一、简介
1 JPA概述
Java Persistence API（JPA）是一种Java EE的ORM规范用于与关系型数据库进行交互。它提供了Java对象模型和关系型数据库之间的映射。JPA为开发者提供了一种面向对象的方式来访问数据库，同时也减少了应用程序与底层数据库之间的重复代码。
2 Spring Data JPA概述
Spring Data JPA是基于JPA规范的一个Spring Data模块，为开发者提供了一组通用的、具有一致性的API，使得对于多种数据存储的访问变得容易。它不仅简化了JPA应用开发，还提供了许多特性，如自定义方法、查询构造、分页和排序等。
二、Spring Data JPA与传统JPA的区别
1 简化查询
传统JPA中编写查询需要编写一些JPA Query Language（JPQL）的代码，这需要比较复杂的编写Java API，从而需要一定的开发门槛，而Spring Data JPA则通过继承JpaRepository等接口简化了查询，只需要在继承的接口中定义方法名称即可自动生成JPQL代码。如下示例：
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Integer> {
User findByUsername(String username);
}
2 自定义查询方法
在传统JPA中如果需要编写更复杂的JPQL语句，需要编写自定义的方法进行实现，这使得如何优雅地处理自定义查询成为一个问题。Spring Data JPA允许开发者使用一种基于方法名的查询方式，在接口中定义方法名即可自动实现查询。如下示例：
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Integer>{
User findByUsernameAndPassword(String username, String password);
List<User> findByAgeGreaterThan(int age);
}
3 分页和排序
在传统JPA中分页和排序需要手动编写JPQL语句处理。Spring Data JPA通过继承PagingAndSortingRepository等接口，使分页和排序变得容易。如下示例：
public interface UserRepository extends PagingAndSortingRepository<User, Integer> {
Page<User> findByAgeGreaterThan(int age, Pageable pageable);
}
上述示例表示将年龄大于某个值的User按页码返回，由分页器Pageable控制页码，排序器Sort控制排序。
三、Spring Data JPA的使用
1 配置Spring Data JPA
在使用Spring Data JPA之前需要进行一定的配置。首先需要在项目的pom.xml文件中加入如下依赖：
<dependency>
<groupId>org.springframework.data</groupId>
<artifactId>spring-data-jpa</artifactId>
<version>2.5.3</version>
</dependency>
接着在application.properties或application.yml中添加如下配置：
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver # 数据库驱动
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/springdatajpa?serverTimezone=Asia/Shanghai # 数据库URL，通过serverTimezone设置时区
spring.datasource.username=root # 数据库用户名
spring.datasource.password=root # 数据库密码
spring.jpa.database=mysql # 指定JPA使用的数据库类型
spring.jpa.show-sql=true # 输出SQL语句，在调试时十分有用
spring.jpa.properties.hibernate.format_sql=true # 格式化SQL语句
2 使用Spring Data JPA进行基本数据操作
在Spring Data JPA中继承 JpaRepository 或 CrudRepository 都可以对数据进行操作。
2.1 添加单个实体
@Autowired
private UserRepository userRepository;
@Test
public void addUser() {
User user = new User();
user.setName("Tom");
user.setAge(18);
userRepository.save(user); //保存实体
}
2.2 添加多个实体
@Test
public void addUsers() {
List<User> users = new ArrayList<>(); //实体列表
users.add(new User("Tom", 18));
users.add(new User("Jerry", 20));
users.add(new User("Tony", 30));
userRepository.saveAll(users); //保存实体列表
}
2.3 删除实体
@Test
public void deleteUser() {
userRepository.deleteById(1); //根据实体ID删除
}
2.4 修改实体
@Test
public void updateUser() {
User user = userRepository.findById(1).orElse(null); //根据ID查询实体
if (user != null) {
user.setAge(20);
userRepository.save(user); //修改实体
}
}
2.5 条件查询
@Test
public void findUsers() {
List<User> users = userRepository.findByAgeGreaterThan(18); //查询年龄大于18的实体列表
for (User user : users) {
System.out.println(user);
}
}
3 使用自定义查询方法
Spring Data JPA还提供了一种基于方法名的查询方式，在接口中定义方法名即可实现自定义查询。示例代码如下：
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Integer>{
User findByUsernameAndPassword(String username, String password);
List<User> findByAgeGreaterThan(int age);
}
4 使用分页和排序
在Spring Data JPA中分页和排序也变得非常简单。只需将分页和排序参数传入查询方法中即可。
public interface UserRepository extends PagingAndSortingRepository<User, Integer> {
Page<User> findByAgeGreaterThan(int age, Pageable pageable);
}
四、Spring Data JPA相关注解
除了基本的使用Spring Data JPA还提供了许多注解，可以更加精细地控制实体与表之间的映射关系。
1 @Entity
@Entity用于将实体类标记为JPA的实体类，告诉JPA这个类映射到数据库中的一个表。同时也可以指定表名如下：
@Entity(name = "user_table") // 指定表名
public class User {
// ...
