Hibernate Query Language - Do início ao fim

Neste artigo veremos como usar o HQL como recurso do Hibernate para melhorar a produtividade na constru��o de um projeto com uma grande quantidade de relacionamento complexos, nosso foco ser� demonstrar na pr�tica como usar tal recurso.

Antes de come�armos devemos saber o que � o HQL, e partimos do princ�pio que voc� conhece o Framework de Persist�ncia chamado Hibernate, pois ele � essencial para o entendimento do HQL.

HQL � um acr�nimo para Hibernate Query Language e � utilizado para facilitar a constru��o de queries usando os mapeamentos que o pr�prio Hibernate gerencia. Acontece que algumas queries, dada a quantidade de relacionamentos envolvidos, poderiam gerar SQL's enormes se comparados ao HQL que pode ser muito menor. Imagine, por exemplo, um relacionamento entre 10 classes para gerar um relat�rio, a constru��o de um SQL dessa dimens�o poderia demorar horas ou quem sabe dias, e com HQL n�s temos a facilidade de �comprimir� essa tempo ao m�ximo, mas isso teu sem custos e veremos mais a diante quais s�o.

Diferen�a do SQL, o HQL � totalmente orientado a objetos, isso significa que ele �entende� as t�cnicas envolvidas nesse paradigma, como por exemplo: heran�a, polimorfirmos, associa��es e etc.

Vamos come�ar nosso artigo apresentando alguns exemplos b�sicos retirados da pr�pria documenta��o oficial e depois iremos aos exemplos mais reais e complexos. Observe a Listagem 1.

Listagem 1. HQL B�sico


  SELECT c FROM Cat c

O que temos acima � o retorno de todas as inst�ncias do objeto Cat. Em SQL ficaria como o c�digo presente na Listagem 2.

Listagem 2. SQL da Listagem 1


  SELECT c.* FROM tabela_cat c

S� foi poss�vel gerar o SQL da Listagem 2, pois nosso mapeamento da classe Cat est� como o c�digo presente na Listagem 3.

Listagem 3. Classe Cat mapeada via anota��o


  @Entity
  @Table(name = "tabela_cat")
  public class Cat {
   
  }

Perceba que o Hibernate foi at� a classe Cat, procurou o nome da tabela relacionada a classe Cat e construiu o SQL a partir do HQL que n�s montamos na Listagem 1. Em tese, sendo bem generalista, � isso que o Hibernate faz. Vai at� o mapeamento da sua classe e busca nome das colunas e tabelas afim de construir o SQL apropriado, em outra palavras, se seu mapeamento est� errado ent�o inevitavelmente a constru��o do SQL tamb�m ser� feita da forma errada, n�o porque o Hibernate fez errado mas sim porque voc� mapeou errado.

Obviamente que o exemplo acima � bem b�sico e a diferen�a do SQL para o HQL � m�nima mas tem suas vantagens, que veremos mais a frente.

HQL e seus recursos

Listagem 4. Associa��es e Uni�es


  Select cat from Cat as cat
      inner join cat.mate as mate
      left outer join cat.kittens as kitten
  WHERE mate.age = '30' AND kitten.age > '10'

Na Listagem 4 temos um exemplo que envolve o relacionamento entre tr�s classes: Cat, Mate e Kitten. A Classe Cat tem um Mate associado a ela e pode ter v�rios �Kitten�. Estamos buscando todos os objetos Cat quem possuem um Mate com a propriedade age igual a 30 e os Kitten tem a propriedade age maior que 10.

Mas temos uma pequena observa��o a fazer sobre o HQL da Listagem 4. Voc� deve ter percebido que a classe Cat tem as propriedades �mate� e �kittens�, sendo que a primeira � do tipo Mate e a segunda � uma Lista de Kitten. Veja como fica na Listagem 5.

Listagem 5. Classe Cat


  @Entity
  @Table(name = "tabela_cat")
  public class Cat {
         private Mate mate;
         private List<Kitten> kittens;
   
         public Mate getMate() {
               return mate;
         }
   
         public void setMate(Mate mate) {
               this.mate = mate;
         }
   
         public List<Kitten> getKittens() {
               return kittens;
         }
   
         public void setKittens(List<Kitten> kittens) {
               this.kittens = kittens;
         }
   
  }

Desconsideramos os mapeamentos das propriedades, apenas para que voc� possa ver como nossa classe Cat est� montada. Ent�o na Listagem 4 retornamos uma lista de objetos Cat mas esses objetos n�o tem suas propriedades inicializadas (mate e kittens), ou seja, se voc� tentar executar o c�digo da Listagem 6 ap�s a query da Listagem 4, voc� receber� um LazyInitializationException.

