Spring Data JPA

2013-07-24 17:02:50
深入浅出学Spring Data JPA
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第一章：Spring Data JPA入门

 Spring Data是什么

 Spring Data是一个用于简化数据库访问，并支持云服务的开源框架。其主要目标是使得对数据的访问变得方便快捷，并支持map-reduce框架和云计算数据服务。 Spring Data 包含多个子项目：

Commons - 提供共享的基础框架，适合各个子项目使用，支持跨数据库持久化

JPA - 简化创建 JPA 数据访问层和跨存储的持久层功能

 Hadoop - 基于 Spring 的 Hadoop 作业配置和一个 POJO 编程模型的 MapReduce 作业

 Key-Value  - 集成了 Redis 和 Riak ，提供多个常用场景下的简单封装

 Document - 集成文档数据库：CouchDB 和 MongoDB 并提供基本的配置映射和资料库支持

 Graph - 集成 Neo4j 提供强大的基于 POJO 的编程模型

 Graph Roo AddOn - Roo support for Neo4j

 JDBC Extensions - 支持 Oracle RAD、高级队列和高级数据类型

 Mapping - 基于 Grails 的提供对象映射框架，支持不同的数据库

 Examples - 示例程序、文档和图数据库

 Guidance - 高级文档

 Spring Data JPA是什么

 由Spring提供的一个用于简化JPA开发的框架

   nSpring Data JPA能干什么  

   可以极大的简化JPA的写法，可以在几乎不用写实现的情况下，实现对数据的访问和操作。除了CRUD外，还包括如分页、排序等一些常用的功能。  

   Spring Data JPA有什么  

   主要来看看Spring Data JPA提供的接口，也是Spring Data JPA的核心概念：  

   1：Repository：最顶层的接口，是一个空的接口，目的是为了统一所有Repository的类型，且能让组件扫描的时候自动识别。  

   2：CrudRepository ：是Repository的子接口，提供CRUD的功能  

   3：PagingAndSortingRepository：是CrudRepository的子接口，添加分页和排序的功能  

   4：JpaRepository：是PagingAndSortingRepository的子接口，增加了一些实用的功能，比如：批量操作等。  

   5：JpaSpecificationExecutor：用来做负责查询的接口  

   6：Specification：是Spring Data JPA提供的一个查询规范，要做复杂的查询，只需围绕这个规范来设置查询条件即可  

HelloWorld

    n环境构建    

    在Eclipse里面构建一个普通的Java工程，主要就是要加入一堆的jar包。    

    1：首先去官网下载Spring Data Common 和 Spring Data JPA的包，把里面dist的jar包加入到工程中，这里是spring-data-commons-1.5.0.RELEASE.jar和spring-data-jpa-1.3.2.RELEASE.jar    

    2：把Spring3.2.3的jar包添加到工程中    

    3：JPA的实现选用的是Hibernate4.2.0，总共还需要额外加入如下的jar：    

    antlr-2.7.7.jar、aopalliance-1.0.jar、asm-3.2.jar、aspectjrt-1.7.1.jar、aspectjweaver-1.7.1.jar、commons-beanutils-1.8.3.jar、commons-codec-1.7.jar、commons-collections-3.2.1.jar、commons-dbcp-1.4.jar、commons-fileupload-1.2.2.jar、commons-io-2.4.jar、commons-lang3-3.1.jar、commons-logging-1.1.1.jar、commons-pool-1.6.jar、dom4j-1.6.1.jar、hibernate-commons-annotations-4.0.1.Final.jar、hibernate-core-4.2.0.Final.jar、hibernate-entitymanager-4.2.0.Final.jar、hibernate-jpa-2.0-api-1.0.1.Final.jar、javassist-3.15.0-GA.jar、jboss-logging-3.1.0.GA.jar、jboss-transaction-api_1.1_spec-1.0.0.Final.jar、mysql-connector-java-5.1.9.jar、slf4j-api-1.7.3.jar    

      n实体对象，就是以前的实现方式      

      @Entity      

      @Table(name="tbl_user")      

      public class UserModel {      

      @Id      

      private Integer uuid;      

      private String name;      

      private Integer age;      

      //省略getter/setter      

      }      

      nDAO的接口      

      public interface UserRepository extends JpaRepository<UserModel, Integer>{      

      //空的，可以什么都不用写      

      }      

      无需提供实现，Spring Data JPA会为我们搞定一切      

        n写个逻辑层的Service，其实就相当于DAO的客户端，用来测试        

        @Service        

        @Transactional        

        public class Client {        

        @Autowired        

        private UserRepository ur;        

        public void testAdd(UserModel um){ ur.save(um); }        

        public static void main(String[] args) {        

        ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");        