}
2 @Id
@Id用于标记实体类的主键，对应数据库中的主键字段。示例代码如下：
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY) // 设置主键生成策略
private Integer id;
3 @GeneratedValue
@GeneratedValue用于指定主键生成策略，有很多种策略可供选择，如AUTO、IDENTITY、SEQUENCE等。示例代码如下：
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY) // 设置主键生成策略为自增长
@Id
private Integer id;
4 @Column
@Column用于指定实体属性所对应的数据库列如下：
@Column(name = "user_name") // 指定列名
private String name;
5 @OneToOne
@OneToOne用于指定一对一关系，如下：
@Entity
public class User {
// ...
@OneToOne
@JoinColumn(name = "id_card_id") // 指定关联的外键列名
private IDCard idCard; // 一张身份证对应一个用户
}
@Entity
public class IDCard {
// ...
@OneToOne(mappedBy = "idCard") // 指定关联到用户实体的idCard属性
private User user;
}
6 @OneToMany
@OneToMany用于指定一对多关系如下：
@Entity
public class Order {
// ...
@ManyToOne
@JoinColumn(name = "user_id") // 指定关联的外键列名
private User user; // 一个订单对应一个用户
}
@Entity
public class User {
// ...
@OneToMany(mappedBy = "user") // 指定关联到订单实体的user属性
private List<Order> orders;
}
7 @ManyToOne
@ManyToOne用于指定多对一关系如上示例代码所示。
8 @ManyToMany
@ManyToMany用于指定多对多关系需要借助中间表来实现。如下示例：
@Entity
public class Student {
// ...
@ManyToMany
@JoinTable(name = "student_teacher", // 中间表名
joinColumns = @JoinColumn(name = "student_id"), // 关联到学生实体的列
inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "teacher_id")) // 关联到教师实体的列
private List<Teacher> teachers;
}
@Entity
public class Teacher {
// ...
@ManyToMany(mappedBy = "teachers") // 指定关联到学生实体的teachers属性
private List<Student> students;
}
五、Spring Data JPA的优缺点
1 优点
- 开发效率高：使用Spring Data JPA可以极大地提高开发效率，JPA不仅提供了一种更加面向对象的数据访问方式，而且还提供了一些实用的特性，比如分页、排序、查询结果映射等等。
- 灵活性好：Spring Data JPA提供了各种操作数据的方法，能够满足不同场景下的数据操作需求。此外，Spring Data JPA还支持自定义查询，可以根据具体业务需求，定义需要的复杂查询。
- 可维护性好：JPA的特点之一就是将ORM（对象关系映射）透明化，开发人员无需关心数据库操作的细节，只需关注业务逻辑，大大减少了开发人员的负担。在后续维护时，JPA也相对容易维护。
2 缺点
- 性能不如Hibernate：JPA在性能方面可能不如Hibernate，不过这个差距已经越来越小。
- 学习成本高：JPA提供了很多功能和特性，理解和掌握它们需要花费一定的时间和精力。
六、小结回顾
本文介绍了Spring Data JPA的基本使用、注解以及优缺点。通过使用JPA，我们可以很方便地进行数据库操作，大大提高开发效率。此外在实际开发中还需要结合具体业务需求，了解JPA的特性和使用方法，才能发挥其最大的优势。希望本文能够帮助您更好地理解和使用Spring Data JPA。