Listagem 6. LazyInitializationException


  String meuHQL = �Select cat from Cat as cat
      inner join cat.mate as mate
      left outer join cat.kittens as kitten
  WHERE mate.age = '30' AND kitten.age > '10'�;
  Cat cat = findCat(meuHQL);
  cat.getMate(); //EXCEPTION
  cat.getKittens();//EXCEPTION

Nesse caso ter�amos que buscar o Mate e atribuir ao Cat, depois buscar os Kitten's e atribuir tamb�m ao Cat, mas o HQL nos fornece um recurso muito interessante para evitar tanto stress: o fetch.

A palavra reservada fetch do HQL, for�a com o que o Hibernate inicialize as propriedades que possuem o fetch associado, ou seja, al�m de voc� realizar o JOIN, voc� ainda quer que esse objeto seja inicializado. Vejamos o c�digo da Listagem 7.

Listagem 7. Usando fetch


  SELECT cat from Cat as cat
      inner join fetch cat.mate
      left join fetch cat.kittens child
      left join fetch child.kittens

Com a palavra reservada fetch ap�s nosso JOIN (inner join, left join e etc) e antes do nome da propriedade, n�s conseguimos incializ�-la ignorando, por exemplo, o �fetch = LAZY � que deve estar setado no mapeamento da Classe Cat.

Ficou complicado? Vamos explicar de forma mais simples e completa. Nossa classe Cat da Listagem 8 tem todos os mapeamentos necess�rios.

Listagem 8. Classe Cat completa


  @Entity
  @Table(name = "tabela_cat")
  public class Cat {
         
         @ManyToOne(fetch = javax.persistence.FetchType.LAZY)
      @JoinColumn(name = "id_mate")
         private Mate mate;
         
         @OneToMany(fetch = javax.persistence.FetchType.LAZY, cascade = { javax.persistence.CascadeType.ALL },
                      mappedBy = "cat", targetEntity = Kitten.class)
         private List<Kitten> kittens;
   
         public Mate getMate() {
               return mate;
         }
   
         public void setMate(Mate mate) {
               this.mate = mate;
         }
   
         public List<Kitten> getKittens() {
               return kittens;
         }
   
         public void setKittens(List<Kitten> kittens) {
               this.kittens = kittens;
         }
   
  }

Perceba que ambas as propriedades mate e kittens est�o com o atributo �fetch = javax.persistence.FetchType.LAZY�. Isso significa que quando for executado qualquer HQL (que n�o possua o fetch) essas propriedades n�o estar�o inicializadas por padr�o, estrat�gia muito utilizada para aumento de performance na aplica��o, pois nem sempre precisaremos chamar o �getKittens()� ou �getMate()� atrav�s do Cat e seria um desperd�cio carregar essas propriedades toda vez.

Pod�amos tamb�m optar por mudar para �fetch = javax.persistence.FetchType.EAGER�, e essas propriedades sempre ser�o inicializadas, mas o problema disso � perform�tico e como explicamos anteriormente quase nunca essa � uma boa pr�tica.

Ent�o a �nica op��o e geralmente a melhor, � trazer essas propriedades carregadas atrav�s do HQL, mas se usarmos apenas o JOIN sem o fetch o Hibernate n�o carregar� internamente. Vejamos o c�digo da Listagem 9.

Listagem 9. Com Fetch e Sem Fetch


  /* SEM FETCH */
  String meuHQL = �Select cat from Cat as cat
      inner join cat.mate as mate
      left outer join cat.kittens as kitten
  WHERE mate.age = '30' AND kitten.age > '10'�;
  Cat cat = findCat(meuHQL);
   
  //Apresenta erro pois a propriedade mate n�o est� inicializada
  cat.getMate();
  //Apresenta erro pois a propriedade kittens n�o est� inicializada
  cat.getKittens();
   
  /* COM FETCH */
  String meuHQL = �Select cat from Cat as cat
      inner join fetch cat.mate as mate
      left outer join fetch cat.kittens as kitten
  WHERE mate.age = '30' AND kitten.age > '10'�;
  Cat cat = findCat(meuHQL);
   
  //O Fetch ignora o atributo 'fetch = LAZY' do mapeamento
  cat.getMate();
  cat.getKittens();

Se sua classe tiver muitas propriedades voc� pode optar por usar o fetch all properties que for�a o Hibernate a inicializar todas as propriedades de determinada classe. Veja como ficaria na classe Cat (Listagem 10).

