第4章 SpringBoot數(shù)據(jù)訪問

第4章

SpringBoot數(shù)據(jù)訪問本章內(nèi)容：1.掌握SpringBoot整合JDBC2.掌握SpringBoot整合MyBatis3.掌握SpringBoot整合JPA4.掌握數(shù)據(jù)緩存CacheengineeringSoftware4.1SpringBoot整合JDBC

在開發(fā)中，通常會(huì)涉及對(duì)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，SpringBoot在簡化項(xiàng)目開發(fā)以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化配置的基礎(chǔ)上，對(duì)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的訪問操作都提供了非常好的整合支持。用SpringBoot框架開發(fā)時(shí)，我們常用的ORM框架有JDBC、MyBatis、Hibernate、JPA等，接下來我們學(xué)習(xí)SpringBoot整合JDBC的實(shí)現(xiàn)。engineeringSoftware無論是SQL還是NoSQL，SpringBoot默認(rèn)采用整合SpringData的方式進(jìn)行統(tǒng)一處理，添加大量自動(dòng)配置，屏蔽了很多設(shè)置，引入各種xxxTemplate、xxxRepository來簡化我們對(duì)數(shù)據(jù)訪問層的操作。對(duì)我們來說，只需要進(jìn)行簡單的設(shè)置即可。我們需要用什么數(shù)據(jù)訪問，就引入相關(guān)的start進(jìn)行開發(fā)。4.1.1SpringData簡介

engineeringSoftwareSpring框架針對(duì)數(shù)據(jù)庫開發(fā)中的應(yīng)用提供了JDBCTemplate類，該類是Spring對(duì)JDBC支持的核心，它提供了所有對(duì)數(shù)據(jù)庫操作功能的支持。Spring框架提供的JDBC支持主要由四個(gè)包組成，分別是core（核心包）、object（對(duì)象包）、dataSource（數(shù)據(jù)源包）和support（支持包），org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate類就包含在核心包中。作為SpringJDBC的核心，JdbcTemplate類中包含了所有數(shù)據(jù)庫操作的基本方法。4.1.2整合JDBCTemplate

engineeringSoftwareJdbcTemplate主要提供以下五類方法：execute方法：可以用于執(zhí)行任何SQL語句，一般用于執(zhí)行DDL語句；update方法及batchUpdate方法：update方法用于執(zhí)行新增、修改、刪除等語句；batchUpdate方法用于執(zhí)行批處理相關(guān)語句；query方法及queryForXXX方法：用于執(zhí)行查詢相關(guān)語句；call方法：用于執(zhí)行存儲(chǔ)過程、函數(shù)相關(guān)語句。4.1.2整合JDBCTemplate

engineeringSoftware在SpringBoot應(yīng)用中，如果使用JdbcTemplate操作數(shù)據(jù)庫，那么只需要在pom.xml文件中添加spring-boot-starter-jdbc模塊，即可通過@Autowired注解依賴注人JdbcTemplate對(duì)象，然后調(diào)用JdbcTemplate提供的方法操作數(shù)據(jù)庫。下面通過實(shí)例講解如何在SpringBoot應(yīng)用中使用JdbcTemplate操作數(shù)據(jù)庫4.1.2整合JDBCTemplate

engineeringSoftware使用數(shù)據(jù)庫連接池主要考慮到程序與數(shù)據(jù)庫建立連接的性能。創(chuàng)建一個(gè)新的數(shù)據(jù)庫是一個(gè)很耗時(shí)的過程，在使用完之后，可能還需要不斷的釋放建立的連接，對(duì)資源的損耗大。而采用數(shù)據(jù)庫連接池之后，首先就創(chuàng)建了固定數(shù)量的數(shù)據(jù)庫連接，需要用的時(shí)候使用即可。當(dāng)然，這樣做的一個(gè)缺點(diǎn)是，可能某些時(shí)候完全沒有數(shù)據(jù)庫請(qǐng)求，但是也保持了數(shù)據(jù)庫的最小連接數(shù)，浪費(fèi)了資源。不過這種浪費(fèi)資源相對(duì)于完全不采用數(shù)據(jù)庫連接池還是很有優(yōu)勢的。4.1.3數(shù)據(jù)庫連接池Druid

