Spring Data之JPA開篇

背景說明

目前Spring Boot大行其道，其便捷性給開發人員帶來了很大的效率提升。它簡化了樣板配置，通過關鍵的說明或者約定就能快速搭建起想要的框架。

Spring Boot可適配的組件衆多，由於絕大多數應用系統都會同數據庫打交道的，這就涉及到Spring Data家族的使用。爲什麼說是家族呢，因爲Spring Data包含JDBC、JPA、LDAP、MongoDB、Redis、Elasticsearch等多種類型的數據源適配操作。

通過Spring Data的封裝組件化之後，可帶來同等的編程體驗。那麼簡化的背後其實是複雜的邏輯支撐，例如無需任何編碼只需@Autowired private JdbcTemplate jdbcTemplate;就能通過jdbcTemplate執行sql操作數據庫，它背後發生了什麼呢，本系列博客就將通過源碼和示例結合的方式，解析Spring Data背後的實現原理。目的是爲了通過了解Spring Data的框架結構、設計思路來提升平時業務系統開發中的代碼設計能力，搬磚也要搬的有水平！

工程搭建

首先創建一個Spring Boot工程，有兩種方式：

• 方式一
  通過在線的https://start.spring.io/創建，其中依賴的模塊選上JDBC、H2
  
  點擊 Generte Project就能下載一個zip的工程文件，解壓導入即可。第一次導入可能有點慢，會下載相關的maven依賴包
• 方式二
  通過idea創建，idea集成了Spring Initializr嚮導
  
  
  

編碼實現

工程搭好後，我們用最少的代碼量，實現一個對User的操作（其中依賴了Lombok減少樣板代碼）。

• 定義Entity

@Data
@Entity
@Table(name = "t_user")
public class User {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    private String firstName;

    private String lastName;
}

• 定義Repository

public interface UserRepository extends JpaRepository<User,Long> {
}

• application.propertites
  這裏爲了能直接Run起來，使用h2作爲數據源

spring.datasource.url=jdbc:h2:mem:test;DB_CLOSE_ON_EXIT=FALSE
spring.datasource.username=sa
spring.datasource.password=
spring.jpa.show-sql=true

• Test

@Slf4j
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class JpaTests {

    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Before
    public void before(){
        User user = new User();
        user.setFirstName("張");
        user.setLastName("三");

        userRepository.save(user);
    }

    @Test
    public void queryAll() {
       List<User> users = userRepository.findAll();
       log.info("result：{}",users);
    }
}

• 控制檯輸出

 .   ____          _            __ _ _
 /\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __  __ _ \ \ \ \
( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
 \\/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
  '  |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /
 =========|_|==============|___/=/_/_/_/
 :: Spring Boot ::        (v2.0.4.RELEASE)