        Client c = (Client)ctx.getBean("client");        

        UserModel um = new UserModel();        

        um.setAge(1);        

        um.setName("张三");        

        um.setUuid(1);        

        c.testAdd(um);        

        } }        

          n同样需要在Spring的配置文件中配置，基本跟使用注解的配置类似：          

          <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>          

          <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"          

          xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"          

          xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"          

          xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"          

          xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"          

          xmlns:jpa="http://www.springframework.org/schema/data/jpa"          

          xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd          

          http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd          

          http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd          

          http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-3.0.xsd          

          http://www.springframework.org/schema/data/jpa http://www.springframework.org/schema/data/jpa/spring-jpa.xsd          

          ">          

          <context:component-scan base-package="cn.javass">          

          <context:exclude-filter type="annotation“ expression="org.springframework.stereotype.Controller"/>          

          </context:component-scan>          

          <aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"/>          

          <!-- 开启注解事务 只对当前配置文件有效 -->          

          <tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager" proxy-target-class="true"/>          

   <jpa:repositories

           base-package="cn.javass"

           repository-impl-postfix="Impl"

           entity-manager-factory-ref="entityManagerFactory"

           transaction-manager-ref="transactionManager">

   </jpa:repositories>

<bean id="entityManagerFactory"

         class="org.springframework.orm.jpa.LocalContainerEntityManagerFactoryBean">

                    <property name="dataSource" ref="dataSource"/>            

                    <property name="packagesToScan" value="cn.javass"/>            

                    <property name="persistenceProvider">            

                        <bean class="org.hibernate.ejb.HibernatePersistence"/>            

                    </property>            

                    <property name="jpaVendorAdapter">            

                        <bean class="org.springframework.orm.jpa.vendor.HibernateJpaVendorAdapter">            

                            <property name="generateDdl" value="false"/>            

                            <property name="database" value="MYSQL"/>            

                            <property name="databasePlatform" value="org.hibernate.dialect.MySQL5InnoDBDialect"/>            

                            <property name="showSql" value="true"/>            

                        </bean>            

                    </property>            

                      <property name="jpaDialect">              

                          <bean class="org.springframework.orm.jpa.vendor.HibernateJpaDialect"/>              

                      </property>              

                      <property name="jpaPropertyMap">              

                          <map>              

                              <entry key="hibernate.query.substitutions" value="true 1, false 0"/>              

                              <entry key="hibernate.default_batch_fetch_size" value="16"/>              

                              <entry key="hibernate.max_fetch_depth" value="2"/>              

                              <entry key="hibernate.generate_statistics" value="true"/>              

                              <entry key="hibernate.bytecode.use_reflection_optimizer" value="true"/>              

                              <entry key="hibernate.cache.use_second_level_cache" value="false"/>              

                              <entry key="hibernate.cache.use_query_cache" value="false"/>              

                          </map>              

                      </property>              

                  </bean>              

                <!--事务管理器配置-->                

                    <bean id="transactionManager" class="org.springframework.orm.jpa.JpaTransactionManager">                

                        <property name="entityManagerFactory" ref="entityManagerFactory"/>                

                    </bean>                

                <bean name="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource">                

                <property name="driverClassName"><value>org.gjt.mm.mysql.Driver</value></property>                

                <property name="url"><value>jdbc:mysql://localhost:3306/cc?useUnicode=true&amp;characterEncoding=UTF-8</value></property>                

                <property name="username"> <value>root</value> </property>                

                <property name="password" value="cc"/>                

                </bean>                

                </beans>                

                配置完成后，可以去运行Client测试一下了，当然数据库和表需要先准备好                

                也可以在<jpa:repositories>下面添加filter，形如：                

                <repositories base-package="com.acme.repositories">                

                <context:exclude-filter type="regex" expression=".*SomeRepository" />                

                </repositories>                

第二章：JpaRepository基本功能

JpaRepository的基本功能示范

                  具体的看代码演示                  

                  其中：Pageable接口的实现类是PageRequest，Page接口的实现类是PageImpl。                  

                  示例如下：                  

                  Page<UserModel> p =  ur.findAll(new PageRequest(0,2,new Sort(new Order(Direction.                   DESC,"uuid"))));                  

                  System.                   out.println("list="+p.getContent());                  

第三章：JpaRepository的查询

                直接在接口中定义查询方法，如果是符合规范的，可以不用写实现，目前支持的关键字写法如下：                

          Spring Data JPA框架在进行方法名解析时，会先把方法名多余的前缀截取掉，比如 find、findBy、read、readBy、get、getBy，然后对剩下部分进行解析。          

