深入HQL學習以及HQL和SQL的區別

HQL(Hibernate Query Language) 是面向對象的查詢語言, 它和 SQL 查詢語言有些相似. 在 Hibernate 提供的各種檢索方式中, HQL 是使用最廣的一種檢索方式. 它有如下功能:

在查詢語句中設定各種查詢條件；
支持投影查詢, 即僅檢索出對象的部分屬性；
支持分頁查詢；
支持連接查詢；
支持分組查詢, 允許使用 HAVING 和 GROUP BY 關鍵字；
提供內置聚集函數, 如 sum(), min() 和 max()；
支持子查詢；
支持動態綁定參數；
能夠調用用戶定義的 SQL 函數或標準的 SQL 函數。

HQL 查詢包括以下步驟:

獲取Hibernate Session對象。
編寫HQL語句
以HQL語句作爲參數，調用Session的createQuery方法創建查詢對象。
如果HQL語句包含參數，則調用Query的setXxx方法爲參數賦值。
調用Query對象的list()或uniqueResult()方法返回查詢結果列表（持久化實體集）

Qurey 接口支持方法鏈編程風格, 它的 setXxx() 方法返回自身實例, 而不是 void 類型，因此可以寫類似於.setXxx().setXxx().setXxx()...樣式的語句。

HQL vs SQL

HQL 查詢語句是面向對象的, Hibernate 負責解析 HQL 查詢語句, 然後根據對象-關係映射文件中的映射信息, 把 HQL 查詢語句翻譯成相應的 SQL 語句。HQL 查詢語句中的主體是域模型中的類及類的屬性。

SQL 查詢語句是與關係數據庫綁定在一起的。SQL 查詢語句中的主體是數據庫表及表的字段。

HQL實用技術

實體查詢

最簡單實體查詢例子：

String hql = "from User";
Query query = session.createQuery(hql);
List<User> list = query.list();

上面的HQL語句將取出User的所有對應記錄爲：select user0_.U_ID as U_ID1_0_,user0_.U_NAME as U_NAME2_0_,user0_.U_AGE as U_AGE3_0_ from USERS user0_

在HQL語句中，本身大小寫無關，但是其中出現的類名和屬性名必須注意大小寫區分。同時，在Hibernate中，查詢的目標實體存在繼承關係的判定，如果from User將返回所有User以及User子類的記錄。假設系統中存在User的兩個子類：SysAdmin和SysOperator，那麼該hql語句返回的記錄將包含這兩個子類的所有數據，即使SysAdmin和SysOperator分別對應了不同的庫表。

Where子句：如果我們想取出名爲“Erica”的用戶記錄，可以通過Where子句加以限定(其中AS可以省略)：

FROM User AS user WHERE user.name='Erica'

where子句中，我們可以通過比較操作符指定甄選條件，如： =, , <, >, <=, >=, between, not between, in ,not in, is, like等。同時，在where子句中可以使用算術表達式。幾個簡單實例：

FROM User user WHERE user.age<20
FROM User user WHERE user.name IS null
FROM User user WHERE user.name LIKE 'Er%'
FROM User user WHERE (user.age % 2 = 1)
FROM User user WHERE (user.age<20) AND (user.name LIKE '%Er')

屬性查詢

有時，我們需要的數據可能僅僅是實體對象的某個屬性（庫表記錄中的某個字段信息）。通過HQL可以簡單的做到這一點。

String hql = "SELECT user.name FROM User user";
List list = session.createQuery(hql).list();
Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
    System.out.println(it.next());
}

上例中，我們指定了只需要獲取User的name屬性。此時返回的list數據結構中，每個條目都是一個String類型的name數據。我們也可以通過一條HQL獲取多個屬性：

public void test() {
        String hql = "SELECT user.name,user.age FROM User user";
        List list = session.createQuery(hql).list();
        Iterator it = list.iterator();
        while(it.hasNext()){
            Object[] results = (Object[]) it.next();
            System.out.println(results[0]+","+results[1]);
        }
    }

而此時，返回的list數據結構中，每個條目都是一個對象數組(Object[])，其中依次包含了我們所獲取的屬性數據。

除此之外，我們也可以通過在HQL中動態的構造對象實例的方法對這些平面化的數據進行封裝。

String hql = "SELECT new User(user.uName,user.uAge) FROM User user";
        List list = session.createQuery(hql).list();
        Iterator it = list.iterator();
        while(it.hasNext()){
            User user = (User) it.next();
            System.out.println(user);
        }