Listagem 10. fetch all properties


  Select cat from Cat as cat
           fetch all properties

Assim como no SQL, existem diversos recursos que voc� pode usar no HQL, na verdade quase todos: like, limit, where, <, >, % e muitos outros que voc� ver� ao longo deste artigo. Veja o uso do like na Listagem 11.

Listagem 11. Usando like no HQL


  Select cat from Cat as cat where cat.mate.name like '%s%'

Vale lembrar que o HQL retorna outros objetos que est�o dentro da classe Cat, se necess�rio, e n�o apenas o Cat. Vejamos a Listagem 12.

Listagem 12. Retornando mate


  select mate
  from Cat as cat
      inner join cat.mate as mate

Perceba na Listagem 12 que estamos retornando o mate que est� dentro do Cat, podemos tamb�m optar por outra forma, como a presente na Listagem 13.

Listagem 13. Retornando mate de forma compacta


  select cat.mate from Cat cat

Tamb�m n�o somos obrigados a retornar o objeto inteiro, podemos retornar apenas propriedades espec�ficas, como vemos na Listagem 14.

Listagem 14. Retornando propriedades espec�ficas


  select cat.name from DomesticCat cat
  where cat.name like 'fri%'

Retornamos acima apenas a propriedade �name� do objeto DomesticCat. Vamos mais al�m, o HQL nos fornece o poder de at� instanciar classes para retorn�-las. Vejamos a Listagem 15.

Listagem 15. Instanciando classes dentro do HQL


  select new Family(mother, mate, offspr)
  from DomesticCat as mother
      join mother.mate as mate
      left join mother.kittens as offspr

Dado que a classe Family tem um construtor que recebe os tr�s par�metros que passamos, ent�o n�s podemos retornar um objeto Family como mostrado na Listagem 15. Essa forma de constru��o � muito interessante quando precisamos criar relat�rios complexos que cont�m campos mixados.

Podemos fazer uso dos recursos da linguagem Java juntamente com o HQL, ent�o nesse caso podemos criar at� um List dentro do HQL e retorn�-lo, como o c�digo da Listagem 16.

Listagem 16. Instanciando um List dentro do HQL


  select new list(mother, offspr, mate.name)
  from DomesticCat as mother
      inner join mother.mate as mate
      left outer join mother.kittens as offspr

Voc� j� deve ter imaginado que podemos usar outras classes como Map, que � muito �til para nomear nossos atributos e recuper�-los em qualquer parte do c�digo. Vejamos a Listagem 17.

Listagem 17. Usando Map no HQL


  select new map( max(bodyWeight) as max, min(bodyWeight) as min, count(*) as n )
  from Cat cat

Temos ent�o tr�s propriedades nomeados com max, min e n respectivamente. Assim podemos cham�-las pelo seu alias dentro do c�digo. Olhe na Listagem 18 como ficaria.

Listagem 18. Usando Map


  String hql = �select new map( max(bodyWeight) as max, min(bodyWeight) as min, count(*) as n )
  from Cat cat�;
  Map retorno = find(hql);
  System.out.println(retorno.get(�max�));
  System.out.println(retorno.get(�min�));
  System.out.println(retorno.get(�n�));

Agregando valores com HQL

O HQL tamb�m nos permite usar as fun��es avg, sum, max, count e min. Vejamos exemplos pr�ticos do seu uso. Vamos come�ar pela Listagem 19.

Listagem 19. Usando fun��es de agrega��o


  select avg(cat.weight), sum(cat.weight), max(cat.weight), count(cat)
  from Cat cat

Como dissemos anteriormente, o HQL � muito parecido com o SQL e prova disso � o uso de operadores aritm�ticos (Listagem 20) e de concatena��o (Listagem 21) id�nticos ao SQL. Listagem 20. Operador de soma com sum


  select cat.weight + sum(kitten.weight)
  from Cat cat
      join cat.kittens kitten
  group by cat.id, cat.weight

Listagem 21. Concatena��o


  select firstName||' '||initial||' '||upper(lastName) from Person

Temos tamb�m o count e o distinct id�nticos ao SQL.

