JPA 中 CAST 和 TREAT 的區別

一、簡介

在 JPA 中， CAST和TREAT是兩個不同的關鍵字，用於操作資料類型和實體關係。在本教程中，我們將探討CAST和TREAT之間的差異，並透過範例來說明它們的用法。

2. JPA 中的CAST

JPA 中的CAST運算子主要用於 JPQL 查詢中的類型轉換。它允許我們將值從一種資料類型明確轉換為另一種資料類型。例如，我們可以使用CAST將String轉換為Integer ，反之亦然。

這是CAST的語法：

CAST(expression AS type)

expression是我們要轉換的值或字段， type是我們要將表達式轉換成的目標資料類型。

3. JPA 中的TREAT

相較之下， TREAT運算子旨在對 JPQL 查詢中的實體進行類型安全的向下轉換。在處理繼承層次結構時它特別有用。當我們使用TREAT時，我們指定實體的子類型，JPA 檢查實際實體是否確實屬於該類型。

與CAST不同， TREAT不會更改值的基礎資料類型。相反，它允許我們訪問該值，就像它是目標類型一樣。

這是TREAT的語法：

TREAT(expression AS type)

expression是要處理的值， type是目標資料型態。

4. 目的和用途

在 JPA 查詢中， CAST和TREAT都用於處理類型轉換，但它們的用途不同。

4.1.演員CAST操作員

CAST用於將一種資料類型轉換為另一種資料類型以進行運算或比較。當執行需要與資料庫中儲存的資料類型不同的資料類型的查詢時，通常會使用它。

考慮一個範例，其中一個名為Employee實體，並且salary欄位作為String儲存在資料庫中。以下是我們的Employee實體的定義方式：

@Entity

 public class Employee {

 @Id

 private Long id;

 private String salary;

 // getters and setters

 }

在這個例子中， salary欄位的類型是String ，但是我們可能需要根據這個欄位進行數值運算或比較。為了實現這一點，我們可以使用CAST將salary欄位轉換為Integer類型：

Employee emp1 = new Employee();

 emp1.setId(1L);

 emp1.setSalary("5000");

 em.persist(emp1);



 Query query = em.createQuery("SELECT CAST(e.salary AS Integer) FROM Employee e");

 List<Integer> salaries = query.getResultList();



 assertEquals(5000, salaries.get(0));

在此查詢中，我們使用CAST將salary欄位從String轉換為Integer 。此查詢的結果是表示員工薪資的整數清單。

4.2. TREAT操作員

另一方面， TREAT用於繼承中的類型安全向下轉型。它允許我們以一種承認其實際子類別類型的方式處理實體，即使是透過基底類別引用時也是如此。

假設我們有一個實體Vehicle ，其子類別為Car和Bike ，並且我們希望從選擇 Vehicle 的查詢中僅檢索Car實體Vehicle.我們可以使用TREAT來確保類型安全：

@Entity

 public class Vehicle {

 @Id

 private Long id;

 private String type;

 // getters and setters

 }



 @Entity

 public class Car extends Vehicle {

 private Integer numberOfDoors;

 // getters and setters

 }

為了實現這一點，我們在 JPQL 查詢中使用TREAT運算子將Vehicle實例轉換為Car實例：

Vehicle vehicle = new Vehicle();

 vehicle.setId(1L);

 vehicle.setType("Bike");



 Car car = new Car();

 car.setId(2L);

 car.setType("Car");

 car.setNumberOfDoors(4);



 em.persist(vehicle);

 em.persist(car);



 Query query = em.createQuery("SELECT TREAT(v AS Car) FROM Vehicle v WHERE v.type = 'Car'");

 List<Car> cars = query.getResultList();



 assertEquals(4, cars.get(0).getNumberOfDoors());

在此查詢中， TREAT允許我們在適用的情況下將Vehicle視為Car 。結果就是Car實例的列表，即使資料庫中的基礎實體的類型為Vehicle 。

5. 異常處理

在處理類型轉換和實體轉換時。 CAST和TREAT運算子都有關於異常處理的特定行為，

5.1.演員CAST操作員

使用CAST運算子時，如果無法進行資料轉換，則可能會發生異常。當嘗試將值轉換為由於格式或資料類型不相容而無法轉換的類型時，通常會發生這種情況。

假設Employee實體的salary值為「 5ooo 」（這不是有效整數）。當我們執行查詢將此String轉換為Integer時，資料庫會嘗試轉換此值，如果轉換失敗，則會導致JdbcSQLDataException ：