通過在HQL中動態的構造對象實例，我們實現了對查詢結果的對象化封裝。此時在查詢結果中的User對象僅僅是一個普通的Java對象，僅用於對查詢結果的封裝，除了在構造時賦予的屬性值外，其他屬性均爲未賦值狀態。同時，在實體類中，要提供包含構造屬性的構造方法，並且順序要相同。

與此同時，我們也可以在HQL的select子句中使用統計函數或者利用DSITINCT關鍵字，剔除重複記錄。

SELECT COUNT(*),MIN(user.age) FROM User user
SELECT DISTINCT user.name FROM User user

實體更新與刪除

String hql = "UPDATE User SET age = 18 WHERE id = 1";
        int result = session.createQuery(hql).executeUpdate();

上述代碼利用HQL語句實現了更新操作。對於單個對象的更新也許代碼量並沒有減少太多，但如果對於批量更新操作，其便捷性以及性能的提高就相當可觀。例如，以下代碼將所有用戶的年齡屬性更改爲10

UPDATE User SET age = 18

HQL的delete子句使用同樣很簡單，例如以下代碼刪除了所有年齡大於18的用戶記錄：

DELETE User WHERE age > 18

不過，需要注意的是，在HQL delete/update子句的時候，必須特別注意它們對緩存策略的影響，極有可能導致緩存同步上的障礙。

分組與排序

Order by子句

舉例說明：

FROM User user ORDER BY user.name

默認情況下是按照升序排序，當然我們可以指定排序策略:

FROM User user ORDER BY user.name DESC

order by子句可以指定多個排序條件：

FROM User user ORDER BY user.name, user.age DESC

Group by子句

通過Group by可進行分組統計，如果下例中，我們通過Group by子句實現了同齡用戶的統計：

SELECT COUNT(user),user.age FROM User user GROUP BY user.age

通過該語句，我們獲得了一系列的統計數據。對於Group by子句獲得的結果集而言，我們可以通過Having子句進行篩選。例如，在上例中，我們對同齡用戶進行了統計，獲得了每個年齡層次中的用戶數量，假設我們只對超過10人的年齡組感興趣，可用以下語句實現：

SELECT COUNT(user),user.age FROM User user GROUP BY user.age HAVING COUNT(user) > 10

參數綁定

SQL注入

在解釋參數綁定的使用時，我們先來解釋一下什麼是SQL注入。

SQL Injection是常見的系統攻擊手短，這種攻擊方式的目標是針對由SQL字符串拼接造成的漏洞。如，爲了實現用戶登錄功能，我們編寫了以下代碼：

FROM User user WHERE user.name='"+username+"' AND user.password='"+password+"'

從邏輯上講，該HQL並沒有錯誤，我們根據用戶名和密碼從數據庫中讀取相應的記錄，如果找到記錄，則認爲用戶身份合法。

假設這裏的變量username和password是來自於網頁上輸入框的數據。現在我們來做個嘗試，在登錄網頁上輸入用戶名："'Erica' or 'x'='x'"，密碼隨意，也可以登錄成功。

此時的HQL語句爲：

FROM User user WHERE user.name='Erica' OR 'x'='x' AND user.password='fasfas'

此時，用戶名中的OR 'x'='x'被添加到了HQL並作爲子句執行，where邏輯爲真，而密碼是否正確就無關緊要。

這就是SQL Injection攻擊的基本原理，而字符串拼接而成的HQL是安全漏洞的源頭。參數的動態綁定機制可以妥善處理好以上問題。

Hibernate提供順序佔位符以及引用佔位符，將分別舉例說明：

順序佔位符：

String hql = "from User user WHERE user.name = ? AND user.age = ?";
        List<User> list = session.createQuery(hql).setString(0, "Erica")
                .setInteger(1, 10).list();

引用佔位符：

String hql = "from User user WHERE user.uName = :name AND user.uAge = :age";
        List<User> list = session.createQuery(hql).setString("name", "Erica")
                .setInteger("age", 10).list();

我們甚至還可以用一個JavaBean來封裝查詢參數。

參數綁定機制可以使得查詢語法與具體參數數值相互獨立。這樣，對於參數不同，查詢語法相同的查詢操作，數據庫即可實施性能優化策略。同時，參數綁定機制也杜絕了參數值對查詢語法本身的影響，這也就是避免了SQL Injection的可能。