Listagem 22. Count e Distinct


  select distinct cat.name from Cat cat
   
  select count(distinct cat.name), count(cat) from Cat cat

Na Listagem 22 realizamos um distinct na propriedade �cat.name� que nos trar� todos os objetos da classe Cat sem repetir a propriedade name, e tamb�m realizamos um count com distinct em cat.name e depois em cat.

Aprofundando-se na cl�usula WHERE

Igualmente no SQL, a cl�usula WHERE no HQL filtra a quantidade de registros retornados e pode ser utilizada de in�meras formas que veremos na Listagem 23.

Listagem 23. Where com alias e sem alias


  --Com alias
  from Cat as cat where cat.name='Fritz'
   
  --Sem alias
  from Cat where name='Fritz'

Podemos usar o WHERE com a alias (cat) ou sem ela, dependendo de como montamos nosso HQL. Vejamos a Listagem 24.

Listagem 24. Where com compara��o de datas


  select foo
  from Foo foo, Bar bar
  where foo.startDate = bar.date

Igualmente no SQL a compara��o de datas � feita com um simples sinal de igualdade, e podemos tamb�m incrementar nosso HQL com a palavra reservada �is not null�, como vemos na Listagem 25.

Listagem 25. Is not null


  from Cat cat where cat.mate.name is not null

A grande diferen�a com o operador de igual do SQL e do HQL � que no HQL ele pode n�o apenas comparar propriedades, mas inst�ncias, ou seja comparar se dois objetos s�o iguais. Vejamos um exemplo na Listagem 26.

Listagem 26. Usando = para comparar objetos


  select cat, mate
  from Cat cat, Cat mate
  where cat.mate = mate

Atente para a Listagem 26 comparando o objeto cat.mate com outro mate. E como essa compara��o � realizada ? Atrav�s do m�todo �equals()� que deve estar implementado de forma correta na sua classe. Podemos al�m de comparar objetos (inst�ncias de classes), comparar as pr�prias classes, ou seja, checar se determinado resultado � da classe que esperamos, conforme mostra a Listagem 27.

Listagem 27. Comparando classes


  from AuditLog log, Payment payment
  where log.item.class = 'Payment' and log.item.id = payment.id

Comparamos na Listagem 27 se a classe do item que est� dentro da classe AuditLog � da classe 'Payment'.

Usando Express�es no HQL

Esta poderosa linguagem � composta por diversos recursos extras, que tornam ainda mais poderosa a constru��o de uma query. Vejamos nessa se��o esses recursos chamados de express�es.

De acordo com o Manual oficial temos as express�es permitidas em HQL listadas abaixo:

operadores matem�ticos:+, -, *, /
operadores de compara��o bin�rios:=, >=, <=, <>, !=, like
operadores l�gicos: and, or, not
Par�nteses: ( )que indica o agrupamento
in,not in,between,is null,is not null,is empty,is not empty,member of and not member of
case "simples" ,case ... when ... then ... else ... end, and "searched" case,case when ... then ... else ... end
concatena��o de string...||...ouconcat(...,...)
current_date(),current_time()ecurrent_timestamp()
second(...),minute(...),hour(...),day(...),month(...) e year(...)
qualquer fun��o ou operador definidos pela EJB-QL 3.0:substring(), trim(), lower(), upper(), length(), locate(), abs(), sqrt(), bit_length(), mod()
coalesce() and nullif()
str() para converter valores num�ricos ou temporais para uma string de leitura
cast(... as ...), onde o segundo argumento � o nome do tipo hibernate, eextract(... from �) se ANSI cast() eextract() � suportado pelo banco de dados adjacente
A fun��o HQL index(), que se aplicam �s refer�ncias de cole��es associadas e indexadas
As fun��es HQL que retornam express�es de cole��es de valores:size(), minelement(), maxelement(), minindex(), maxindex(), junto com o elemento especial,elements() e fun��es de �ndices que podem ser quantificadas usando some, all, exists, any, in.
Qualquer fun��o escalar suportada pelo banco de dados como sign(),trunc(),rtrim() e sin()
Par�metros posicionais ao estilo JDBC?
Par�metros nomeados:name,:start_date e :x1
Literais SQL 'foo', 69, 6.66E+2, '1970-01-01 10:00:01.0'
Constantes Java final est�tico p�blicoex: Color.TABBY

Dada a listagem acima, vamos ver como utilizar algumas dessas express�es na pr�tica.

