這麼優雅的Java ORM沒見過吧!

  Java的ORM框架有不少，但因爲Java語言的限制大部分都不夠優雅也不夠簡單，因此做者只能另闢蹊徑造輪子了。照舊先看示例代碼瞭解個大概，而後再解釋實現原理。

1、ORM示例

1. Insert

public CompletableFuture<Void> insert() {
    var obj = new sys.entities.Demo("MyName"); //構造參數爲主鍵
    obj.Age = 100; //設置實體屬性的值
    return obj.saveAsync();
}

2. Update

• 更新單個實體（必須具有主鍵）

public CompletableFuture<Void> update(sys.entities.Demo obj) {
    obj.Age = 200;
    return obj.saveAsync();
}

• 根據條件更新（必須指定條件以防誤操做）

public CompletableFuture<?> update() {
    var cmd = new SqlUpdateCommand<sys.entities.Demo>();
    cmd.update(e -> e.City = "Wuxi");   //更新字段
    cmd.update(e -> e.Age = e.Age + 1); //更新累加字段
    cmd.where(e -> e.Name == "Johne");  //更新的條件
    var outs = cmd.output(e -> e.Age);  //更新的同時返回指定字段
    return cmd.execAsync().thenApply(rows -> {
        System.out.println("更新記錄數: " + rows);
        System.out.println("返回的值: " + outs.get(0));
        return "Done.";
    });
}

3. Delete

• 刪除單個實體（必須具有主鍵）

public CompletableFuture<Void> update(sys.entities.Demo obj) {
    obj.markDeleted(); //先標記爲刪除狀態
    return obj.saveAsync(); //再調用保存方法
}

• 根據條件刪除（必須指定條件以防誤操做）

public CompletableFuture<?> delete() {
    var cmd = new SqlDeleteCommand<sys.entities.Demo>();
    cmd.where(e -> e.Age < 0 || e.Age > 200);
    return cmd.execAsync();
}

4. Transaction

  因爲做者討厭隱式事務，因此事務命令必須顯式指定。

public CompletableFuture<?> transaction() {
    var obj1 = new sys.entities.Demo("Demo1");
    obj1.Age = 11;

    var obj2 = new sys.entities.Demo("Demo2");
    obj2.Age = 22;

    return DataStore.DemoDB.beginTransaction().thenCompose(txn -> { //開始事務
        return obj1.saveAsync(txn)                 //事務保存obj1
            .thenCompose(r -> obj2.saveAsync(txn)) //事務保存obj2
            .thenCompose(r -> txn.commitAsync());  //遞交事務
    }).thenApply(r -> "Done");
}

5. Sql查詢

• Where條件

public CompletableFuture<?> query(String key) {
    var q = new SqlQuery<sys.entities.Demo>();
    q.where(e -> e.Age > 10 && e.Age < 80);
    if (key != null)
        q.andWhere(e -> e.Name.contains(key)); //拼接條件
    return q.toListAsync(); //返回List<sys.entities.Demo>
}

• 分頁查詢

public CompletableFuture<?> query(int pageSize, int pageIndex) {
    var q = new SqlQuery<sys.entities.Demo>();
    return q.skip(pageSize * pageIndex)
        .take(pageSize)
        .toListAsync();
}

• 結果映射至匿名類

public CompletableFuture<?> query() {
    var q = new SqlQuery<sys.entities.Demo>();
    return q.toListAsync(e -> new Object() { //返回List<匿名類>
        public final String Name = e.Name; //匿名類屬性 = 實體屬性表達式
        public final int    Age = e.Age + 10;
        public final String Father = e.Parent.Name;
    }).thenApply(appbox.data.JsonResult::new);
}

• 結果映射至繼承的匿名類

public CompletableFuture<?> query() {
    var q = new SqlQuery<sys.entities.Demo>();
    q.where(e -> e.Parent.Name == "Rick");
    return q.toListAsync(e -> new sys.entities.Demo() { //返回List<? extens Demo>
        public final String Father = e.Parent.Name;
    });
}

• 結果映射至樹狀結構列表

public CompletableFuture<?> tree() {
    var q = new SqlQuery<sys.entities.Demo>();
    q.where(t -> t.Name == "Rick");
    return q.toTreeAsync(t -> t.Childs); //參數指向EntitySet(一對多成員）
}