2018-10-25 09:32:19.848  INFO 37469 --- [           main] com.learn.data.JpaTests                  : Starting JpaTests on fangliangshengdeMacBook-Pro.local with PID 37469 (started by fangliangsheng in /Users/fangliangsheng/Documents/git/learn-data)
2018-10-25 09:32:19.849  INFO 37469 --- [           main] com.learn.data.JpaTests                  : No active profile set, falling back to default profiles: default
2018-10-25 09:32:19.868  INFO 37469 --- [           main] s.c.a.AnnotationConfigApplicationContext : Refreshing org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext@2d52216b: startup date [Thu Oct 25 09:32:19 CST 2018]; root of context hierarchy
2018-10-25 09:32:20.645  INFO 37469 --- [           main] com.zaxxer.hikari.HikariDataSource       : HikariPool-1 - Starting...
2018-10-25 09:32:20.791  INFO 37469 --- [           main] com.zaxxer.hikari.HikariDataSource       : HikariPool-1 - Start completed.
2018-10-25 09:32:20.846  INFO 37469 --- [           main] j.LocalContainerEntityManagerFactoryBean : Building JPA container EntityManagerFactory for persistence unit 'default'
2018-10-25 09:32:20.867  INFO 37469 --- [           main] o.hibernate.jpa.internal.util.LogHelper  : HHH000204: Processing PersistenceUnitInfo [
	name: default
	...]
2018-10-25 09:32:20.937  INFO 37469 --- [           main] org.hibernate.Version                    : HHH000412: Hibernate Core {5.2.17.Final}
2018-10-25 09:32:20.938  INFO 37469 --- [           main] org.hibernate.cfg.Environment            : HHH000206: hibernate.properties not found
2018-10-25 09:32:21.020  INFO 37469 --- [           main] o.hibernate.annotations.common.Version   : HCANN000001: Hibernate Commons Annotations {5.0.1.Final}
2018-10-25 09:32:21.160  INFO 37469 --- [           main] org.hibernate.dialect.Dialect            : HHH000400: Using dialect: org.hibernate.dialect.H2Dialect
Hibernate: drop table t_user if exists
Hibernate: create table t_user (id bigint generated by default as identity, first_name varchar(255), last_name varchar(255), primary key (id))
2018-10-25 09:32:21.588  INFO 37469 --- [           main] o.h.t.schema.internal.SchemaCreatorImpl  : HHH000476: Executing import script 'org.hibernate.tool.schema.internal.exec.ScriptSourceInputNonExistentImpl@5d97caa4'
2018-10-25 09:32:21.591  INFO 37469 --- [           main] j.LocalContainerEntityManagerFactoryBean : Initialized JPA EntityManagerFactory for persistence unit 'default'
2018-10-25 09:32:22.023  INFO 37469 --- [           main] com.learn.data.JpaTests                  : Started JpaTests in 2.639 seconds (JVM running for 3.416)
Hibernate: insert into t_user (id, first_name, last_name) values (null, ?, ?)
2018-10-25 09:32:22.178  INFO 37469 --- [           main] o.h.h.i.QueryTranslatorFactoryInitiator  : HHH000397: Using ASTQueryTranslatorFactory
Hibernate: select user0_.id as id1_0_, user0_.first_name as first_na2_0_, user0_.last_name as last_nam3_0_ from t_user user0_
2018-10-25 09:32:22.276  INFO 37469 --- [           main] com.learn.data.JpaTests                  : result：[User(id=1, firstName=張, lastName=三)]
2018-10-25 09:32:22.281  INFO 37469 --- [       Thread-2] s.c.a.AnnotationConfigApplicationContext : Closing org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext@2d52216b: startup date [Thu Oct 25 09:32:19 CST 2018]; root of context hierarchy
2018-10-25 09:32:22.283  INFO 37469 --- [       Thread-2] j.LocalContainerEntityManagerFactoryBean : Closing JPA EntityManagerFactory for persistence unit 'default'
2018-10-25 09:32:22.283  INFO 37469 --- [       Thread-2] .SchemaDropperImpl$DelayedDropActionImpl : HHH000477: Starting delayed drop of schema as part of SessionFactory shut-down'
Hibernate: drop table t_user if exists
2018-10-25 09:32:22.287  INFO 37469 --- [       Thread-2] com.zaxxer.hikari.HikariDataSource       : HikariPool-1 - Shutdown initiated...
2018-10-25 09:32:22.288  INFO 37469 --- [       Thread-2] com.zaxxer.hikari.HikariDataSource       : HikariPool-1 - Shutdown completed.

在控制檯的日誌中，可以清楚的看到運行過程

1. 先是啓動了hikari數據源
   HikariPool-1 - Starting…

   在不指定數據源類型的情況下，Spring Boot默認以hikari作爲數據源

2. 創建EntityManagerFactory
   Building JPA container EntityManagerFactory for persistence unit ‘default’

   EntityManagerFactory是 JSR 338 JPA規範中定義的一個接口，用來創建EntityManager。這是出現的第一個Factory，在後續的源碼分析中，還會看到很多Factory

3. 啓動Hibernate
   HHH000412: Hibernate Core {5.2.17.Final}

   在我們的pom.xml和application.properties中都沒有出現Hibernate的字樣，這裏爲什麼會出現Hibernate呢。是由於Spring Data JPA使用Hibernate作爲JPA的默認實現

4. 創建Entity表
   Hibernate: drop table t_user if exists

   因爲Hibernate實現了JPA規範，而@Entity正是JPA規範中的重要註解，用來標識一個domain是否爲數據映射實體。Hibernate發現該註解後，就開始爲該domain創建對應的表，

5. 啓動完成
   Initialized JPA EntityManagerFactory for persistence unit ‘default’

   至此應用纔算啓動完成

6. 執行Test
   Hibernate: insert into t_user (id, first_name, last_name) values (null, ?, ?)

   先是執行了@Before註解的方法，創建一條User數據

   Hibernate: select user0_.id as id1_0_, user0_.first_name as first_na2_0_, user0_.last_name as last_nam3_0_ from t_user user0_

   執行@Test中的findAll方法，可見findAll被翻譯成了上面了select語句，這也是後續我們將深入分析的地方，Spring Data JPA的查詢方式非常豐富

7. 釋放資源
   Closing JPA EntityManagerFactory for persistence unit ‘default’

   關閉EntityManagerFactory

   HikariPool-1 - Shutdown initiated…

   關閉數據源

結束語

入門的JPA使用就結束了，其中Spring Boot、Spring Data爲我們做了很多初始化的工作，後續將以該簡單示例爲基礎，來深入分析其背後的工作原理。