engineeringSoftwareDruid是阿里巴巴開源平臺(tái)上一個(gè)數(shù)據(jù)庫連接池實(shí)現(xiàn)，結(jié)合了C3P0、DBCP等數(shù)據(jù)連接池的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)加入了日志監(jiān)控。Druid可以很好的監(jiān)控DB池連接和SQL的執(zhí)行情況，天生就是針對(duì)監(jiān)控而生的數(shù)據(jù)連接池。Druid已經(jīng)在阿里巴巴部署了超過600個(gè)應(yīng)用，經(jīng)過一年多生產(chǎn)環(huán)境大規(guī)模部署的嚴(yán)苛考驗(yàn)。SpringBoot2.0以上默認(rèn)使用Hikari數(shù)據(jù)源，可以說Hikari與Driud都是當(dāng)前JavaWeb上最優(yōu)秀的數(shù)據(jù)源，我們來重點(diǎn)介紹SpringBoot如何集成Druid數(shù)據(jù)源。4.1.3數(shù)據(jù)庫連接池Druid

engineeringSoftware我們都知道在使用SpringBoot的過程中，常用的持久化解決方案主要有兩種，一種是Mybatis框架，另一個(gè)就是SpringDataJPA。而SpringDataJPA和MyBatis最大的區(qū)別就是SpringDataJPA是Spring親生的，這個(gè)從名字的命名方式上也能看出來，為什么這么說呢？如果大家用過Mybatis的話應(yīng)該會(huì)發(fā)現(xiàn)，Mybatis依賴的artifactId是mybatis-spring-boot-starter，而SpringDataJPA依賴的artifactId卻是spring-boot-starter-data-jpa，從這個(gè)名字關(guān)鍵字（mybatis、jpa）的順序上，我們就能看出來誰才是親生的。雖然不是親生的，但是Mybatis憑借自己輕巧靈活的身姿(易上手、動(dòng)態(tài)SQL等)，贏得了廣大開發(fā)者的喜愛。4.2SpringBoot整合MyBatis

engineeringSoftwareMyBatis是一款優(yōu)秀的持久層框架，它支持定制化SQL、存儲(chǔ)過程以及高級(jí)映射。MyBatis避免了幾乎所有的JDBC代碼和手動(dòng)設(shè)置參數(shù)以及獲取結(jié)果集。MyBatis可以使用簡單的XML或注解來配置和映射原生信息，將接口和Java的POJOs(PlainOldJavaObjects,普通的Java對(duì)象)映射成數(shù)據(jù)庫中的記錄。下面通過例題講解SpringBoot整合MyBatis。4.2SpringBoot整合MyBatis

engineeringSoftware對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作就需要編寫SQL語句，這里將沿用Spring整合MyBatis的方式，將SQL語句放在XML配置文件中。#mapper配置文件 mybatis.mapper-locations=classpath:mapper/*.xml #實(shí)體類的別名 mybatis.type-aliases-package=.boot.springboot04_03.po #開啟駝峰命名 mybatis.configuration.map-underscore-to-camel-case=true4.2.1使用配置文件的方式整合MyBatis

engineeringSoftware通過上一小節(jié)的實(shí)例可以看到，相對(duì)于Mybatis初期使用，即需要各種配置文件、實(shí)體類、Dao層映射關(guān)聯(lián)等，SpringBoot以配置文件的方式整合MyBatis已經(jīng)簡化了很多。但是通過使用注解，可以進(jìn)一步進(jìn)行簡化，不需要任何XML配置文件。下面我們介紹這種模式，實(shí)現(xiàn)簡單配置，輕松上手。@Select@Insert@Update@Delete4.2.2使用注解的方式整合MyBatis

