Spring Boot 2.x基础教程：使用Spring Data JPA访问MySQL

在数据访问这章的第一篇文章《Spring中使用JdbcTemplate访问数据库》中，我们已经介绍了如何使用Spring Boot中最基本的jdbc模块来实现关系型数据库的数据读写操作。那么结合Web开发一章的内容，我们就可以利用JDBC模块与Web模块的功能，综合着使用来完成一个适用于很多简单应用场景的后端应用了。

然而当我们有一定的开发经验之后，不难发现，在实际开发过程中，对数据库的操作大多可以归结为：“增删改查”。就最为普遍的单表操作而言，除了表和字段不同外，语句几乎都是类似的，开发人员需要写大量类似而枯燥的语句来完成业务逻辑。

为了解决这些大量枯燥的数据操作语句，诞生了非常多的优秀框架，比如：Hibernate。通过整合Hibernate，我们能够以操作Java实体的方式来完成对数据的操作，通过框架的帮助，对Java实体的变更最终将自动地映射到数据库表中。

在Hibernate的帮助下，Java实体映射到数据库表数据完成之后，再进一步解决抽象各个Java实体基本的“增删改查”操作，我们通常会以泛型的方式封装一个模板Dao来进行抽象简化，但是这样依然不是很方便，我们需要针对每个实体编写一个继承自泛型模板Dao的接口，再编写该接口的实现。虽然一些基础的数据访问已经可以得到很好的复用，但是在代码结构上针对每个实体都会有一堆Dao的接口和实现。

由于模板Dao的实现，使得这些具体实体的Dao层已经变的非常“薄”，有一些具体实体的Dao实现可能完全就是对模板Dao的简单代理，并且往往这样的实现类可能会出现在很多实体上。Spring Data JPA的出现正可以让这样一个已经很“薄”的数据访问层变成只是一层接口的编写方式。比如，下面的例子：

public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {

    User findByName(String name);

    @Query("from User u where u.name=:name")
    User findUser(@Param("name") String name);

}

我们只需要通过编写一个继承自JpaRepository的接口就能完成数据访问，下面以一个具体实例来体验Spring Data JPA给我们带来的强大功能。

使用步骤

由于Spring Data JPA依赖于Hibernate。如果您对Hibernate有一定了解，下面内容可以毫不费力的看懂并上手使用它。如果您还是Hibernate新手，您可以先按如下方式入门，再建议回头学习一下Hibernate以帮助这部分的理解和进一步使用。

工程配置

在pom.xml中添加相关依赖，加入以下内容：

<dependency
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>

在application.xml中配置：数据库连接信息（如使用嵌入式数据库则不需要）、自动创建表结构的设置，例如使用mysql的情况如下：

spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver

spring.jpa.properties.hibernate.hbm2ddl.auto=create-drop

spring.jpa.properties.hibernate.hbm2ddl.auto是hibernate的配置属性，其主要作用是：自动创建、更新、验证数据库表结构。该参数的几种配置如下：

create：每次加载hibernate时都会删除上一次的生成的表，然后根据你的model类再重新来生成新表，哪怕两次没有任何改变也要这样执行，这就是导致数据库表数据丢失的一个重要原因。
create-drop：每次加载hibernate时根据model类生成表，但是sessionFactory一关闭,表就自动删除。
update：最常用的属性，第一次加载hibernate时根据model类会自动建立起表的结构（前提是先建立好数据库），以后加载hibernate时根据model类自动更新表结构，即使表结构改变了但表中的行仍然存在不会删除以前的行。要注意的是当部署到服务器后，表结构是不会被马上建立起来的，是要等应用第一次运行起来后才会。
validate：每次加载hibernate时，验证创建数据库表结构，只会和数据库中的表进行比较，不会创建新表，但是会插入新值。

至此已经完成基础配置，如果您有在Spring下整合使用过它的话，相信你已经感受到Spring Boot的便利之处：JPA的传统配置在persistence.xml文件中，但是这里我们不需要。当然，最好在构建项目时候按照之前提过的最佳实践的工程结构来组织，这样以确保各种配置都能被框架扫描到。

创建实体

创建一个User实体，包含id（主键）、name（姓名）、age（年龄）属性，通过ORM框架其会被映射到数据库表中，由于配置了hibernate.hbm2ddl.auto，在应用启动的时候框架会自动去数据库中创建对应的表。

@Entity
@Data
@NoArgsConstructor
public class User {

    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;

    private String name;
    private Integer age;

    public User(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

@Entity注解标识了User类是一个持久化的实体
@Data和@NoArgsConstructor是Lombok中的注解。用来自动生成各参数的Set、Get函数以及不带参数的构造函数。如果您对Lombok还不了解，可以看看这篇文章：Java开发神器Lombok的使用与原理
@Id和@GeneratedValue用来标识User对应对应数据库表中的主键

注意：除了这些注解之外，还有很多用来精细化配置映射关系的注解，这里不做具体介绍。后续会出专门一篇来介绍常用注解。读者也可以自行阅读Hibernate的文档来学习这些注解的详细使用方法。

