从零开始 Spring Boot 67：JPA 中的惰性元素

spring boot

图源：简书 (jianshu.com)

惰性加载带来的问题

在实体类之间建立关系时，可以选择“惰性加载”，比如：

@Entity
public class Student {
	// ...
    @OneToMany(mappedBy = "student",
            cascade = CascadeType.ALL,
            fetch = FetchType.LAZY)
    @Builder.Default
    private List<Email> emails = new ArrayList<>();
	// ...
}

@Entity
@Table(uniqueConstraints = @UniqueConstraint(columnNames = {"account", "domain"}))
public class Email {
	// ...
    @Setter
    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "student_id")
    private Student student;
}

@OneToMany的fetch属性可以选择FetchType.LAZY或FetchType.EAGER，前者是惰性加载，后者是急切加载。如果是惰性加载，JPA 从数据库中加载Student实例时，不会立即加载关联的emails属性。而是直到真正使用emails属性时才会再查询并加载数据。

这样虽然可以避免不必要的关联查询，但同时也会产生另一个问题——获取到的关联数据是否有效？

为了避免这个问题，JPA 要求使用惰性加载时，相关数据的延迟加载与之前的实体数据加载在同一个事务下，否则就无法保证数据一致性。如果不这样做，就会产生异常。

比如下面这个示例，为Student创建服务层，并提供一个根据学生姓名查询学生实体实例的方法：

@SuppressWarnings("SpringJavaInjectionPointsAutowiringInspection")
@Service
public class StudentService {
    @Autowired
    private StudentRepository studentRepository;

    public Student findStudentByName(String name) {
        return studentRepository.findOne(Example.of(Student.builder()
                .name(name)
                .build())).get();
    }
    // ...
}

调用示例：

var student = studentService.findStudentByName("icexmoon");
Assertions.assertEquals("icexmoon", student.getName());
Assertions.assertThrows(LazyInitializationException.class, () -> {
    student.getEmails().size();
});

因为调用示例中并没有使用事务，所以调用student.getEmails().size()时会产生一个LazyInitializationException异常。

要解决这个问题，最简单的是将关联集合的加载方式修改为FetchType.EAGER，但有时候我们可能不希望这么做，此时有一些其他方式可供我们选择。

使用 JPQL

可以直接使用 JPQL 进行关联查询，同时加载关联的数据：

@SuppressWarnings("SpringJavaInjectionPointsAutowiringInspection")
@Service
public class StudentService {
    @Autowired
    private SessionFactory sessionFactory;
    
    public Student findStudentByName2(String name) {
        var session = sessionFactory.openSession();
        Student student = session.createQuery("select s from Student s join fetch s.emails where s.name=:name", Student.class)
            .setParameter("name", name)
            .getSingleResult();
        session.close();
        return student;
    }
}

SQL 日志：

select s1_0.id,e1_0.student_id,e1_0.id,e1_0.account,e1_0.domain,s1_0.name from student s1_0 join email e1_0 on s1_0.id=e1_0.student_id where s1_0.name=?
binding parameter [1] as [VARCHAR] - [icexmoon]

使用实体图

可以用实体图（Entity Graph）指定在 JPA 查询时需要加载的属性：

@SuppressWarnings("SpringJavaInjectionPointsAutowiringInspection")
@Service
public class StudentService {
    @Autowired
    private SessionFactory sessionFactory;
	// ...
    public Student findStudentByName3(String name) {
        long id = this.findStudentByName("icexmoon").getId();
        var session = sessionFactory.openSession();
        RootGraph<Student> entityGraph = session.createEntityGraph(Student.class);
        entityGraph.addAttributeNodes("name", "emails");
        Map<String, Object> properties = new HashMap<>();
        properties.put("javax.persistence.fetchgraph", entityGraph);
        return session.find(Student.class, id, properties);
    }
}

可以阅读这篇文章了解实体图的更多信息。

使用事务

正如前面所说的，如果在延迟加载数据时能够在同一个事务中，也就不会出现类似的问题：

@Test
@Transactional
void test4(){
    var student = studentService.findStudentByName("icexmoon");
    Assertions.assertEquals("icexmoon", student.getName());
    Assertions.assertEquals(2, student.getEmails().size());
}