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分页安全性

分页安全性是为分页设计的功能，但是表连接功能为其提供底层支持。

集合关联的问题​

这里，我们先介绍两种关联属性，引用关联和集合关联。

  • 被@OneToOne或@ManyToOne修饰的关联属性，称为引用关联
  • 被@OneToMany或@ManyToMany修饰的关联属性，称为集合关联

请参考例子,

集合JOIN导致重复查询结果​

如果我们把当前被查询的第一张表所对应的实体对象称为聚合根对象，引用关联和集合关联之间有如下差异：

  • 查询一个对象，通过引用关联进行table join，在SQL查询结果中，当前主对象不会出现重复记录。例如：

    select 
        b.id as root_id,
        b.name as root_name,
        s.id as associated_id,
        s.name as associated_name 
    from book b
    inner join book_store s
        on b.store_id = s.id
    where b.id = 1;

    查询结果如下，聚合根对象没有出现重复

    root_idroot_nameassociated_idassociated_name
    1Learning GraphQL1O'REILLY

  • 查询一个对象，通过集合关联进行table join，在SQL查询结果中，当前主对象会出现重复记录：

    select 
        b.id as root_id,
        b.name as root_name,
        a.id as associated_id,
        a.first_name as associated_first_name,
        a.last_name as associated_last_name 
    from book b
    inner join book_author_mapping m
        on b.id = m.book_id
    inner join author a
        on m.author_id = a.id
    where b.id = 1;

    查询结果如下，聚合根对象有可能出现重复：

    |root_id|root_name|associated_id|associated_first_name|associated_last_name| |---|---|---|---| |1|Learning GraphQL|1|Eve|Procello| |1|Learning GaphhQL|2|Alex|Banks|

查询结果重复的危害​

基于集合关联的table join会导致重复数据，进而引发以下问题：

  1. 如果开发者忘记去重，就会引入bug。

  2. 即便开发者没有忘记去重，在客户端使用java.util.LinkedHashSet进行去重，也并非一个好的选择。 因为事后的去重操作也不能改变数据库返回的原始结果包含重复数据既定事实，且会消耗额外的网络传输和JVM处理数据的成本。

  3. 最重要的一点，对分页查询不友好。

    在SQL层面对table join连接结果进行分页，往往不是人们所需；更多的场景下，人们希望分页操作被应用在聚合根对象上。

    以Hibernate为例，在这种情况下，Hibernate不得不放弃SQL层面的分页策略，而采用内存层面的分页策略。这样做性能非常低下，为了引起开发人员的重视，Hibernate会在日志中进行告警。如果读者你有Hibernate使用经验，相信下面这条日志会让你感到非常头疼。

    firstResult/maxResults specified with collection fetch; applying in memory

    提示

    注意，Jimmer的另外一个功能对象抓取器，并不是基于table join来实现对集合关联属性进行fetch的，故而无此问题，请放心使用。

由于SQL支持子查询，我们把最外层的查询称为顶层查询。综上，在顶级查询中使用集合连接的缺点非常明显，但不可否认，在子查询中使用集合连接仍然有客观的价值。

所以，Jimmer的SQL DSL有这样的特色

信息
  1. 基于集合关联的table join，在顶级查询中需要被禁止。
  2. 基于集合关联的table join，在子查询、update语句和delete语句中仍然可用。

隐含子查询​

提示

对于集合关联而言，其实不推荐JOIN，更推荐隐式子查询。

如果仍然要对集合关联属性进行JOIN，请继续阅读下文。

Table和TableEx​

在Jimmer的SQL DSL中，存在两种表对象，Table<E>和TableEx<E>。

  • Table

    特点：只能通过引用关联进行join，无法通过集合关联属性进行join

    Java类型：org.babyfish.jimmer.sql.ast.table.Table<E>

    Kotlin类型：org.babyfish.jimmer.sql.kt.ast.table.KTable<E>

  • TableEx

    特点：可以通过任何关联属性进行join

    Java类型：org.babyfish.jimmer.sql.ast.table.TableEx<E>

    Kotlin类型：org.babyfish.jimmer.sql.kt.ast.table.KTableEx<E>

生成的代码​

为了实现强类型的SQL DSL，Jimmer使用Annotation processor(Java)或KSP(kotlin)，根据用户定义的实体接口生成SQL DSL相关的源代码。

还是以文章开头的Book实体接口为例，如下两个类型会被自动生成

Generated java code
/* 
 * BookTable.java
 */
package org.babyfish.jimmer.sql.example.model;

import java.lang.Integer;
import java.math.BigDecimal;
import javax.persistence.criteria.JoinType;
import org.babyfish.jimmer.sql.ast.Expression;
import org.babyfish.jimmer.sql.ast.PropExpression;
import org.babyfish.jimmer.sql.ast.table.Table;
import org.babyfish.jimmer.sql.ast.table.spi.AbstractTableWrapper;

public class BookTable extends AbstractTableWrapper<Book> {
    public BookTable(Table<Book> table) {
        super(table);
    }

    public Expression<Long> id() {
        return get("id");
    }

    public PropExpression.Str name() {
        return get("name");
    }

    public PropExpression.Num<Integer> edition() {
        return get("edition");
    }

    public PropExpression.Num<BigDecimal> price() {
        return get("price");
    }

    public BookStoreTable store() {
        return join("store");
    }

    public BookStoreTable store(JoinType joinType) {
        return join("store", joinType);
    }
}

