NHibernate Inheritance Mapping 继承映射

参考PoEAA，继承的设计模式有：Concrete Table Inheritance（具体表继承）、Single Table Inheritance（单表继承）、Class Table Inheritance（类表继承）。

Concrete Table Inheritance：
父类为接口或抽象类，不需要存储，每一个子类使用一个独立的表。
这种设计在关系型数据库上处理多态关联、查询时很不方便，例如父类需要关联另外一个类时，所有子类的表都需要加入这个关联字段；如果其它类需要跟父类关联，则对应每一个子类需要添加一个外键（使用SQL，可以用1个字段去关联所有子类的表，但NHibernate的这种方式不支持，数据库也不能使用外键）。
Hibernate中将这种设计分为两种实现方案，一种是table-per-concrete-class with implicit polymorphism（隐式多态），另一种table per concrete class with unions。
第一种实现方案下，如果对父类执行一个查询，Hibernate会自动根据父类找出所有的子类，对每个子类的表执行一条查询语句，将返回的结果合并起来生成父类的对象集合。第二种方案下只会执行一条SQL语句，原理是将所有子类UNION起来进行查询。因为将子类UNION起来后可以当作一个表看待，方便的跟其它表关联，因此第二种方案可以很方便的实现多态关联查询。
目前NHibernate只支持第一种方案（不支持union-subclass），因此在NHibernate中使用table-per-concrete-class时，在多态关联、查询方面存在限制。
只对那些不需要联合起来进行查询（多态查询）的继承体系采用这种设计。
NHibernate对这种方式的限制：

Inheritance strategy	Polymorphic many-to-one	Polymorphic one-to-one	Polymorphic one-to-many	Polymorphic many-to-many	Polymorphic `Load()/Get()`	Polymorphic queries	Polymorphic joins	Outer join fetching
table-per-class-hierarchy	`<many-to-one>`	`<one-to-one>`	`<one-to-many>`	`<many-to -many>`	`s.Get(typeof( IPayment), id)`	`from Payment p`	`from Order o join o.payment p`	supported
table-per-subclass	`<many-to-one>`	`<one-to-one>`	`<one-to-many>`	`<many-to -many>`	`s.Get(typeof( IPayment), id)`	`from IPayment p`	`from Order o join o.Payment p`	supported
table-per-concrete-class (implicit polymorphism)	`<any>`	not supported	not supported	`<many-to-any>`	use a query	`from Payment p`	not supported	not supported

Single Table Inheritance：
继承体系中的所有类都用一个表保存，通过一个字段（discriminator column）的值进行区分。Hibernate中叫做table per class hierarchy。这种方式对关系型数据库而言是性能最好的方案，对多态和非多态查询都不错，报表之类的开发不需要大量使用JOIN、UNION。缺点是这个表必须包括继承体系中的所有字段，对非共享字段需要允许为null等。

Class Table Inheritance：
继承体系中的每一个类使用一个表。Hibernate中叫做table-per-subclass，从表的角度看并不是指子类，父类也需要一个表；从对象生命周期等方面看，父类是没有太多意义的，子类才是主角。表结构方面这种方式跟Concrete Table Inheritance有同样的问题，不过它有另外一个特点，就是父对象跟子对象的实体ID值是一样的；父类的表中保存了公共属性，而不是每个子类独立维护；父对象的生命周期跟子对象完全绑定在一起。这些原因使得这种方式能够完全支持各种类型的多态关联、查询，在对象使用层面更方便。

继承，关系型与面向对象最激烈的冲突
这是关系型数据库表现力最弱的地方，却是面向对象最核心的地方。关系型数据库、C#语言特性、Nhibernate三者在这里的制约，给面向对象设计带来最大的限制。
table per concrete class，子类之间的关系最弱，可以基于这一点手工实现多继承特性，但公共属性却是分散的，基类只是一个概念，这一点最烦。
table-per-subclass，把公共属性提取出来放到一个表中，但C#没有多继承的特性，使得这种方式大大逊色。我甚至在怀疑这种设计是否存在悖论，因为父类表中的数据只能被一个子类对象独享，根本没有共享的概念，唯一的好处是NHibernate利用这种表结构比较好的实现了多态查询、关联这个特性，不需要把各个子类特殊的字段揉合在一张表中。手工基于这种表结构设计实现多继承，基本完全用不上NHibernate的继承特性，工作量有点繁琐。
table per class hierarchy，关系型数据库性能问题跟面向对象设计的折中方案，也是现实中最实用的方案，但同样在面向对象方面限制很多。例如如果多层级的继承关系很可能使问题异常复杂化；多继承的问题同样无法突破。