          假如创建如下的查询：findByUserDepUuid()，框架在解析该方法时，首先剔除 findBy，然后对剩下的属性进行解析，假设查询实体为Doc          

          1：先判断 userDepUuid （根据 POJO 规范，首字母变为小写）是否为查询实体的一个属性，如果是，则表示根据该属性进行查询；如果没有该属性，继续第二步；          

          2：从右往左截取第一个大写字母开头的字符串此处为Uuid），然后检查剩下的字符串是否为查询实体的一个属性，如果是，则表示根据该属性进行查询；如果没有该属性，则重复第二步，继续从右往左截取；最后假设user为查询实体的一个属性；          

          3：接着处理剩下部分（DepUuid），先判断 user 所对应的类型是否有depUuid属性，如果有，则表示该方法最终是根据 “ Doc.user.depUuid” 的取值进行查询；否则继续按照步骤 2 的规则从右往左截取，最终表示根据 “Doc.user.dep.uuid” 的值进行查询。          

          4:可能会存在一种特殊情况，比如 Doc包含一个 user 的属性，也有一个 userDep 属性，此时会存在混淆。可以明确在属性之间加上 "_" 以显式表达意图，比如 "findByUser_DepUuid()" 或者 "findByUserDep_uuid()"          

            特殊的参数： 还可以直接在方法的参数上加入分页或排序的参数，比如：            

            Page<UserModel> findByName(String name, Pageable pageable);            

            List<UserModel> findByName(String name, Sort sort);            

            也可以使用JPA的NamedQueries，方法如下：            

            1：在实体类上使用@NamedQuery，示例如下：            

            @NamedQuery(name = "UserModel.findByAge",query = "select o from UserModel o where o.age >= ?1")            

            2：在自己实现的DAO的Repository接口里面定义一个同名的方法，示例如下：            

            public List<UserModel> findByAge(int age);            

            3：然后就可以使用了，Spring会先找是否有同名的NamedQuery，如果有，那么就不会按照接口定义的方法来解析。            

使用@Query

             可以在自定义的查询方法上使用@Query来指定该方法要执行的查询语句，比如：            

             @Query("select o from UserModel o where o.uuid=?1")            

             public List<UserModel> findByUuidOrAge(int uuid);            

注意：

             1：方法的参数个数必须和@Query里面需要的参数个数一致            

             2：如果是like，后面的参数需要前面或者后面加“%”，比如下面都对：            

             @Query("select o from UserModel o where o.name like ?1%")            

             public List<UserModel> findByUuidOrAge(String name);            

             @Query("select o from UserModel o where o.name like %?1")            

             public List<UserModel> findByUuidOrAge(String name);            

             @Query("select o from UserModel o where o.name like %?1%")            

             public List<UserModel> findByUuidOrAge(String name);            

             当然，这样在传递参数值的时候就可以不加‘%’了，当然加了也不会错            

            n还可以使用@Query来指定本地查询，只要设置nativeQuery为true，比如：            

            @Query(value="select * from tbl_user where name like %?1" ,nativeQuery=true)            

            public List<UserModel> findByUuidOrAge(String name);            

注意：当前版本的本地查询不支持翻页和动态的排序            

            使用命名化参数，使用@Param即可，比如：            

            @Query(value="select o from UserModel o where o.name like %:nn")            

            public List<UserModel> findByUuidOrAge(@Param("nn") String name);            

            同样支持更新类的Query语句，添加@Modifying即可，比如：            

            @Modifying            

            @Query(value="update UserModel o set o.name=:newName where o.name like %:nn")            

            public int findByUuidOrAge(@Param("nn") String name,@Param("newName") String newName);            

注意：

            1：方法的返回值应该是int，表示更新语句所影响的行数            

            2：在调用的地方必须加事务，没有事务不能正常执行            

JpaRepository的查询功能

             创建查询的顺序            

             Spring Data JPA 在为接口创建代理对象时，如果发现同时存在多种上述情况可用，它该优先采用哪种策略呢？            

             <jpa:repositories> 提供了 query-lookup-strategy 属性，用以指定查找的顺序。它有如下三个取值：            

             1：create-if-not-found：如果方法通过@Query指定了查询语句，则使用该语句实现查询；如果没有，则查找是否定义了符合条件的命名查询，如果找到，则使用该命名查询；如果两者都没有找到，则通过解析方法名字来创建查询。这是 query-lookup-strategy 属性的默认值            

             2：create：通过解析方法名字来创建查询。即使有符合的命名查询，或者方法通过 @Query指定的查询语句，都将会被忽略            

             3：use-declared-query：如果方法通过@Query指定了查询语句，则使用该语句实现查询；如果没有，则查找是否定义了符合条件的命名查询，如果找到，则使用该命名查询；如果两者都没有找到，则抛出异常            