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為了解決對(duì)象屬性和字段駝峰不一致的問題，我們可以使用映射注解@Results來指定映射關(guān)系。Mybatis主要提供這些映射注解：@Results用于填寫結(jié)果集的多個(gè)字段的映射關(guān)系@Result用于填寫結(jié)果集的單個(gè)字段的映射關(guān)系@ResultMap根據(jù)ID關(guān)聯(lián)XML里面<resultMap>4.2.2使用注解的方式整合MyBatis

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JPA是JavaPersistenceAPI的簡稱，中文名Java持久層API，是Sun官方提出的Java持久化規(guī)范。其設(shè)計(jì)目標(biāo)主要是為了簡化現(xiàn)有的持久化開發(fā)工作和整合ORM技術(shù)。

JPA使用XML文件或注解（JDK5.0或更高版本）來描述對(duì)象-關(guān)聯(lián)表的映射關(guān)系，能夠?qū)⑦\(yùn)行期的實(shí)體對(duì)象持久化到數(shù)據(jù)庫，它為Java開發(fā)人員提供了一種ORM工具來管理Java應(yīng)用中的關(guān)系數(shù)據(jù)。簡單地說，JPA就是為POJO（PlainOrdinaryJavaObject）提供持久化的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，即將Java的普通對(duì)象通過對(duì)象關(guān)系映射（Object-RelationalMapping，ORM）持久化到數(shù)據(jù)庫中。4.3SpringBoot整合JPA

engineeringSoftwareSpringDataJPA是Spring基于SpringData框架、在JPA規(guī)范的基礎(chǔ)上開發(fā)的一個(gè)框架，使用SpringDataJPA可以極大地簡化JPA的寫法，可以在幾乎不用寫實(shí)現(xiàn)的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的訪問和操作，除了CRUD外，還包括分頁和排序等一些常用的功能。

SpringDataJPA還提供了對(duì)分頁查詢、自定義SQL、查詢指定N條記錄、聯(lián)表查詢等功能的支持

JPA不是一種新的ORM框架，它的出現(xiàn)只是用于規(guī)范現(xiàn)有的ORM技術(shù)，它不能取代現(xiàn)有的Hibernate、TopLink等框架。相反，在采用JPA開發(fā)時(shí)，我們將仍將使用到這些ORM框架，只是此時(shí)開發(fā)出來的應(yīng)用不再依賴于某個(gè)持久化提供商。應(yīng)用可以在不修改代碼的情況下在任何JPA環(huán)境下運(yùn)行，真正做到低耦合，可擴(kuò)展的程序設(shè)計(jì)。4.3.1SpringDataJPA簡介

engineeringSoftwareSpringDataJPA通過提供基于JPA的Repository極大地簡化了JPA的寫法，在幾乎不寫實(shí)現(xiàn)的情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的訪問和操作。SpringDataJPA中提供了如下幾個(gè)常用的接口。1.CrudRepository接口該接口的定義如下，總共提供了11個(gè)方法，基本上可以滿足簡單的CRUD操作以及批量操作2.PagingAndSortingRepository接口PagingAndSortingRepository接口繼承了CrudRepository接口。只要繼承了這個(gè)接口，SpringdataJPA就已經(jīng)為你提供了分頁和排序的功能了。4.3.1SpringDataJPA簡介