• EntityRef(一對一引用的實體成員)自動Join

public CompletableFuture<?> query() {
    var q = new SqlQuery<sys.entities.Customer>();
    q.where(cus -> cus.City.Name == "Wuxi");
    return q.toListAsync();
}

生成的Sql:
Select t.* From "Customer" t Left Join "City" j1 On j1."Code"=t."CityCode"

• 手工指定Join

public CompletableFuture<?> join() {
    var q = new SqlQuery<sys.entities.Customer>();
    var j = new SqlQueryJoin<sys.entities.City>();

    q.leftJoin(j, (cus, city) -> cus.CityCode == city.Code);
    q.where(j, (cus, city) -> city.Name == "Wuxi");
    return q.toListAsync();
}

• 子查詢

public CompletableFuture<?> subQuery() {
    var sq = new SqlQuery<sys.entities.Demo>();
    sq.where(s -> s.ParentName == "Rick");
    
    var q = new SqlQuery<sys.entities.Demo>();
    q.where(t -> DbFunc.in(t.Name, sq.toSubQuery(s -> s.Name)));
    return q.toListAsync();
}

• GroupBy

public CompletableFuture<?> groupBy() {
    var q = new SqlQuery<sys.entities.Demo>();
    q.groupBy(t -> t.ParentName) //多個可重複
        .having(t -> DbFunc.sum(t.Age) > 10);
    return q.toListAsync(t -> new Object() {
        public final String group = t.ParentName == null ? "可憐的孩子" : t.ParentName;
        public final int totals = DbFunc.sum(t.Age);
    }).thenApply(appbox.data.JsonResult::new);
}

2、實現原理

  其實以上的示例代碼並不是最終運行的代碼，做者利用Eclipse jdt將上述代碼在編譯發佈服務模型時分析轉換爲最終的運行代碼，具體過程以下：

1. jdt分析服務虛擬代碼生成AST抽象語法樹;

2. 遍歷AST樹，將實體對象的讀寫屬性改寫爲getXXX(), setXXX();

var name = obj.Name; //讀實體屬性
obj.Name = "Rick";   //寫實體屬性

改寫爲:

var name = obj.getName();
obj.setName("Rick");

3. 遍歷AST樹，將查詢相關方法的參數轉換爲運行時表達式；

public CompletableFuture<?> query(String key) {
    var q = new SqlQuery<sys.entities.Employee>();
    q.where(e -> e.Manager.Name + "a" == key + "b");
    return q.toListAsync();
}

轉換爲:

public CompletableFuture<?> query(String key) {
    var q = new appbox.store.query.SqlQuery<>(-7018111290459553788L, SYS_Employee.class);
    q.where(e -> e.m("Manager").m("Name").plus("a").eq(key + "b"));
    return q.toListAsync();
}

4. 根據服務模型使用到的實體模型生成相應實體的運行時代碼；

5. 最後編譯打包服務模型的字節碼。

以上請參考源碼的ServiceCodeGenerator及EntityCodeGenerator類。

3、性能與小結

  做者寫了個簡單查詢的服務，測試配置爲MacBook主機(wrk壓測 + 數據庫)->4核I7虛擬機(服務端)，測試結果以下所示qps可達1萬，已包括實體映射轉換及序列化傳輸等全部開銷。這裏順便提一下，因爲框架是全異步的，因此沒有使用傳統的JDBC驅動，而是使用了jasync-sql(底層爲Netty)來驅動數據庫。

wrk -c200 -t2 -d20s -s post_bin.lua http://10.211.55.8:8000/api
Running 20s test @ http://10.211.55.8:8000/api
  2 threads and 200 connections
  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev
    Latency    18.97ms    5.84ms  89.15ms   81.55%
    Req/Sec     5.32k   581.92     6.48k    65.00%
  211812 requests in 20.02s, 36.76MB read
Requests/sec:  10578.90
Transfer/sec:      1.84MB

邊碼代碼邊碼文實屬不易，做者須要您的支持請您多多點贊推薦！另歡迎感興趣的小夥伴加入咱們！