AS id1_1_1_,
       p.created_on AS created_2_0_0_,
       p.title AS title3_0_0_,
       c.created_on AS created_2_1_1_,
       c.post_id AS post_id4_1_1_,
       c.review AS review3_1_1_,
       c.post_id AS post_id4_1_0__,
       c.id AS id1_1_0__
FROM post p
LEFT OUTER JOIN post_comment c ON p.id=c.post_id
ORDER BY p.created_on

这是因为 Hibernate 希望完全获取实体及其集合，如子句所示，而 SQL 级分页可能会截断可能使父实体在集合中具有较少元素。JOIN FETCHResultSetPostcomments

警告的问题在于Hibernate将获取andentities的乘积，并且由于结果集的大小，查询响应时间将很长。HHH000104PostPostComment

为了解决此限制，您必须使用窗口函数查询：

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List<Post> posts = entityManager
.createNativeQuery(
    "select * " +
    "from (   " +
    "    select *, dense_rank() OVER (ORDER BY post_id) rank " +
    "    from (   " +
    "        select p.*, pc.* " +
    "        from post p  " +
    "        left join post_comment pc on p.id = pc.post_id  " +
    "        order by p.created_on " +
    "    ) p_pc " +
    ") p_pc_r " +
    "where p_pc_r.rank <= :rank", Post.class)
.setParameter("rank", 10)
.unwrap(NativeQuery.class)
.addEntity("p", Post.class)
.addEntity("pc", PostComment.class)
.setResultTransformer(DistinctPostResultTransformer.INSTANCE)
.getResultList();

有关使用窗口函数修复问题及其代码的更多详细信息，请查看本文。HHH000104DistinctPostResultTransformer

为什么不改用查询流式处理？

JPA 2.2 添加了该方法，您可能认为它是分页的有效替代方案。但是，流结果不会向查询计划程序提供结果集大小，因此可能会选择次优的执行计划。因此，在获取少量数据时，使用分页比流式传输更有效。getResultStreamQuery

有关为什么分页比流式传输更有效的更多详细信息，请查看本文。

键集分页

Markus Winand撰写了《SQL Performance Explained》一书，他提倡使用Keyset分页而不是Offset。尽管偏移分页是 SQL 标准功能，但有两个原因让您更喜欢密钥集分页：

  • 性能（索引必须扫描到偏移量，而对于键集分页，我们可以直接转到按谓词和过滤条件匹配顺序的第一个索引条目）
  • 正确性（如果在两者之间添加元素，偏移分页将无法提供一致的读取）

即使 Hibernate 不支持键集分页，您也可以使用本机 SQL 查询来实现此目的。

结论

获取所需数量的数据是数据访问性能方面最重要的技巧之一。提取数据时，分页允许您控制结果集大小，以便即使基础数据集随时间增长，性能也保持稳定。

虽然键集分页为大型结果集提供了更好的性能，但如果您可以使用正确的过滤谓词缩小扫描的数据集，则偏移分页的性能将相当好。为了获得一致的读取，您必须确保扫描的数据集始终以这样一种方式进行排序，即新条目附加到集的末尾，而不是混合在旧条目之间。


http://www.ppmy.cn/news/1524.html

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