Spring Boot 2.0 讀書筆記_10：Spring Data JPA 下

一、持久化Entity

首先我們創建一個UserRepository，繼承接口JpaRepository(該接口集成了所有常用接口方法)，進行基礎CURD的操作測試。

注意：
<User, Integer>，分別代表：實體類以及實體類主鍵屬性封裝類型
UserRepository也就是對應常規開發模式下的DAO接口

public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Integer> {
  
  // 保存(添加)和更新
  @Override
  <S extends User> S save(S s);

  // 根據Id刪除
  @Override
  void deleteById(Integer integer);

  // 根據Id查詢
  @Override
  Optional<User> findById(Integer integer);
}

Service層實現

save：保存(添加)、更新

  // 添加和更新實現
  public Integer addUser(User user){
    user.setName("張三");
    userDao.save(user);
    user.setName(user.getName() + "_");
    userDao.save(user);
    return user.getId();
  }

測試結果：

  Hibernate: insert into user (create_time, department_id, name) values (?, ?, ?)
  Hibernate: update user set create_time=?, department_id=?, name=? where id=?

數據庫返回結果：

分析：
在定義User Entity時，對id成員變量進行了@Id、@GeneratedValue(strategy=GenerationType.IDENTITY)標註，表名該成員變量對應數據庫表中的主鍵，並且採用了主鍵自增的策略。

通過addUser方法save User對象時，沒有setId()，主鍵爲空情況下，插入user對象到數據庫。看到的SQL語句打印也並沒有Id字段，是因爲主鍵自增策略的緣故，插入後主鍵Id賦值爲4。當第二個save方法執行的時候，User對象已經有主鍵了。因此執行了更新操作，Id是通過user.getId獲取的，因此最終結果name字段變爲了 '張三_'

findById：根據Id進行查詢

public User findUser(int id) {
  Optional<User> user = userDao.findById(id);
  return user;
}

測試結果：

Hibernate: select user0_.id as id1_1_0_, user0_.create_time as create_t2_1_0_, 
user0_.department_id as departme4_1_0_, user0_.name as name3_1_0_, department1_.id 
as id1_0_1_, department1_.name as name2_0_1_ from user user0_ left outer join 
department department1_ on user0_.department_id=department1_.id where user0_.id=?

deleteById：根據Id進行刪除

public boolean deleteUser(int id) {
  userDao.deleteById(id);
  return userDao.existsById(id);
}

測試結果：false

Hibernate: delete from user where id=?
Hibernate: select count(*) as col_0_0_ from user user0_ where user0_.id=?

總結下：通過簡單的CURD測試發現，基本的CURD功能可以實現，也無需使用XML配置SQL。但是打印的執行SQL着實有點複雜，難道這就是自動生成的SQL該有的樣子？當然針對非過多複雜查詢的業務場景下是可以的，牽扯複雜查詢之後，避免不了SQL語句的自定義。

二、Sort 排序

測試內置排序方法：

List findAll(Sort sort); 返回所有實體，按照指定排序(默認升序)返回。

Sort對象的構造方法：

方法	說明
public Sort(String… properties)	按照指定的屬性列表升序排序
public Sort(Direction direction, String… properties)	按照指定屬性列表排序，排序方式由Direction指定，Direction是枚舉類，有Direction.ASC和Direction.DESC兩類
public Sort(Order… orders)	Order 可以通過Order靜態方法來創建 public static Order asc(String propertyName); public static Order desc(String propertyName);

getAllUserList：返回用戶實體集合

public List<User> getAllUserList() {
  // 按照Id降序查詢
  Sort sort = new Sort(Sort.Direction.DESC, "id");
  List<User> all = userDao.findAll(sort);
  return all;
}

測試結果：

Hibernate: select user0_.id as id1_1_, user0_.create_time as 
create_t2_1_, user0_.department_id as departme4_1_, user0_.name as 
name3_1_ from user user0_ order by user0_.id desc

返回截圖：

三、Page和Pageable

Pageable接口用於構造翻頁查詢，PageRequest是其實現類

測試內置分頁方法(含排序)：

Page findAll(Pageable pageable); 返回實體列表，實體列表的offset、limit通過方法參數 Pageable 控制。

這裏採用PageRequest中的如下構造方法實例化Pageable接口：

public PageRequest(int page, int size, 
    Direction direction, String... properties) {
    this(page, size, Sort.by(direction, properties));
}

