Hibernate 中的自然标识符是什么？

Question

在阅读 Hibernate 文档时，我不断看到对自然标识符概念的引用。

这是否仅仅意味着实体由于其所拥有数据的性质而具有的 ID？

例如用户名+密码+年龄+某物作为复合标识符？

Answer 1

在 Hibernate 中，自然键通常用于查找。在大多数情况下，您将拥有一个自动生成的代理 ID。但是这个 id 对查找没什么用，因为您总是会通过姓名、社会保险号或来自现实世界的任何其他字段进行查询。

在使用 Hibernate 的缓存功能时，这种差异非常重要：如果缓存是由您的主键（代理 id）索引的，则查找时不会有任何性能提升。这就是为什么您可以定义一组用于查询数据库的字段 - 自然 id。然后 Hibernate 可以按您的自然键索引数据并提高查找性能。

请参阅此出色的 blog post 以获得更详细的说明，或参阅此 RedHat page 以获得示例 Hibernate 映射文件。

Answer 2

在关系数据库系统中，通常可以有两种类型的简单标识符：

• 自然键，由外部系统分配并保证唯一
• 代理键，例如由数据库分配的IDENTITY 或SEQUENCE。

代理键如此受欢迎的原因是它们更紧凑（4 字节或 8 字节），与非常长的自然键（例如 VIN 需要 17 个字母数字字符，图书 ISBN 长度为 13 位）相比)。如果代理键成为主键，您可以使用 JPA @Id 注释对其进行映射。

现在，假设我们有以下Post 实体：

由于Post 实体也具有自然键，因此除了代理项之外，您还可以使用 Hibernate 特定的 @NaturalId 注释对其进行映射：

@Entity(name = "Post")
@Table(name = "post")
public class Post {
 
    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;
 
    private String title;
 
    @NaturalId
    @Column(nullable = false, unique = true)
    private String slug;
 
    //Getters and setters omitted for brevity
 
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) 
            return false;
        Post post = (Post) o;
        return Objects.equals(slug, post.slug);
    }
 
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(slug);
    }
}

现在，考虑到上面的实体，用户可能已经为 Post 文章添加了书签，现在他们想要阅读它。但是，添加书签的 URL 包含 slug 自然标识符，而不是主键。

所以，我们可以像这样使用 Hibernate 来获取它：

Post post = entityManager.unwrap(Session.class)
.bySimpleNaturalId(Post.class)
.load(slug); 

休眠 5.5 或更新版本

在 Hibernate 5.5 或更高版本上通过其自然键获取实体时，会生成以下 SQL 查询：

SELECT p.id AS id1_0_0_,
       p.slug AS slug2_0_0_,
       p.title AS title3_0_0_
FROM post p
WHERE p.slug = 'high-performance-java-persistence'

因此，从 Hibernate 5.5 开始，实体通过其自然标识符直接从数据库中获取。

休眠 5.4 或更早版本

在 Hibernate 5.4 或更早版本上通过其自然键获取实体时，会生成两个 SQL 查询：

SELECT p.id AS id1_0_
FROM post p
WHERE p.slug = 'high-performance-java-persistence'
 
SELECT p.id AS id1_0_0_,
       p.slug AS slug2_0_0_,
       p.title AS title3_0_0_
FROM post p
WHERE p.id = 1

需要第一个查询来解析与提供的自然标识符关联的实体标识符。

如果实体已经加载到一级或二级缓存中，则第二个查询是可选的。

第一次查询的原因是因为 Hibernate 已经有一个完善的逻辑，用于通过持久上下文中的标识符加载和关联实体。

现在，如果您想跳过实体标识符查询，您可以使用@NaturalIdCache 注释轻松注释实体：

@Entity(name = "Post")
@Table(name = "post")
@org.hibernate.annotations.Cache(
    usage = CacheConcurrencyStrategy.READ_WRITE
)
@NaturalIdCache
public class Post {
 
    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;
 
    private String title;
 
    @NaturalId
    @Column(nullable = false, unique = true)
    private String slug;
 
    //Getters and setters omitted for brevity
 
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) 
            return false;
        Post post = (Post) o;
        return Objects.equals(slug, post.slug);
    }
 
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(slug);
    }
}

这样，您甚至可以在不访问数据库的情况下获取Post 实体。很酷，对吧？

Answer 3

自然标识符是在现实世界中用作标识符的东西。一个例子是社会安全号码或护照号码。

在持久层中使用自然标识符作为键通常是一个坏主意，因为 a) 它们可以在您的控制之外进行更改，b) 由于其他地方的错误，它们最终可能不是唯一的，然后您的数据模型无法处理它，因此您的应用程序崩溃了。

Answer 4

什么自然地标识一个实体。例如，我的电子邮件地址。

然而，一个长的可变长度字符串不是一个理想的键，所以你可能想定义一个surrogate id

在关系设计中又名Natural key

Answer 5

社会保险号可能是natural identity，或者如您所说的用户信息的哈希值。替代方法是 surrogate key，例如 Guid/UID。

Answer 6

在关系数据库理论中，一个关系可以有多个候选键。 candidate key 是关系的一组属性，它们在该关系的两行中永远不会重复，并且不能通过删除其中一个属性来减少，并且仍然保证唯一性。

自然 ID 本质上是候选键。其中“自然”意味着它是您在该关系中持有的数据的性质，而不是您添加的自动生成密钥之类的东西。 自然 ID 可以由单个属性组成。 一般来说，关系的任何唯一且不为空的属性都是候选键，可以认为是自然 id。

在 Hibernate 中，这个注解可以简单地用来表示一个属性可以用来进行搜索，在不使用键的情况下返回唯一的结果。 当您表示为自然 id 的属性更自然地为您处理时，这可能很有用，例如当实际密钥是自动生成的并且您不想在搜索中使用时。

Answer 7

自然标识符（也称为业务密钥）：是表示或代表现实生活中某事的标识符。
电子邮件或国民身份证用于人
Isbn用于图书
IBAN用于银行帐户

这个@NaturalId注解用于指定自然标识符。