为什么总是提到多继承，因为不少问题确实需要这样处理。
例如企业的物料，原材料跟最终的销售产品属性跟行为都有共性、有差异，但某些物料可能既可以作为原材料，也可以作为产品。物料作为基类，那么这个基类的作用很重要，生命周期应当能跟子类有一定独立性，而三种继承方案里面，基类的作用都是微弱的、受限的。
类似这样的功能，实际中都采用各自独特的结构化设计方式，例如可能将多个物料类型的值拼起来存在一个字段中，或者使用一个字段的位组合表示，对于其它性质的某些功能，可能某些类型就是一些单独的字段表示。

面向对象的特性具备吸引力，ORM工具也总是希望提供良好的映射支持，以比较充分的支持面向对象模型，而关系型数据库的制约与解决复杂问题时设计的技巧性，导致象NHibernate继承特性等，成为一个烫手山芋。

对NHibernate继承方式的选用原则：
1. 不具备充分的理由，尽量不要使用继承映射特性，而利用关联关系，或自己通过模型框架手工实现。
当你开始考虑组合继承关系实现某些功能时，更是回头的时候。并不是不提倡模型中的继承设计，而是尽量避免使用NHibernate的继承映射特性。自己控制继承体系的存取虽然不会像框架提供的那么自动化，但更有灵活性，更能解决实际问题。
2. 父子对象经常需要联合起来，执行多态查询，需要关注性能问题的（有一定数据量），优先选用Table per class hierarchy。
3. 希望实现类似多继承效果的，使用table per concrete class，手工控制多继承的子对象ID一致，C#没有多继承支持，同样采用手工控制。

继承，贫血的痛处
基于贫血方式使用NHibernate，继承基本上没有获得多少面向对象的优势，而不好的继承设计反而带来关系数据库的性能和使用问题。
因为贫血中的继承基本只是数据模型上的继承，如果要实现行为的继承，难道需要Manager、Impl类也相应的做一套继承体系？那还不如采用充血模型了。对象的业务行为没有继承，就丧失了继承特性80-90%的作用，获得的只是在多态查询、数据实体的使用感觉上一点点安慰性好处。

衡量继承模型带来的优点跟缺点，多跟其它候选方案进行对比是很有必要的。我们的目的是不管局部还是全局视角上，都尽可能简单清晰的原则下考虑、选择每一个设计方案。

手头刚好有个功能，10多个类需要分成两个版本对待：修改状态和发布状态。作用是要保证两种状态数据的隔离，行为上不存在差异，只是存在的业务区域不一样而以。就跟流程引擎重新签核一张有修改的表单一样，在签核完成以前，外部用户看到的只能是修改之前的（前一次签核过的）表单资料。
看来这种情况算是贫血里面最适合使用继承的地方了。

table-per-concrete-class
对象和表结构如下：

类和配置文件

public abstract class BillingDetails
{
    private string _id;
    private string _owner;

    public BillingDetails()
    {
    }
    public BillingDetails(string id, string owner)
    {
        this._id = id;
        this._owner = owner;
    }
    public virtual string ID
    {
        get { return this._id; }
        set { this._id = value; }
    }
    public virtual string Owner
    {
        get { return this._owner; }
        set { this._owner = value; }
    }
}

public class CreditCard : BillingDetails
{
    private string _number;
    private string _expYear;
    private string _expMonth;

    public CreditCard()
    {
    }
    public CreditCard(string id, string owner, string number, string month, string year)
        :base(id, owner)
    {
        this._number = number;
        this._expMonth = month;
        this._expYear = year;
    }
    public virtual string Number
    {
        get { return this._number; }
        set { this._number = value; }
    }
    public virtual string ExpMonth
    {
        get { return this._expMonth; }
        set { this._expMonth = value; }
    }
    public virtual string ExpYear
    {
        get { return this._expYear; }
        set { this._expYear = value; }
    }
}

public class BankAccount : BillingDetails
{
    private string _account;
    private string _bankName;
    private string _swift;

    public BankAccount()
    {
    }
    public BankAccount(string id, string owner, string account, string bank, string swift)
        :base(id, owner)
    {
        this._account = account;
        this._bankName = bank;
        this._swift = swift;
    }
    public virtual string Account
    {
        get { return this._account; }
        set { this._account = value; }
    }
    public virtual string Swift
    {
        get { return this._swift; }
        set { this._swift = value; }
    }
    public virtual string BankName
    {
        get { return this._bankName; }
        set { this._bankName = value; }
    }
}