Employee emp1 = new Employee();

 emp1.setId(1L);

 emp1.setSalary("5ooo");



 em.merge(emp1);



 try {

 Query query = em.createQuery("SELECT CAST(e.salary AS Integer) FROM Employee e");

 query.getResultList(); // This should throw an exception

 fail("Expected a JdbcSQLDataException to be thrown");

 } catch (PersistenceException e) {

 assertTrue(e.getCause() instanceof JdbcSQLDataException,

 "Expected a JdbcSQLDataException to be thrown");

 }

在此測試中，我們斷言嘗試轉換無效字串值時會引發JdbcSQLDataException 。

5.2. TREAT操作員

相反， TREAT運算子處理繼承層次結構中的型別安全性向下轉換。與CAST不同， TREAT在遇到類型轉換問題時通常不會引發異常。相反，如果未找到指定子類別類型的實體，它會傳回空結果集。

假設我們在Vehicle實體中查詢Car實例，但唯一可用的車輛是Bike類型。在這種情況下，查詢不會引發異常，而是傳回空結果集：

Query query = em.createQuery("SELECT TREAT(v AS Car) FROM Vehicle v WHERE v.type = 'Bike'");

 List<Car> cars = query.getResultList();



 assertEquals(0, cars.size());

在此範例中，我們正在查詢Car實體，但由於不存在符合的Car實例（僅存在Bike實例），因此TREAT傳回空列表。這種方法避免了異常，並透過優雅地處理沒有實體與所需子類別類型匹配的情況，提供了一種處理類型安全轉換的乾淨方法。

6.標準API

在 Criteria API 中，不直接支援CAST 。但是，只要類型相容，我們就可以使用表達式和as()方法隱式執行類型轉換。例如，如果類型直接相容，我們可以將欄位從一種類型轉換為另一種類型。

以下是我們如何使用as()方法將表達式從一種類型轉換為另一種類型，前提是類型相容：

CriteriaBuilder cb = em.getCriteriaBuilder();

 CriteriaQuery<Integer> cq = cb.createQuery(Integer.class);

 Root<Employee> employee = cq.from(Employee.class);



 Expression<String> salaryExpression = employee.get("salary");

 Expression<Integer> salaryAsInteger = salaryExpression.as(Integer.class);



 cq.select(salaryAsInteger);



 TypedQuery<Integer> query = em.createQuery(cq);



 List<Integer> salaries = query.getResultList();

 assertEquals(5000, salaries.get(0));

在此範例中，我們以String形式檢索salary ，並使用as()方法將其轉換為Integer 。當類型相容時，此方法有效，但 Criteria API 本身不支援直接CAST操作。

另一方面，Criteria API 支援TREAT ，並提供類型安全向下轉型的內建功能。我們可以使用TREAT透過指定子類型來處理實體繼承層次結構。此範例顯示如何將TREAT與CriteriaBuilder結合使用：

CriteriaBuilder cb = em.getCriteriaBuilder();

 CriteriaQuery<Car> cq = cb.createQuery(Car.class);

 Root<Vehicle> vehicleRoot = cq.from(Vehicle.class);



 cq.select(cb.treat(vehicleRoot, Car.class))

 .where(cb.equal(vehicleRoot.get("type"), "Car"));



 TypedQuery<Car> query = em.createQuery(cq);

 List<Car> cars = query.getResultList();



 assertEquals(1, cars.size());

 assertEquals(4, cars.get(0).getNumberOfDoors());

在此範例中， TREAT用於將Vehicle實體轉換為Car實例，確保類型安全並允許我們直接使用Car子類別。

七、總結

下面的表格強調了 JPA 中CAST和TREAT之間的主要區別：

特徵	CAST	TREAT
目的	將標量值從一種類型轉換為另一種類型	將繼承層次結構中的實體或實體集合向下轉換為更具體的子類型
常見用法	主要用於基本類型轉換，例如將String轉換為Integer	用於需要將基底類別（超類別）視為子類別的多型查詢
由JPA支持	JPA 不直接支持	JPA 完全支持
範圍	適用於基本資料類型	適用於繼承層次結構中的實體類型

八、結論

在本文中，我們探討了CAST和TREAT之間的差異。 CAST和TREAT是 JPA 中兩個不同的關鍵字，它們有不同的用途。 CAST用於在基本類型之間進行轉換，而TREAT用於將實例視為不同類型。

像往常一樣，這裡討論的程式碼可以在 GitHub 上找到。