engineeringSoftware3.JpaRepository接口如果業(yè)務(wù)需要即提供CRUD操作，又需要提供分頁以及排序功能，那么就可以直接繼承這個(gè)接口。該接口繼承了PagingAndSortingRepository接口。4.Repository接口這個(gè)接口是最基礎(chǔ)的接口，只是一個(gè)標(biāo)志性的接口，沒有定義任何的方法，那這個(gè)接口有什么用了？既然SpringdataJPA提供了這個(gè)接口，自然是有它的用處，例如，我們有一部分方法是不想對(duì)外提供的，比如我們只想提供增加和修改方法，不提供刪除方法，那么前面的幾個(gè)接口都是做不到的，這個(gè)時(shí)候，我們就可以繼承這個(gè)接口，然后將CrudRepository接口里面相應(yīng)的方法拷貝到Repository接口就可以了4.3.1SpringDataJPA簡介

engineeringSoftware使用SpringDataJPA建立數(shù)據(jù)庫訪問層十分方便，只需要定義一個(gè)繼承JpaRepository接口的接口即可。因此，自定義的數(shù)據(jù)訪問接口完全繼承了JpaRepository的接口方法。但更重要的是，在自定義的數(shù)據(jù)訪問接口中可以根據(jù)查詢關(guān)鍵字定義查詢方法，這些查詢方法需要符合它的命名規(guī)則，一般是根據(jù)持久化實(shí)體類的屬性名來確定的。在查詢時(shí)，通常需要同時(shí)根據(jù)多個(gè)屬性進(jìn)行查詢，且查詢的條件也格式各樣（大于某個(gè)值、在某個(gè)范圍等等），SpringDataJPA為此提供了一些表達(dá)條件查詢的關(guān)鍵字。4.3.2簡單條件查詢

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4.3.2簡單條件查詢

engineeringSoftware下面針對(duì)上述代碼用到的注解進(jìn)行簡要說明。@Entity@Entity標(biāo)注用于實(shí)體類聲明語句之前，指出該Java類為實(shí)體類，將映射到指定的數(shù)據(jù)庫表。默認(rèn)情況下，數(shù)據(jù)表的名稱就是首字母小寫的類名，如聲明一個(gè)實(shí)體類Customer，它將映射到數(shù)據(jù)庫中的customer表上。當(dāng)然，還可以使用name屬性指定映射的表名。4.3.2簡單條件查詢engineeringSoftware@Table①當(dāng)實(shí)體類與其映射的數(shù)據(jù)庫表名不同名時(shí)需要使用@Table標(biāo)注說明，該標(biāo)注與@Entity標(biāo)注并列使用，置于實(shí)體類聲明語句之前，可寫于單獨(dú)語句行，也可與聲明語句同行。②@Table標(biāo)注的常用選項(xiàng)是name，用于指明數(shù)據(jù)庫的表名@Id①@Id標(biāo)注用于聲明一個(gè)實(shí)體類的屬性映射為數(shù)據(jù)庫的主鍵列。該屬性通常置于屬性聲明語句之前，可與聲明語句同行，也可寫在單獨(dú)行上。②@Id標(biāo)注也可置于屬性的getter方法之前。4.3.2簡單條件查詢engineeringSoftware@GeneratedValue①@GeneratedValue用于標(biāo)注主鍵的生成策略，默認(rèn)情況下，JPA自動(dòng)選擇一個(gè)最適合底層數(shù)據(jù)庫的主鍵生成策略。②在javax.persistence.GenerationType中定義了以下幾種可供選擇的策略：1)IDENTITY：采用數(shù)據(jù)庫ID自增長的方式來自增主鍵字段；2)AUTO：JPA自動(dòng)選擇合適的策略，是默認(rèn)選項(xiàng)；3)SEQUENCE：通過序列產(chǎn)生主鍵，通過@SequenceGenerator注解指定序列名，MySql不支持這種方式4)TABLE：通過表產(chǎn)生主鍵，框架借由表模擬序列產(chǎn)生主鍵，使用該策略可以使應(yīng)用更易于數(shù)據(jù)庫移植。4.3.2簡單條件查詢engineeringSoftware@Column①當(dāng)實(shí)體的屬性與其映射的數(shù)據(jù)庫表的列不同名時(shí)需要使用@Column標(biāo)注說明，該屬性通常置于實(shí)體的屬性聲明語句之前，還可與@Id標(biāo)注一起使用。②@Column標(biāo)注的常用屬性是name，用于設(shè)置映射數(shù)據(jù)庫表的列名。此外，該標(biāo)注還包含其它多個(gè)屬性，如：unique、nullable、length等。③@Column標(biāo)注也可置于屬性的getter方法之前。@Transient@Transient標(biāo)注表示這個(gè)屬性并非是數(shù)據(jù)庫表的映射字段，表示非持久化屬性。4.3.2簡單條件查詢engineeringSoftwareSpring工程中，創(chuàng)建實(shí)體對(duì)象時(shí)，可以通過JPA的@Entity標(biāo)識(shí)實(shí)體與數(shù)據(jù)庫表的對(duì)應(yīng)關(guān)系，@Column標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)庫字段。其中還有標(biāo)識(shí)兩個(gè)實(shí)體間關(guān)系的注解：@OneToOne、@OneToMany、@ManyToOne和@ManyToMany，分別標(biāo)識(shí)一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)一和多對(duì)多。在此，簡單記錄下@OneToOne和@OneToMany的使用。其中還會(huì)涉及注解@JoinColumn，其修飾的字段為關(guān)系維護(hù)字段。4.3.3關(guān)聯(lián)查詢