测试代码：

using (ISession session = TestSetup.GetSession())
{
    CreditCard card1 = new CreditCard("00000000-0000-0000-0000-000000000001", "Richie", "aaa", "8", "2008");
    CreditCard card2 = new CreditCard("00000000-0000-0000-0000-000000000002", "Richie", "aab", "8", "2008");
    BankAccount account1 = new BankAccount("10000000-0000-0000-0000-000000000001", "Richie", "aac", "12", "2008");
    BankAccount account2 = new BankAccount("10000000-0000-0000-0000-000000000002", "Floyd", "aaa", "12", "2008");
    using (ITransaction tran = session.BeginTransaction())
    {
        session.Save(card1);
        session.Save(card2);
        session.Save(account1);
        session.Save(account2);
        tran.Commit();
    }

    ICriteria criteria = session.CreateCriteria(typeof(BillingDetails));
    criteria.Add(NHibernate.Expression.Expression.Eq("Owner", "Richie"));
    IList<BillingDetails> billings = criteria.List<BillingDetails>();
    foreach (BillingDetails bill in billings)
        Console.WriteLine(bill.ID);
}

criteria.List<BillingDetails>()查询时执行的SQL语句：

exec sp_executesql N'
    SELECT CREDIT_CARD_ID, OWNER, NUMBER, EXP_MONTH, EXP_YEAR FROM CREDIT_CARD WHERE OWNER = @p0',
    N'@p0 nvarchar(6)',@p0=N'Richie'
exec sp_executesql N'
    SELECT BANK_ACCOUNT_ID, OWNER, ACCOUNT, SWIFT, BANKNAME
    FROM BANK_ACCOUNT WHERE OWNER = @p0',
    N'@p0 nvarchar(6)',@p0=N'Richie'

table-per-subclass
把上面的例子改为table-per-subclass方式，对象结构不变，表结构如下

对于类，只需要把BillingDetails去掉abstract改成具体类，映射文件我们把它放到一个文件中便于查看，把BankAccount.hbm.xml和CreditCard.hbm.xml删除，增加BillingDetails.hbm.xml，内容如下：

测试代码跟前面的完全一样，但这一次执行有些差异。因为上面的测试代码是新增4个子类对象，NHibernate会自动根据配置关系，在父类BillingDetails对应的表中会新增4条记录。另外查询语句如下，查询结果跟前面的例子一样：

exec sp_executesql N'
SELECT this_.BILLING_ID as BILLING1_14_0_, this_.OWNER as OWNER14_0_,
    this_1_.NUMBER as NUMBER15_0_, this_1_.EXP_MONTH as EXP3_15_0_, this_1_.EXP_YEAR as EXP4_15_0_,
    this_2_.ACCOUNT as ACCOUNT16_0_, this_2_.SWIFT as SWIFT16_0_, this_2_.BANKNAME as BANKNAME16_0_,
    case when this_1_.CREDIT_CARD_ID is not null then 1
            when this_2_.BANK_ACCOUNT_ID is not null then 2
            when this_.BILLING_ID is not null then 0
    end as clazz_0_
FROM BILLING_DETAIL this_
left outer join CREDIT_CARD this_1_ on this_.BILLING_ID=this_1_.CREDIT_CARD_ID
left outer join BANK_ACCOUNT this_2_ on this_.BILLING_ID=this_2_.BANK_ACCOUNT_ID
WHERE this_.OWNER = @p0',
N'@p0 nvarchar(6)',@p0=N'Richie'

可以看到，NHibernate在处理多态查询时，自动使用关联执行查询。查询出来的纪录属于哪一个子类，NHibernate使用case when语句用0、1、2标记出来。
这种继承关系的其它一些特性：
1. Get子对象之后，再Get父对象，不会再产生查询SQL。
2. 在子对象上如果只修改了父对象属性，更新时只会对父对象表执行一条更新SQL；如果父子对象的属性都有修改，则更新时对父、子对象的表都会执行更新SQL。
3. 删除子对象时，父对象会被删除；删除父对象，子对象也被删除。他们的生命周期是绑定在一起的。
C#的单继承限制了这种设计的作用，同一个父对象，只能派生出一个子对象。

posted on 2007-09-19 18:55 riccc 阅读(8340) 评论(2) 编辑收藏举报

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Richie

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