面试题：Kotlin的Android Room数据库性能优化及复杂查询

Question

在一个拥有多个关联表的复杂Android Room数据库应用场景下，如一个包含`User`表、`Order`表（用户订单）和`Product`表（订单中的商品），用户表与订单表是一对多关系，订单表与商品表也是一对多关系。现在要求实现一个复杂查询，获取每个用户及其所有订单中的所有商品信息，并且要对查询性能进行优化。请详细阐述实现思路，并给出Kotlin代码示例，包括实体类、关联关系设置、查询方法以及性能优化的具体措施。

Answer 1

实现思路

1. 定义实体类：分别定义User、Order和Product实体类，通过主键和外键建立关联关系。
2. 设置关联关系：在Room中使用@Relation注解来表示表之间的一对多关系。
3. 编写查询方法：使用Room的@Query注解编写复杂查询，获取所需数据。
4. 性能优化：合理创建索引、减少数据传输量、批量操作等。

实体类

// User实体类
@Entity(tableName = "user")
data class User(
    @PrimaryKey val userId: Int,
    val name: String
)

// Order实体类
@Entity(tableName = "order", foreignKeys = [ForeignKey(
    entity = User::class,
    parentColumns = ["userId"],
    childColumns = ["userId"],
    onDelete = ForeignKey.CASCADE
)])
data class Order(
    @PrimaryKey val orderId: Int,
    val userId: Int,
    val orderDate: String
)

// Product实体类
@Entity(tableName = "product", foreignKeys = [ForeignKey(
    entity = Order::class,
    parentColumns = ["orderId"],
    childColumns = ["orderId"],
    onDelete = ForeignKey.CASCADE
)])
data class Product(
    @PrimaryKey val productId: Int,
    val orderId: Int,
    val productName: String
)

关联关系设置

data class UserWithOrdersAndProducts {
    @Embedded lateinit var user: User
    @Relation(
        parentColumn = "userId",
        entityColumn = "userId"
    )
    lateinit var orders: List<OrderWithProducts>
}

data class OrderWithProducts {
    @Embedded lateinit var order: Order
    @Relation(
        parentColumn = "orderId",
        entityColumn = "orderId"
    )
    lateinit var products: List<Product>
}

查询方法

@Dao
interface UserDao {
    @Query("SELECT * FROM user")
    fun getUsersWithOrdersAndProducts(): List<UserWithOrdersAndProducts>
}

性能优化措施

1. 创建索引：在order表的userId列和product表的orderId列上创建索引，提高连接查询性能。

CREATE INDEX idx_order_userId ON order (userId);
CREATE INDEX idx_product_orderId ON product (orderId);

2. 减少数据传输量：只选择需要的列，而不是SELECT *。例如：

@Query("SELECT user.userId, user.name, order.orderId, order.orderDate, product.productId, product.productName " +
        "FROM user " +
        "JOIN order ON user.userId = order.userId " +
        "JOIN product ON order.orderId = product.orderId")
fun getUsersWithOrdersAndProductsLimited(): List<LimitedUserWithOrdersAndProducts>

3. 批量操作：如果有插入、更新等操作，尽量使用批量操作，减少数据库交互次数。例如：

@Insert
fun insertUsers(users: List<User>)

@Insert
fun insertOrders(orders: List<Order>)

@Insert
fun insertProducts(products: List<Product>)