engineeringSoftware@Query注解查詢適用于所查詢的數(shù)據(jù)無法通過關(guān)鍵字查詢得到結(jié)果的查詢。這種查詢可以擺脫像關(guān)鍵字查詢那樣的約束，將查詢直接在相應(yīng)的接口方法中聲明，結(jié)構(gòu)更為清晰，這是SpringData的特有實(shí)現(xiàn)。@Query注解常用屬性：value

:取值，要么使用原生SQL，要么使用Java持久化查詢語言（JPQL：JavaPersistenceQueryLanguage）nativeQuery=true表示是本地查詢，就是使用原生的sql語句，直接查詢數(shù)據(jù)表名，而不是實(shí)體類對(duì)象進(jìn)行查詢數(shù)據(jù)庫的操作。4.3.4@Query和@Modifying注解

engineeringSoftware在@Query注解中編寫JPQL實(shí)現(xiàn)DELETE和UPDATE操作的時(shí)候必須加上@modifying注解和@Transactional注解，以通知SpringData這是一個(gè)DELETE或UPDATE操作。同時(shí)在執(zhí)行UPDATE或者DELETE操作時(shí)，需要在Service層的方法上添加事務(wù)操作。SpringData提供了默認(rèn)的事務(wù)處理方式，即所有的查詢均聲明為只讀事務(wù)。對(duì)于自定義的方法，如需改變SpringData提供的事務(wù)默認(rèn)方式，可以在方法上注解@Transactional聲明。4.3.4@Query和@Modifying注解

engineeringSoftware分頁查詢必然伴隨著一定的排序規(guī)則，否則分頁數(shù)據(jù)的狀態(tài)很難控制，導(dǎo)致用戶可能在不同的頁看到同一條數(shù)據(jù)。那么，如何使用SpringDataJPA進(jìn)行分頁與排序呢？4.3.5排序和分頁查詢

engineeringSoftware我們知道一個(gè)程序的瓶頸在于數(shù)據(jù)庫，我們也知道內(nèi)存的速度是大大快于硬盤的速度的。當(dāng)我們需要重復(fù)地獲取相同的數(shù)據(jù)的時(shí)候，我們一次又一次的請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫或者遠(yuǎn)程服務(wù)，導(dǎo)致大量的時(shí)間耗費(fèi)在數(shù)據(jù)庫查詢或者遠(yuǎn)程方法調(diào)用上，導(dǎo)致程序性能的惡化，這便是數(shù)據(jù)緩存要解決的問題。Spring定義了org.springframework.cache.CacheManager和org.springframework.cache.Cache接