Divisions com Hibernate: uso avançado da Criteria API

Existe uma operação, não muito conhecida, mas muitas vezes necessária, em bancos de dados chamada divisão (division). Essa operação representa o seguinte tipo de consulta: Selecione os alunos que fizeram todos os cursos. Selecione os autores em que todos os seus livros têm mais de 200 páginas. E assim por diante.

Esse tipo de consulta precisa de alguns recursos avançados do SQL, então antes de mostrar como implementá-la vamos ver como implementar consultas um pouco mais simples, usando a Subqueries e a DetachedCriteria, que nos possibilitam consultas bastante poderosas usando a api da Criteria.

Bom, vamos começar com três entidades: Aluno, Curso, e um relacionamento de muitos pra muitos entre eles representado pela entidade Matrícula.

Vamos pensar um pouquinho como fazer a seguinte consulta: "Selecionar todos os alunos que estejam cursando Matemática ou Português". Pensando em banco de dados, podemos fazer um join entre Alunos e Matrículas, e selecionar as linhas em que o curso é matemática ou é português. Precisamos também evitar que a busca retorne alunos repetidos. Vamos fazer isso com Criteria, recebendo a lista dos cursos que eu quero que o aluno esteja cursando algum deles:

 public List<Aluno> alunosCursandoAlgumDessesCursos(List<Curso> cursos) { Criteria criteria = session.createCriteria(Aluno.class); //join com as matrículas criteria.createCriteria("matriculas", "m"); //usando a disjunction para fazer um 'ou' entre vários elementos Disjunction ou = Restrictions.disjunction(); for (Curso curso : cursos) { ou.add(Restrictions.eq("m.curso", curso); } criteria.add(ou);

//eliminando resultados repetidos criteria.setResultTransformer(Criteria.DISTINCT\_ROOT\_ENTITY); return criteria.list(); } 

Ou podemos fazer algo bem mais interessante, que é usar a restrição in, que retorna verdadeiro se a propriedade dada é igual a algum dos elementos da coleção que passarmos pra ela. Nesse caso trocaríamos o Disjunction por simplesmente:

 criteria.add(Restrictions.in("m.curso", cursos)); 

Bem fácil! Agora vamos mudar só um pouquinho a consulta para: "Selecione todos os alunos que estiverem cursando Português E Matemática". Poderíamos inocentemente mudar a Disjunction para Conjunction no método anterior. Mas isso não funciona! Por quê? Porque se fizermos isso, estaríamos mudando a consulta para algo do tipo: "Selecione os alunos que tenham uma matrícula que é em Português e em Matemática ao mesmo tempo". E isso não é possível. Temos que mudar essa consulta para algo do tipo: "Selecione todos os alunos para os quais exista uma matricula no curso Português e exista uma matrícula no curso Matemática".

Existe uma operação em SQL que faz exatamente isso: o exists. Ela retorna verdadeiro se a subconsulta que estiver depois dela retornar algum resultado. Para fazer isso precisamos então criar subconsultas em Criteria, e o jeito de fazer isso é usando a classe Subqueries, que fabrica Criterions que envolvem a criação de subconsultas.

Para usar qualquer método da Subqueries precisamos de uma DetachedCriteria. Essa DetachedCriteria é um tipo especial de Criteria que não precisa da session do hibernate para ser criada. Dentro dela temos acesso a todos os alias e propriedades da Criteria principal, e o uso é o mesmo que faríamos para Criterias normais.

Já que temos a Subqueries na mão, vamos implementar a consulta, recebendo a lista dos cursos que queremos que o aluno esteja matriculado em todos eles:

 public List<Aluno> alunosCursandoTodosEssesCursos(List<Curso> cursos) { Criteria criteria = session.createCriteria(Aluno.class, "a"); Conjunction e = Restrictions.conjunction(); for (Curso c : cursos) { e.add(Subqueries.exists( DetachedCriteria.forClass(Matricula.class, "m") .setProjection(Projections.id()) .add(Restrictions.eqProperty("a.id", "m.aluno.id")) .add(Restrictions.eq("m.curso",c)))); } criteria.add(e); return criteria.list(); } 

Ou seja, queremos que exista uma matrícula do aluno da Criteria principal para cada curso da lista passada.

Mas vamos pensar no seguinte: Essa lista de cursos provavelmente veio de outra consulta no banco, por que não usar essa consulta, ao invés da lista de cursos?! O jeito de fazer isso é usando o operador division que falamos no começo do post. Ele é meio complicado de implementar, pois você tem que pensar meio ao contrário do normal. Por exemplo, para implementar a consulta "Selecione os alunos que estão matriculados em todos os cursos" precisamos transformá-la para: "Selecione os alunos para os quais não exista nenhum curso para o qual não exista matrícula desse aluno para esse curso", ou seja: um aluno que não exista nenhum curso em que ele não esteja matriculado. É estranho mas é assim mesmo que é feito. A Subqueries também possui o método notExists, então podemos fazer a seguinte consulta, que traz os alunos que fazem todos os cursos:

 public List<Aluno> alunosCursandoTodosOsCursos() { Criteria criteria = session.createCriteria(Aluno.class, "a"); criteria.add(Subqueries.notExists( DetachedCriteria.forClass(Curso.class, "c") .setProjection(Projections.id()) .add(Subqueries.notExists( DetachedCriteria.forClass(Matricula.class, "m") .setProjection(Projections.id()) .add(Restrictions.eqProperty("m.curso.id", "c.id")) .add(Restrictions.eqProperty("m.aluno.id", "a.id") )) )); return criteria.list(); } 

Não é um bicho de sete cabeças, mas também não é nada trivial. O código fica meio poluído por causa das chamadas estáticas, mas se você fizer o import static dos métodos a coisa melhora um pouquinho.

As restrições que você tinha colocado para buscar a lista de cursos dos métodos anteriores, você pode colocar na DetachedCriteria de Cursos, que vai funcionar do jeito que é esperado. Por exemplo: "Selecione os alunos que estejam matriculados em um curso noturno" vira "Selecione os alunos para os quais não exista algum curso noturno em que ele não esteja matriculado". Mais ainda: você pode colocar restrições pertinentes na DetachedCriteria da matrícula, que também vai funcionar da forma esperada. Por exemplo: "Selecione os alunos que estejam com a matricula paga em todos os cursos" vira "Selecione os alunos para os quais não existe algum curso em que não exista matrícula paga nesse curso".

Existem muitos casos em que o operador division salva sua vida então, mesmo que ele seja meio complicadinho, é bom saber que ele existe e ter uma boa referência de como implementá-lo =).

Além da Subqueries, existe outra classe muito útil que fabrica Criterions e Projections relacionados a uma propriedade fixa: a Property. Vale a pena olhar o javadoc do hibernate e ver a quantidade de opções de consultas que temos disponíveis. Existe um bug no hibernate que te obriga a setar uma Projection nas DetachedCriterias quando usadas dentro das Subqueries, se isso não é feito o hibernate nos presenteia com uma NullPointerException.