第四章：客户化扩展JpaRepository

            如果你不想暴露那么多的方法，可以自己订制自己的Repository，还可以在自己的Repository里面添加自己使用的公共方法            

            当然更灵活的是自己写一个实现类，来实现自己需要的方法            

            1：写一个与接口同名的类，加上后缀为Impl，这个在前面xml里面配置过，可以自动被扫描到。这个类不需要实现任何接口。            

            2：在接口中加入自己需要的方法，比如：            

            public Page<Object[]> getByCondition(UserQueryModel u);            

            3：在实现类中，去实现这个方法就好了，会被自动找到            

java代码：

publicclass UserRepositoryImpl {
@PersistenceContext
private EntityManager em;
public Page<Object[]> getByCondition(UserQueryModel u){
String hql = "select o.uuid,o.name from UserModel o where 1=1 and o.uuid=:uuid";
        Query q = em.createQuery(hql);
        q.setParameter("uuid", u.getUuid());
        q.setFirstResult(0);
        q.setMaxResults(1);
Page<Object[]> page = new PageImpl<Object[]>(q.getResultList(),new PageRequest(0,1),3);
return page;
}}

第五章：Specifications查询

              Spring Data JPA支持JPA2.0的Criteria查询，相应的接口是JpaSpecificationExecutor。              

              Criteria 查询：是一种类型安全和更面向对象的查询              

              这个接口基本是围绕着Specification接口来定义的， Specification接口中只定义了如下一个方法：              

              Predicate toPredicate(Root<T> root, CriteriaQuery<?> query, CriteriaBuilder cb);              

              要理解这个方法，以及正确的使用它，就需要对JPA2.0的Criteria查询有一个足够的熟悉和理解，因为这个方法的参数和返回值都是JPA标准里面定义的对象。              

Criteria查询基本概念

              Criteria 查询是以元模型的概念为基础的，元模型是为具体持久化单元的受管实体定义的，这些实体可以是实体类，嵌入类或者映射的父类。              

              CriteriaQuery接口：代表一个specific的顶层查询对象，它包含着查询的各个部分，比如：select 、from、where、group by、order by等              

注意：CriteriaQuery对象只对实体类型或嵌入式类型的Criteria查询起作用              

              Root接口：代表Criteria查询的根对象，Criteria查询的查询根定义了实体类型，能为将来导航获得想要的结果，它与SQL查询中的FROM子句类似              

              1：Root实例是类型化的，且定义了查询的FROM子句中能够出现的类型。              

              2：查询根实例能通过传入一个实体类型给 AbstractQuery.from方法获得。              

              3：Criteria查询，可以有多个查询根。              

              4：AbstractQuery是CriteriaQuery 接口的父类，它提供得到查询根的方法。              

              CriteriaBuilder接口：用来构建CritiaQuery的构建器对象              

              Predicate：一个简单或复杂的谓词类型，其实就相当于条件或者是条件组合。              

Criteria查询

               基本对象的构建              

               1：通过EntityManager的getCriteriaBuilder或EntityManagerFactory的getCriteriaBuilder方法可以得到CriteriaBuilder对象              

               2：通过调用CriteriaBuilder的createQuery或createTupleQuery方法可以获得CriteriaQuery的实例              

               3：通过调用CriteriaQuery的from方法可以获得Root实例              

               过滤条件              

               1：过滤条件会被应用到SQL语句的FROM子句中。在criteria 查询中，查询条件通过Predicate或Expression实例应用到CriteriaQuery对象上。              

               2：这些条件使用 CriteriaQuery .where 方法应用到CriteriaQuery 对象上              

               3：CriteriaBuilder也作为Predicate实例的工厂，通过调用CriteriaBuilder 的条件方法（ equal，notEqual， gt， ge，lt， le，between，like等）创建Predicate对象。              

               4：复合的Predicate 语句可以使用CriteriaBuilder的and, or andnot 方法构建。              

               构建简单的Predicate示例：              

               Predicate p1=cb.like(root.get(“name”).as(String.class), “%”+uqm.getName()+“%”);              

               Predicate p2=cb.equal(root.get("uuid").as(Integer.class), uqm.getUuid());              

               Predicate p3=cb.gt(root.get("age").as(Integer.class), uqm.getAge());              

               构建组合的Predicate示例：              

               Predicate p = cb.and(p3,cb.or(p1,p2));              