创建数据访问接口

下面针对User实体创建对应的Repository接口实现对该实体的数据访问，如下代码：

public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {

    User findByName(String name);

    User findByNameAndAge(String name, Integer age);

    @Query("from User u where u.name=:name")
    User findUser(@Param("name") String name);

}

在Spring Data JPA中，只需要编写类似上面这样的接口就可实现数据访问。不再像我们以往编写了接口时候还需要自己编写接口实现类，直接减少了我们的文件清单。

下面对上面的UserRepository做一些解释，该接口继承自JpaRepository，通过查看JpaRepository接口的API文档，可以看到该接口本身已经实现了创建（save）、更新（save）、删除（delete）、查询（findAll、findOne）等基本操作的函数，因此对于这些基础操作的数据访问就不需要开发者再自己定义。

在我们实际开发中，JpaRepository接口定义的接口往往还不够或者性能不够优化，我们需要进一步实现更复杂一些的查询或操作。由于本文重点在Spring Boot中整合spring-data-jpa，在这里先抛砖引玉简单介绍一下spring-data-jpa中让我们兴奋的功能，后续再单独开篇讲一下spring-data-jpa中的常见使用。

在上例中，我们可以看到下面两个函数：

User findByName(String name)
User findByNameAndAge(String name, Integer age)

它们分别实现了按name查询User实体和按name和age查询User实体，可以看到我们这里没有任何类SQL语句就完成了两个条件查询方法。这就是Spring-data-jpa的一大特性：通过解析方法名创建查询。

除了通过解析方法名来创建查询外，它也提供通过使用@Query 注解来创建查询，您只需要编写JPQL语句，并通过类似“:name”来映射@Param指定的参数，就像例子中的第三个findUser函数一样。

Spring Data JPA的能力远不止本文提到的这些，由于本文主要以整合介绍为主，对于Spring Data JPA的使用只是介绍了常见的使用方式。诸如@Modifying操作、分页排序、原生SQL支持以及与Spring MVC的结合使用等等内容就不在本文中详细展开，这里先挖个坑，后续再补文章填坑，如您对这些感兴趣可以关注我博客或简书，同样欢迎大家留言交流想法。

单元测试

在完成了上面的数据访问接口之后，按照惯例就是编写对应的单元测试来验证编写的内容是否正确。这里就不多做介绍，主要通过数据操作和查询来反复验证操作的正确性。

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class ApplicationTests {

    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Test
    public void test() throws Exception {

        // 创建10条记录
        userRepository.save(new User("AAA", 10));
        userRepository.save(new User("BBB", 20));
        userRepository.save(new User("CCC", 30));
        userRepository.save(new User("DDD", 40));
        userRepository.save(new User("EEE", 50));
        userRepository.save(new User("FFF", 60));
        userRepository.save(new User("GGG", 70));
        userRepository.save(new User("HHH", 80));
        userRepository.save(new User("III", 90));
        userRepository.save(new User("JJJ", 100));

        // 测试findAll, 查询所有记录
        Assert.assertEquals(10, userRepository.findAll().size());

        // 测试findByName, 查询姓名为FFF的User
        Assert.assertEquals(60, userRepository.findByName("FFF").getAge().longValue());

        // 测试findUser, 查询姓名为FFF的User
        Assert.assertEquals(60, userRepository.findUser("FFF").getAge().longValue());

        // 测试findByNameAndAge, 查询姓名为FFF并且年龄为60的User
        Assert.assertEquals("FFF", userRepository.findByNameAndAge("FFF", 60).getName());

        // 测试删除姓名为AAA的User
        userRepository.delete(userRepository.findByName("AAA"));

        // 测试findAll, 查询所有记录, 验证上面的删除是否成功
        Assert.assertEquals(9, userRepository.findAll().size());

    }
}

拓展阅读：关于Spring Data

Spring Data JPA在Spring家族中实际上是一个二级项目，它隶属于Spring Data这个顶级项目。读者可以看一下关于这个项目的介绍，它除了涵盖对关系型数据库的抽象之外，其实还有很多对其他数据存储中间件的实现，比如我们常用的Redis、MongoDB、Elasticsearch等。

如果再找几个项目看一下它们的简单示例，你会发现：不论你是要访问什么数据存储产品，它们的编码方式几乎都是一样的！这就是Spring Data这个项目充满魅力的地方！通过对数据访问操作的抽象来屏蔽细节，用不同子项目的方式去实现细节。让开发者只需要学会使用Spring Data，就能方便快捷的学会对各种数据存储的操作。所以，对于Spring Data，我是强烈推荐Java开发者们可以学、甚至读一下源码的重要框架。虽然，目前来说很多大型互联网公司并不会选择它（性能考量居多，能真正用好它的人不多）作为主要的开发框架，但是其背后的抽象思想是非常值得我们学习的。并且，在做一些非高并发项目的时候，这简直就是一个快捷开发神器，它可以帮助我们少写非常多的代码！

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