注意：
page 總是從0開始，標識查詢頁，size標識每頁期望的行數。
Spring Data 分頁返回Page對象，Page對象提供了以下常用方法：

方法	說明
int getTotalPages()	總頁數
long getTotalElements()	返回元素總數
List getContent()	返回此次查詢的結果集

getAllUser(int page, int size)：返回分頁實體列表

public List<User> getAllUser(int page, int size) {
  PageRequest pageable = PageRequest.of(page, size, Sort.Direction.DESC, "id");
  Page<User> pageObject =  userDao.findAll(pageable);
  int totalPage = pageObject.getTotalPages();
  long count = pageObject.getTotalElements();
  return pageObject.getContent();
}

這裏按照size = 2處理，一共5條數據，理論分3頁。
測試前數據：

測試page0&size=2時的請求：

四、JPQL
Spring Data 可以通過查詢的方法名和參數名自動構造 JPA OQL 查詢。
JPA OQL 簡稱 JPQL：[Java Persistence Query Language] Java持久化查詢語言，旨在以面向對象表達式語言的表達式，將SQL語法和簡單查詢語義綁定在一起。這種語言編寫的查詢是可移植的，可以被編譯成主流數據庫服務器上的SQL。

其特徵與原生SQL語句類似，並且完全面向對象，通過類名和屬性訪問，而不是表名和表的屬性。

基於方法名字查詢
```
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Integer> {
  public User findByName(String name);
}
```
注意：方法名和參數名需要遵循一定的規則，Spring Data JPA才能自動轉化爲JPQL。
- 方法名通常包含多個實體屬性(成員變量)用於查詢，屬性(成員變量)之間可以使用AND和OR連接，也支持Between、LessThan、GreaterThan、Like;
- 方法名可以以findBy、getBy、queryBy開頭;
- 查詢結果可以排序，方法名需要包含OrderBy+屬性+Asc(Desc);
- 可以通過Top、First來限定查詢結果集;
- 一些特殊的參數可以出現在參數列表(簽名)中，如：Pageable、Sort。
舉堆栗子：
- 根據名字查詢，結果升序，且分頁
```
Page<User> findByLastnameOrderByFirstNameAsc(String lastname, Pageable pageable);
```
- 查詢滿足條件的前10個用戶
```
List<User> findFirst10ByLastname(String lastname, Sort sort);
```
- 使用And聯合查詢
```
List<User> findByLastnameAndFirstname(String lastname, String firstname);
```
- 使用Or查詢
```
List<User> findDistinctPeopleByLastnameOrFirstname(String lastname, String firstname);
```
- 使用like查詢，name中必須包含like中的%或者?
```
User findByNameLike(String name);
```

Spring Data支持的關鍵字

關鍵字	例子	轉化的JPQL片段
And	findByLastnameAndFirstname	…where x.lastname = ?1 and x.firstname = ?2
Or	findByLastnameOrFirstname	…where x.lastname = ?1 or x.firstname = ?2
Between	findByStartDateBetween	…where x.startDate between ?1 and ?2
LessThan	findByAgeLessThan findByAgeLessThanEqual	…where x.age < ?1 …where x.age <= ?1
GreaterThan	findByAgeGreaterThan findByAgeGreaterThanEqual	…where x.age > ?1 …where x.age >= ?1
After(DateTime)	findByStartDateAfter	…where x.startDate > ?1
Before(DateTime)	findByStartDateBefore	…where x.startDate < ?1
IsNull	findByAgeIsNull findByAge(Is)NotNull	…where x.age is null …where x.age not null
OrderBy	findByAgeOrderByLastnameDesc	…where x.age = ?1 order by x.lastname desc
Not	findByLastnameNot	…where x.lastname <>?1
In	findByAgeIn(Collection ages) findByAgeNotIn(Collection ages)	…where x.age in ?1 …where x.age not in ?1
True	findByActiveTrue finByActiveFlase	…where x.active = true …where x.active = false
IgnoreCase	findByFirstnameIgnoreCase	…where UPPER(x.firstname) = UPPER(?1)
Like	findByFirstnameLike findByFirstnameNotLike	…where x.firstname like ?1 …where x.firstname not like ?1

突然覺得這種JPA查詢好像很高大上的樣子，完全無SQL查詢。真是厲害了我的JPQL！

五、@Query查詢

@Query註解允許在方法使用JPQL

JPQL：面向對象和對象屬性

@Query(value = "select u from User u where u.name = ?1 and u.department.id = ?2")
public User findUser(String name, Integer departmentId);

SQL：面向數據表名和字段名 (nativeQuery = true)

@Query(value = "select * from User where name = ?1 and department_id = ?2", 
        nativeQuery =  true)
public User findUser(String name, Integer departmentId);

無論是JPQL還是SQL，均支持命名參數。例如：
```
@Query(value = "select * from User where name = :name and 
        department_id = :departmentId", nativeQuery =  true)
public User findUser(String name, Integer departmentId);
```
命名參數在上一章節JDBC Template 中也提到了，這樣有利於SQL語句參數的和方法參數的映射，常規的索引方式固然方便，但是方法參數簽名順序變更後，SQL語句中的?佔位符順序也要變更。各有優劣。

