如何将 Java 中的二维矩阵映射到 Hibernate/JPA？

Question

我有一个遗留数据库，我正试图重新设计到 21 世纪。现有数据结构之一涉及包含二维值矩阵的特定类。如果我要从数据库中对这个类进行逆向工程，我最终会得到一系列属性，例如：

private BigDecimal NODE_1_MATRIX_POS_1_1;
private BigDecimal NODE_1_MATRIX_POS_1_2;

等等。由于这是一个 6x6 矩阵，因此有很多这样的列。

我一直在寻找更好的方法，但我不确定我是否在那里。我想做的是这样的：

@Entity
public class TestClass {

    @Id
    private long id;

    @CollectionOfElements
    @JoinTable(
        name="MATRIX_DATA", 
        joinColumns=@JoinColumn(name="ENTRY_ID"))
    private List<List<BigDecimal>> matrix;

但这失败了：

org.hibernate.MappingException: Could not determine type for: java.util.List, at table: MATRIX_DATA, for columns: [org.hibernate.mapping.Column(element)]

与其只是尝试修复错误，我想我会四处打听并尝试找到解决此映射挑战的正确方法。有没有人通过 JPA 找到成功和满意的多维数组映射？

Answer 1

与其只是尝试修复错误，我想我会四处打听并尝试找到解决此映射挑战的正确方法。有没有人通过 JPA 找到成功和满意的多维数组映射？

AFAIK，标准 JPA 不支持嵌套集合。 JPA wiki book 有一个关于这个主题的好部分（我只引用了其中的一部分）：

Nested Collections, Maps and Matrices

在对象中有些常见 具有复杂集合的模型 诸如List 之类的关系 Lists（即矩阵），或Map Maps，或Map 的Lists，等等 在。不幸的是这些类型的 收藏品非常差地映射到 关系数据库。

JPA 不支持嵌套集合关系，通常 最好改变你的对象模型 避免他们做出坚持和 查询更容易。一种解决方案是 创建一个包装嵌套的对象 收藏。

例如，如果 Employee 有一个 Map 的 Projects 由 String 项目类型和值 a List 或 Projects。映射这个 新的ProjectType 类可能是 创建用于存储项目类型和 OneToMany 到 Project。

...

这就是我的建议。例如：

@Entity
public class TestClass {    
    @Id
    private long id;

    @OneToMany(mappedBy="testClass")
    private List<MatrixRow> matrix;
}

MatrixLine 的位置（省略许多细节）：

@Entity
public class MatrixRow {
    @Id
    private long id;

    @ManyToOne
    private TestClass testClass;

    @CollectionOfElements
    private List<BigDecimal> row;
}

或者也许您可以使用自定义用户类型（我不太确定这将如何工作）。

或者（毕竟，您已经在使用不可移植的注释）看看这个问题，看看如何扩展 Hibernate：

• How do I map a nested collection, Map<Key,List<Values>>, with hibernate JPA annotations?

Answer 2

休眠类型项目

您可以使用 Hibernate Types 项目映射 PostgreSQL 多维数组。

您可以选择在实体属性端使用 Java 数组或使用List。

数据库表

例如，假设您有以下plane 数据库表：

CREATE TABLE plane (
    id INT8 NOT NULL,
    name VARCHAR(255),
    seat_grid seat_status[][],
    PRIMARY KEY (id)
)

seat_status 是 PostgreSQL 枚举：

CREATE TYPE seat_status
AS ENUM (
    'UNRESERVED',
    'RESERVED',
    'BLOCKED'
);

JPA 实体

您可以使用EnumArrayType 映射seatGrid 列：

@Entity(name = "Plane")
@Table(name = "plane")
@TypeDef(
    name = "seat_status_array",
    typeClass = EnumArrayType.class
)
public static class Plane {
 
    @Id
    private Long id;
 
    private String name;
 
    @Type(
        type = "seat_status_array",
        parameters = @org.hibernate.annotations.Parameter(
            name = "sql_array_type",
            value = "seat_status"
        )
    )
    @Column(
        name = "seat_grid",
        columnDefinition = "seat_status[][]"
    )
    private SeatStatus[][] seatGrid;
 
    //Getters and setters omitted for brevity

    public SeatStatus getSeatStatus(int row, char letter) {
        return seatGrid[row - 1][letter - 65];
    }
}

因此，您需要声明要使用的适当 Hibernate 类型。对于枚举，您需要使用EnumArrayType：

@TypeDef(
    name = "seat_status_array",
    typeClass = EnumArrayType.class
)

@Type 注解允许您将参数传递给 Hibernate 类型，如 SQL 数组类：

@Type(
    type = "seat_status_array",
    parameters = @org.hibernate.annotations.Parameter(
        name = "sql_array_type",
        value = "seat_status"
    )
)

测试时间

现在，当您持久化以下Post 实体时：

entityManager.persist(
    new Plane()
        .setId(1L)
        .setName("ATR-42")
        .setSeatGrid(
            new SeatStatus[][] {
                {
                    SeatStatus.BLOCKED, SeatStatus.BLOCKED,
                    SeatStatus.BLOCKED, SeatStatus.BLOCKED
                },
                {
                    SeatStatus.UNRESERVED, SeatStatus.UNRESERVED,
                    SeatStatus.RESERVED, SeatStatus.UNRESERVED
                },
                {
                    SeatStatus.RESERVED, SeatStatus.RESERVED,
                    SeatStatus.RESERVED, SeatStatus.RESERVED
                }
            }
        )
);

Hibernate 将发出正确的 SQL INSERT 语句：

INSERT INTO plane (
    name,
    seat_grid,
    id
)
VALUES (
    'ATR-42',
    {
        {"BLOCKED", "BLOCKED", "BLOCKED", "BLOCKED"},
        {"UNRESERVED", "UNRESERVED", "RESERVED", "UNRESERVED"},
        {"RESERVED", "RESERVED", "RESERVED", "RESERVED"}
    },
    1
)

而且，在获取实体时，一切都按预期工作：

Plane plane = entityManager.find(Plane.class, 1L);

assertEquals("ATR-42", plane.getName());
assertEquals(SeatStatus.BLOCKED, plane.getSeatStatus(1, 'A'));
assertEquals(SeatStatus.BLOCKED, plane.getSeatStatus(1, 'B'));
assertEquals(SeatStatus.BLOCKED, plane.getSeatStatus(1, 'C'));
assertEquals(SeatStatus.BLOCKED, plane.getSeatStatus(1, 'D'));
assertEquals(SeatStatus.UNRESERVED, plane.getSeatStatus(2, 'A'));
assertEquals(SeatStatus.UNRESERVED, plane.getSeatStatus(2, 'B'));
assertEquals(SeatStatus.RESERVED, plane.getSeatStatus(2, 'C'));
assertEquals(SeatStatus.UNRESERVED, plane.getSeatStatus(2, 'D'));