               当然也可以形如前面动态拼接查询语句的方式，比如：              

java代码：

Specification<UserModel> spec = new Specification<UserModel>() {
public Predicate toPredicate(Root<UserModel> root,
        CriteriaQuery<?> query, CriteriaBuilder cb) {
    List<Predicate> list = new ArrayList<Predicate>();
if(um.getName()!=null && um.getName().trim().length()>0){
        list.add(cb.like(root.get("name").as(String.class), "%"+um.getName()+"%"));
    }
if(um.getUuid()>0){
        list.add(cb.equal(root.get("uuid").as(Integer.class), um.getUuid()));
    }
    Predicate[] p = new Predicate[list.size()];
return cb.and(list.toArray(p));
}
};

           也可以使用CriteriaQuery来得到最后的Predicate，示例如下：          

java代码：

Specification<UserModel> spec = new Specification<UserModel>() {
public Predicate toPredicate(Root<UserModel> root,
            CriteriaQuery<?> query, CriteriaBuilder cb) {
        Predicate p1 = cb.like(root.get("name").as(String.class), "%"+um.getName()+"%");
        Predicate p2 = cb.equal(root.get("uuid").as(Integer.class), um.getUuid());
        Predicate p3 = cb.gt(root.get("age").as(Integer.class), um.getAge());
//把Predicate应用到CriteriaQuery中去,因为还可以给CriteriaQuery添加其他的功能，比如排序、分组啥的
        query.where(cb.and(p3,cb.or(p1,p2)));
//添加排序的功能
        query.orderBy(cb.desc(root.get("uuid").as(Integer.class)));
return query.getRestriction();
    }
};

多表联接

        n多表连接查询稍微麻烦一些，下面演示一下常见的1:M，顺带演示一下1:1        

        n使用Criteria查询实现1对多的查询        

        1：首先要添加一个实体对象DepModel，并设置好UserModel和它的1对多关系，如下：        

        @Entity        

        @Table(name="tbl_user")        

        public class UserModel {        

        @Id        

        private Integer uuid;        

        private String name;        

        private Integer age;        

        @OneToMany(mappedBy = "um", fetch = FetchType.         LAZY, cascade = {CascadeType.         ALL})        

        private Set<DepModel> setDep;        

        //省略getter/setter        

        }        

          @Entity          

          @Table(name="tbl_dep")          

          public class DepModel {          

          @Id          

          private Integer uuid;          

          private String name;          

          @ManyToOne()          

            @JoinColumn(name = "user_id", nullable = false)          

          //表示在tbl_dep里面有user_id的字段          

          private UserModel um = new UserModel();          

          //省略getter/setter          

          }          

          2：配置好Model及其关系后，就可以在构建Specification的时候使用了，示例如下：          

            Specification<UserModel> spec = new Specification<UserModel>() {            

            public Predicate toPredicate(Root<UserModel> root, CriteriaQuery<?> query, CriteriaBuilder cb) {            

            Predicate p1 = cb.like(root.get("name").as(String.class), "%"+um.getName()+"%");            

            Predicate p2 = cb.equal(root.get("uuid").as(Integer.class), um.getUuid());            

            Predicate p3 = cb.gt(root.get("age").as(Integer.class), um.getAge());            

SetJoin<UserModel,DepModel> depJoin =root.join(root.getModel().getSet("setDep",DepModel.class) , JoinType.LEFT);

Predicate p4 = cb.equal(depJoin.get("name").as(String.class), "ddd");

//把Predicate应用到CriteriaQuery去,因为还可以给CriteriaQuery添加其他的功能，比如排序、分组啥的

query.where(cb.and(cb.and(p3,cb.or(p1,p2)),p4));

            //添加分组的功能            

            query.orderBy(cb.desc(root.get("uuid").as(Integer.class)));            

            return query.getRestriction();            

            }};            

              n接下来看看使用Criteria查询实现1:1的查询              

              1：在UserModel中去掉setDep的属性及其配置，然后添加如下的属性和配置：              

              @OneToOne()              

              @JoinColumn(name = "depUuid")              

              private DepModel dep;              

              public DepModel getDep() { return dep;}              

              public void setDep(DepModel dep) {this.dep = dep;  }              

              2：在DepModel中um属性上的注解配置去掉，换成如下的配置：              

              @OneToOne(mappedBy = "dep", fetch = FetchType.               EAGER, cascade = {CascadeType.               ALL})              

              3：在Specification实现中，把SetJoin的那句换成如下的语句：              

              Join<UserModel,DepModel> depJoin =              

              root.join(root.getModel().getSingularAttribute("dep",DepModel.class),JoinType.LEFT);              

              //root.join(“dep”,JoinType.LEFT); //这句话和上面一句的功能一样，更简单