Object[]數組：非Entity查詢返回結果的替代方案

例如：分組統計每個部門的用戶數目

@Query(value = "select department_id, count(*) from User group by department_id", 
      nativeQuery = true)
public List<Object[]> queryUserCount();

@Modifying：JPQL更新、刪除操作時搭配使用

@Modifying
@Query(value = "update User u set u.name = ?1 where u.id = ?2")
public int updateName(String name, Integer id);

六、Example 查詢
上邊提到了方法名構造JPQL，@Query構造JPQL進行查詢，Example對象的查詢方案是指：根據實體(Entity)創建一個Example對象，Spring Data 通過 Example對象來構造JPQL。

public List<User> getByExample(String name) {
  // 創建對象
  User user = new User();
  Department dept = new Department();
  // 屬性賦值
  user.setName(name);
  dept.setId(1);
  // 組合對象user賦值
  user.setDepartment(dept);
  // Exanple.of靜態方法構造example對象
  Example<User> example = Example.of(user);
  // 調用findAll進行查詢
  List<User> list = userDao.findAll(example);
  return list;
}

總結下：通過構造實體查詢條件user，結合Example.of(user)的靜態方法構造Example對象，最後將Example對象作爲參數傳入JpaRepository(UserRepository)實現方法中進行執行查詢。

非完全匹配查詢：ExampleMatcher

  // ExampleMatcher提供了條件指定。下述代碼條件爲：名稱Tom開頭的所有用戶
  ExampleMatcher matcher = ExampleMatcher.matching()
    .withMatcher("Tom", GenericPropertyMatchers.startsWith().ignoreCase());
  Example<User> example = Example.of(user, matcher);

七、EntityManager：JPA提供的底層數據庫訪問接口

書中這裏提到了一個例子：動態分頁查詢中使用EntityManager彌補Repository的不足。

這裏就直接上代碼說明了：

public Page<User> queryUser(Integer departmentId, Pageable page) {
  //構造基礎JPQL，這個JPQL將作爲求和以及分頁查詢的基礎JPQL
  StringBuilder baseJpql = new StringBuilder("from User u where 1 = 1 ");
  // 初始化查詢參數Map
  Map<String, Object> paras = new HashMap<String, Object>();
  if (departmentId != null) {
      // 添加附加添加參數，拼裝JPQL
      baseJpql.append("and u.department.id = :deptId");
      // 配置附加查詢參數 deptId
      paras.put("deptId", departmentId);
  }
  //功能1：查詢滿足條件的總數
  long count = getQueryCount(baseJpql, paras);
  if (count == 0) {
      return new PageImpl(Collections.emptyList(), page, 0);
  }
  //功能2：查詢滿足分頁條件結果集
  List list = getQueryResult(baseJpql, paras, page);
  //返回結果
  Page ret = new PageImpl(list, page, count);
  return ret;
}

通用：查詢參數配置方法：setQueryParameter()

private void setQueryParameter(Query query, Map<String, Object> paras) {
  for (Entry<String, Object> entry : paras.entrySet()) {
    query.setParameter(entry.getKey(), entry.getValue());
  }
}

功能1：求和查詢 getQueryCount()

private Long getQueryCount(StringBuilder baseJpql, 
                            Map<String, Object> paras) {
  // 創建Query 查詢對象 結合傳遞的JPQL
  Query query = em.createQuery("select count(1) " + baseJpql.toString());
  // 調用通用查詢參數配置方法(見上)
  setQueryParameter(query, paras);
  // 調用query對象的查詢方法：getSingleResult()得到滿足條件的記錄總數
  Number number = (Number) query.getSingleResult();
  return number.longValue();
}

功能2：分頁查詢 getQueryResult()

private List getQueryResult(StringBuilder baseJpql, Map<String, Object> paras, Pageable page) {
  // 創建Query 查詢對象 結合傳遞的JPQL
  Query query = em.createQuery("select u " + baseJpql.toString());
  // 調用通用查詢參數配置方法(見上上)
  setQueryParameter(query, paras);
  // 配置分頁相關信息
  query.setFirstResult((int) page.getOffset());
  query.setMaxResults(page.getPageNumber());
  // 調用查詢方法得到list
  List list = query.getResultList();
  return list;
}

queryUser() 的邏輯梳理爲：首先通過拼裝好的JPQL進行求和查詢，根據返回count是否爲 0，爲 0 則返回一個空頁(Collections.emptyList( ))，非 0 便根據總數進行記錄分頁，分頁參數對象作爲參數傳入分頁查詢方法，最後返回分頁結果數據集。

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