Listagem 28. Between


  from DomesticCat cat where cat.name between 'A' and 'B'

Listagem 29. in


  from DomesticCat cat where cat.name in ( 'Foo', 'Bar', 'Baz' )

A express�o between (Listagem 28) filtra registros que est�o entre o argumento A e o argumento B, enquanto a express�o in (Listagem 29) filtra aqueles que est�o dentro da listagem, ou seja, que tem o nome igual a 'Foo', 'Bar' ou 'Baz'.

Listagem 30. size


  from Cat cat where size(cat.kittens)
  > 0

Na Listagem 30 filtramos todos os objetos Cat que tem pelo menos 1 Kitten, ou seja, que possui Kitten maior que zero. Muito �til para retornar Vendedores que possuem pelo menos um venda, ou aqueles que n�o venderam nada, como podemos ver na Listagem 31.

Listagem 31. size() com vendedores sem vendas


  from Vendedor vendedor where size(vendedor.vendas) = 0

Testando HQL no Eclipse

Ap�s todas as se��es acima voc� pode se perguntar onde testar tais queries? Normalmente apenas usando-as diretamente na aplica��o para checar se est� tudo como voc� precisa, mas mostraremos nessa se��o que existe outra forma. Dentro do pr�prio IDE Eclipse voc� tem como testar suas HQL's antes de colocar as mesmas na sua aplica��o, assim a produtividade aumenta e muito, sendo que determinadas queries s� ser�o executadas em ocasi�es muito espec�ficas e seria dif�cil testar.

Primeiro voc� deve abrir a Perspectiva do Hibernate na sua IDE, igual a Figura 1.

Perspectiva Hibernate

Figura 1. Perspectiva Hibernate

Depois voc� ter� criar um arquivo de configura��o a sua base de dados, lembrando que os mapeamentos j� devem estar criados na sua aplica��o, conforme a Figura 2.

Arquivo de Configura��o

Figura 2. Arquivo de Configura��o

Voc� pode usar o bot�o direito do mouse para criar um novo arquivo ou editar o existente. Se tudo estiver corretamente configurado, quando voc� expandir a linha �Database� devem aparecer seus esquemas e tabelas.

Por fim, com tudo configurado, basta voc� clicar no �cone azul escrito �HQL� com uma lupa, e voc� ver� uma console para digita��o de comandos HQL, conforme a Figura 3.

Console do HQL

Figura 3. Console do HQL

Perceba que fizemos um simples �SELECT ṕ.id FROM Pessoa p� que nos retornou a propriedade id de todos os objetos pessoas do banco de dados.

Pr�s e Contras

O HQL n�o tem apenas lados positivos mas tamb�m lados negativos, vejamos:

Pr�s

Facilidade na cria��o de queries complexas com muitos relacionamentos;
Aumento na produtividade do projeto devido o item 1;
Independ�ncia do Banco de dados, pois voc� pode mudar o software SGBD sem interferir na aplica��o, caso tudo esteja em HQL;
Adaptado para trabalhar com conceitos de Orienta��o a Objetos;

Contras

Perca de performance comparado ao SQL comum, pois � feita a constru��o do SQL a partir de todo mapeamento de classes;
Pode tornar-se complexo se n�o o desenvolvedor n�o conhece muito bem como funcionam os mapeamentos de classes do Hibernate (OneToOne, OneToMany e ManyToOne);
Depend�ncia do framework Hibernate, o que deixa o projeto totalmente dependente de uma tecnologia;

Dado alguns pontos positivos e negativos, cabe a voc� analisar as situa��es em que se faz �til o uso do HQL. Visto que, os pontos negativos 2 e 3 podem n�o ser t�o impactantes dependendo do caso, mas o ponto negativo 1 pode fazer diferen�a na gera��o de um relat�rio muito complexo.

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Coment�rios nesta publica��o Escrever um coment�rio sobre conte�do

Rodrigo Concei��o

N�vel 0

Eu consigo fazer um update com join no hibernate?

há +1 ano

Ver coment�rio anterior

Marcio Souza

DevMedia

Oi Rodrigo.

N�o � poss�vel criar instru��es de Update e Delete via HQL com instru��es do tipo JOIN, LEFTJOIN entre outros comandos desse tipo. Voc� pode apenas usar a clausula WHERE como op��o de crit�rio.

há +1 ano

John Lima

N�vel 0

Boa Ronaldo sempre desmistificando a tecnologia.

há +1 ano

Moderacao Devmedia

N�vel 0

há +1 ano

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