/* 
 * BookTableEx.java
 */
package org.babyfish.jimmer.sql.example.model;

import javax.persistence.criteria.JoinType;
import org.babyfish.jimmer.sql.ast.table.TableEx;

public class BookTableEx extends BookTable implements TableEx<Book> {
    public BookTableEx(TableEx<Book> table) {
        super(table);
    }

    public AuthorTableEx authors() {
        return join("authors");
    }

    public AuthorTableEx authors(JoinType joinType) {
        return join("authors", joinType);
    }
}

观察这两个自动生成的类型，不难看出

  • BookTableEx继承了BookTable。
  • BookTable不支持集合关联，但支持普通字段和引用关联(本例中为store)。
  • BookTableEx增加了对集合关联的支持（本例中为authors）。

因此jimmer-sql的API遵循如下的模式

  • 顶级查询只能基于Table创建。
  • 子查询、update语句和delete语句既可基于Table创建，也可基于TableEx创建。

接下来，以顶层查询和子查询为例，做对比性示范。

只能基于Table创建的顶层查询​

所以，你的代码看起来如此

BookTable table = Tables.BOOK_TABLE;

List<Book> books = sqlClient
    .createQuery(table)
    .where(
        table
            .name() // 可以访问普通字段name
            .eq("Book Name")
    )
    .where(
        table
            .store() // 也可以对引用关联store进行join
            .name()
            .eq("Store Name")
    )
    /* 
     * 然而，无法使用"table.authors()"，因为authors()
     * 方法被定义在了BookTableEx中，而非BookTable中。
     * 
     * 即，编译时禁止了用户在顶级查询中对集合关联进行join
     */
    .select(table)
    .execute();
信息

  • Java: createQuery的参数由用户指定，只能指定为Table类型，如果指定为TableEx类型，报错

  • Kotlin: createQuery自动创建表对象，lamba中的自动变量table的类型被自动识别为Table而非TableEx

最终生成的SQL如下

select 
    tb_1_.ID, 
    tb_1_.NAME, 
    tb_1_.EDITION, 
    tb_1_.PRICE, 
    tb_1_.STORE_ID 
from BOOK as tb_1_ 
inner join BOOK_STORE as tb_2_ on tb_1_.STORE_ID = tb_2_.ID 
where 
    tb_1_.NAME = ? 
and 
    tb_2_.NAME = ?

允许基于TableEx创建子查询​

和顶级查询不同，子查询、update语句和delete语句允许使用TableEx。

下面例子中的Author.books和上面讨论的Book.authors一样，也是一个多对多关联。

BookTable table = Tables.BOOK_TABLE;

// `author`为子查询所用，采用TableEx
AuthorTableEx author = TableExes.AUTHOR_TABLE_EX;

List<Book> books = sqlClient
    .createQuery(table)
    .where(sqlClient
        .createSubQuery(author)
        .where(
            author
                // `author`是TableEx，
                // 所以集合关联`books`是允许的
                .books()
                .eq(table),

            author.firstName().eq("Alex")
        )
        .exists()
    )
    .select(table)
    .execute();
信息

  • Java: createSubQuery的参数由用户指定，不强制但建议指定为TableEx类型

  • Kotlin: wildSubQuery (或subQuery) 自动创建表对象，lamba中的自动变量table的类型被自动识别为TableEx而非Table

最终生成的SQL如下

select 
    tb_1_.ID, 
    tb_1_.NAME, 
    tb_1_.EDITION, 
    tb_1_.PRICE, 
    tb_1_.STORE_ID 
from BOOK as tb_1_ 
where exists(
    select 1 
    from AUTHOR as tb_2_ 
    // highlight-start
    inner join BOOK_AUTHOR_MAPPING as tb_3_ 
        on tb_2_.ID = tb_3_.AUTHOR_ID 
    // highlight-end
    where 
        tb_3_.BOOK_ID = tb_1_.ID 
    and 
        tb_2_.FIRST_NAME = ?
)

asTableEx​

禁止在顶级查询中使用集合关联，绝大部分情况下都是合理的，但并非所有情况都合理。

比如，用户并不查询整个对象，而且查询个别字段，并使用SQL关键字distinct来抵消对集合关联join所带来的副作用。这种场景是完全合理的。

所以，禁止在顶级查询中使用集合关联是一个软性限制，而非刚性限制。可以轻松突破。

BookTable book = Tables.BOOK_TABLE;

List<Long> bookIds = sqlClient
    .createQuery(book)
    .where(
        book
            .asTableEx() ❶
            .authors()
            .firstName()
            .ilike("A%")
    )
    .select(book.id())
    .distinct() ❷
    .execute();
信息

  • ❶ 开发人员向Jimmer表示TA清楚自己在干什么，请求Jimmer允许TA基于集合关联进行表连接

  • ❷ 开发人员对自己的行为负责，如果此处有额外的操作，则应该是distinct而不应该是分页相关的操作

最终生成的SQL如下

select 
    distinct tb_1_.ID 
from BOOK as tb_1_ 
/* highlight-start */
inner join BOOK_AUTHOR_MAPPING as tb_2_ 
    on tb_1_.ID = tb_2_.BOOK_ID 
inner join AUTHOR as tb_3_ 
    on tb_2_.AUTHOR_ID = tb_3_.ID 
/* highlight-end */
where lower(tb_3_.FIRST_NAME) like ?