引用查詢

我們可能遇到過如下編碼規範：“代碼中不允許出現SQL語句”。

SQL語句混雜在代碼之間將破壞代碼的可讀性，並似的系統的可維護性降低。爲了避免這樣的情況，我們通常採取將SQL配置化的方式，也就是說，將SQL保存在配置文件中。Hibernate提供了HQL可配置化的內置支持。

我們可以在實體映射文件中，通過query節點定義查詢語句（與class節點同級）：

<query name="queryTest"><![CDATA[FROM User user where user.uAge < 20]]></query>

需要注意的是，我們是將HQL語句寫入到了xml文件中，所以可能會造成衝突。例如HQL語句的的“<”（小於）與xml的語法有衝突。所以我們會用CDATA將其包裹。

之後我們可以通過session的getNamedQuery方法從配置文件中調用對應的HQL，如：

Query query = session.getNamedQuery("queryTest");
        List<User> list = query.list();
        for(User user : list){
            System.out.println(user);
        }

關聯查詢

關於這部分的內容，參考了很多書上的資料，但都感覺講的不夠清晰，也就是說沒有結合到實際的情況中去。下面將按照一個視頻教程上的順序來介紹關聯查詢。

關於這部分的知識點，是鑑於已經對關聯連接查詢有所瞭解的基礎上，比如懂得什麼是左外連接、內連接等。下面就開始總結：

HQL迫切左外連接

LEFT JOIN FETCH關鍵字表示使用迫切左外連接策略。首先看一下例子中的實體類，這是一個雙向1-N的映射（關於1-N的映射在之前的博客中有介紹Hibernate關係映射2：雙向1-N關聯）.

實體類：

public class Department {

    private Integer id;
    private String name;
    private Set<Employee> emps = new HashSet<>();
  //省卻get和set方法
}
public class Employee {

    private Integer id;
    private String name;
    private float salary;
    private String email;

    private Department dept;
  //省去get和set方法
}

迫切左外連接

String hql = "SELECT DISTINCT d FROM Department d LEFT JOIN FETCH d.emps";
Query query = session.createQuery(hql);
List<Department> depts = query.list();
System.out.println(depts.size());
for (Department dept : depts) {
    System.out.println(dept.getName() + "-" + dept.getEmps().size());
}

上面的例子中是想得到所有的部門以及其中的員工。我們通過DISTINCT進行去重。注意的點：

list()方法中返回的集合中存放實體對象的引用。每個Department對象關聯的Employee集合都將被初始化，存放所有關聯的Employee的實體對象
查詢結果中可能會包含重複元素，可以通過DISTINCT關鍵字去重，同樣由於list中存放的實體對象的引用，所以可以通過HashSet來過濾重複對象。例如：

List<Department> depts = query.list();
depts = new ArrayList<>(new LinkedHashSet(depts));

左外連接

String hql = "FROM Department d LEFT JOIN d.emps";
Query query = session.createQuery(hql);
List<Object[]> result = query.list();
System.out.println(result);
for (Object[] objs : result) {
    System.out.println(Arrays.asList(objs));
}

注意的是：通過左外連接返回的list是一個包含Department和與之連接的Employee的object數組。所以我們還需要對數組進行處理，並且有重複。鑑於此，我們可以通過DISTINCT進行處理。

String hql = "SELECT DISTINCT d FROM Department d LEFT JOIN d.emps";
        Query query = session.createQuery(hql);

        List<Department> depts = query.list();
        System.out.println(depts.size());

        for (Department dept : depts) {
            System.out.println(dept.getName() + ", " + dept.getEmps().size());
        }

注意：

list方法返回的集合中存放的是對象數組類型
根據配置文件來決定Employee集合的檢索策略，比如是fetch、lazy啊或者怎樣，還不是像迫切左外連接那樣。

我們真正進行的過程中，一般都會使用迫切左外連接。因爲迫切左外連接只發送了一條SQL語句將所有信息都查出來，而左外連接就算不使用集合的對象，也會進行查詢，而當真正使用集合的時候，又會再去查詢。所以性能上迫切左外連接要好。

子查詢

子查詢可以在HQL中利用另外一條HQL的查詢結果。例如：

FROM User user WHERE (SELECT COUNT(*) FROM user.address) > 1

HQL中，子查詢必須出現在where子句中，且必須以一對圓括號包圍。

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