1、简介 {#1简介}

在 JPA 中，CAST 和 TREAT 是两个不同的关键字，用于操作数据类型和实体关系。本文将带你了解 CAST 和 TREAT 的区别，并通过示例来说明它们的用法。

2、JPA 中的 CAST {#2jpa-中的-cast}

JPA 中的 CAST 操作符主要用于 JPQL 查询中的类型转换。它允许我们显式地将一个值从一种数据类型转换为另一种数据类型。例如，可以使用 CAST 将字符串转换为整数，反之亦然。

CAST 的语法如下：

CAST(expression AS type)

expression 是我们要转换的值或字段，type 是我们要将表达式转换为的目标数据类型。

3、JPA 中的 TREAT {#3jpa-中的-treat}

相比之下，TREAT 操作符是为在 JPQL 查询中对实体进行类型安全的向下转换而设计的。它在处理继承层次结构时特别有用。使用 TREAT 时，我们指定实体的子类型，然后 JPA 会检查实际实体是否确实属于该类型。

与 CAST 不同，TREAT 不会改变值的底层数据类型。相反，它允许我们像访问目标类型的值一样访问该值。

TREAT 的语法如下:

TREAT(expression AS type)

expression 是要处理的值，type 是目标数据类型。

4、适用场景和用法 {#4适用场景和用法}

在 JPA 查询中，CAST 和 TREAT 都用于处理类型转换，但它们的用途不同。

4.1、CAST 操作符 {#41cast-操作符}

CAST 用于将一种数据类型转换为另一种数据类型，以便进行操作或比较。在执行查询时，如果需要的数据类型与数据库中存储的数据类型不同，通常会使用 CAST。

示例如下：一个名为 Employee 的实体，其 salary 字段在数据库中存储为字符串。下面是 Employee 实体的定义：

@Entity
public class Employee {
    @Id
    private Long id;
    private String salary;
    // Getter / Setter 方法省略
}

在本例中，salary 字段是 String 类型，但我们可能需要根据该字段执行数字操作或比较。为此，我们可以使用 CAST 将 salary 字段转换为 Integer 类型：

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));

在此查询中，我们使用 CAST 将 salary 字段从 String 转换为 Integer。查询结果是一个整数列表，代表员工的工资。

4.2、TREAT 操作符 {#42treat-操作符}

TREAT 用于继承中的类型安全向下转型。它使我们在处理实体时，即使通过基类引用，也能确认其实际的子类类型。

假设我们有一个实体 Vehicle，包含子类 Car 和 Bike。我们想从 select Vehicle 的查询中仅检索 Car 实体。我们可以使用 TREAT 来确保类型安全：

@Entity
public class Vehicle {
    @Id
    private Long id;
    private String type;
    // Getter / Setter 方法省略
}

@Entity
public class Car extends Vehicle {
    private Integer numberOfDoors;
    // Getter / Setter 方法省略
}

为此，我们在 JPQL 查询中使用 TREAT 操作符将 Vehicle 实例转换为 Car 实例：

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());

在如上查询中，TREAT 允许我们将每个 Vehicle 视作 Car。尽管数据库中的底层实体是 Vehicle 类型，但结果却是一个 Car 实例列表。

5、异常处理 {#5异常处理}

在处理类型转换和实体转换时，CAST 和 TREAT 运算符在异常处理方面有特定的行为。

5.1、CAST 操作符 {#51cast-操作符}

使用 CAST 操作符时，如果数据不能转换，就会出现异常。这种情况通常发生在试图将一个值转换成一种类型时，而由于格式或数据类型不兼容，该值无法转换成这种类型。

假设 Employee 实体的 salary 值为 "5ooo"（这不是一个有效的整数，5 后面不是 0）。当我们执行查询将这个字符串转换为整数时，数据库会尝试转换这个值，如果转换失败，就会导致 JdbcSQLDataException 异常：

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(); // 这会抛出异常
    fail("Expected a JdbcSQLDataException to be thrown");
} catch (PersistenceException e) {
    assertTrue(e.getCause() instanceof JdbcSQLDataException,
      "Expected a JdbcSQLDataException to be thrown");
}

在如上测试中，我们断言当尝试将无效的字符串值转换为整数时会抛出 JdbcSQLDataException 异常。

5.2、TREAT 操作符 {#52treat-操作符}

相比之下，TREAT 操作符可以处理继承层次结构中的类型安全向下转型。与 CAST 不同，TREAT 在遇到类型转换问题时通常不会抛出异常。相反，如果找不到指定子类类型的实体，它会返回空结果集。

假设我们在 Vehicle 实体中查询 Car 实例，但只有 Bike 类型的车辆可用。在这种情况下，查询不会抛出异常，而是返回一个空结果集：

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());

在本例中，我们查询的是 Car 实体，但由于不存在匹配的 Car 实例（只有 Bike 实例），因此 TREAT 返回一个空列表。这种方法避免了异常，并通过优雅地处理没有实体与所需子类类型相匹配的情况，为处理类型安全转换提供了一种简洁的方法。

6、Criteria API {#6criteria-api}

在 Criteria API 中，并不直接支持 CAST。不过，只要类型兼容，我们可以使用表达式和 as() 方法隐式地执行类型转换。例如，如果类型直接兼容，我们就可以将字段从一种类型转换为另一种类型。

下面介绍如何使用 as() 方法将表达式从一种类型转换为另一种类型，前提是这两种类型是兼容的：

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));

在本例中，我们以字符串形式获取 salary，然后使用 as() 方法将其转换为整数。这种方法在类型兼容时有效，但 Criteria API 本身不支持直接 CAST 操作。

而，Criteria API 支持 TREAT ，并为类型安全的向下转型提供了内置功能。通过指定子类型，我们可以使用 TREAT 来处理实体继承层次。下例展示了如何在 CriteriaBuilder 中使用 TREAT：

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());

如上，我们使用 TREAT 将 Vehicle 实体转换为 Car 实例，从而确保了类型安全，并允许我们直接使用 Car 子类。

7、对比 {#7对比}

下表格介绍了 JPA 中 CAST 和 TREAT 的主要区别：

| 特性 | CAST | TREAT | |--------|------------------------|------------------------------| | 适用场景 | 将标量值从一种类型转换为另一种类型 | 将继承层次结构中的实体或实体集合向下转型为更具体的子类型 | | 常见用法 | 主要用于基本类型转换，例如将字符串转换为整数 | 用于需要将基类（超类）视为子类的多态查询 | | JPA 支持 | JPA 不直接支持 | 全面支持 JPA | | 范围 | 适用于基本数据类型 | 适用于继承层次结构中的实体类型 |

8、总结 {#8总结}

本文介绍了 CAST 和 TREAT 之间的区别，CAST 和 TREAT 是 JPA 中两个不同的关键字，具有不同的用途。CAST 用于在原始类型之间进行转换，而 TREAT 则用于将实例视为不同的类型。

Ref：https://www.baeldung.com/jpa-cast-vs-treat