SpringData - JPA

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JPA简介

JPA 即Java Persistence API。是一款持久层框架，中文名Java持久层API，是JDK 5.0注解或XML描述对象－关系表的映射关系，并将运行期的实体对象持久化到数据库中。JPA的对象关系映射（ORM）模型是基于Hibernate。是一款面向对象的ORM框架，JPA不需要关心数据库字段，通过注解将数据库表与实体完成映射，在java中的操作只需要对实体进行操作即可。

什么是ORM？

ORM（Object-Relational Mapping）表示对象关系映射。在面向对象的软件开发中，通过ORM，就可以把对象映射到关系型数据库中。只要有一套程序能够做到建立对象与数据库的关联，操作对象就可以直接操作数据库数据，就可以说这套程序实现了ORM对象关系映射。也就是说ORM是建立了一个实体与数据库表的关系，使得开发者对实体的直接操作而不是对数据库的操作，但操作实体也就等同于操作了数据库。
ORM框架还有：MyBatis、Hibernate

SpringData-JPA

Spring Data JPA 是 Spring 基于 ORM 框架、JPA 规范的基础上封装的一套JPA应用框架，可使开发者用极简的代码即可实现对数据库的访问和操作。
它提供了包括增删改查等在内的常用功能，且易于扩展！学习并使用 Spring Data JPA 可以极大提高开发效率！
Spring Data JPA 让我们解脱了DAO层的操作，基本上所有CRUD都可以依赖于它来实现
在实际的工作工程中，推荐使用Spring Data JPA + ORM（如：hibernate）完成操作，这样在切换不同的ORM框架时提供了极大的方便，同时也使数据库层操作更加简单，方便解耦。

SpringBoot整合JPA

接下来通过一个案例简单学习一下JPA，并且在案例中学习一些相关知识。

导入依赖

需要导入jpa坐标和mysql依赖包

<dependencies>
    <!--jpa-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
    </dependency>
    <!--Mysql依赖包-->
    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        <scope>runtime</scope>
    </dependency>
</dependencies>

编写配置文件

先配置数据源，采用mysql8.0。还包括配置jpa的相关配置。主要是配置jpa的sql日志打印和自动创建表格。

spring:
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/springboot_demo?useUnicode=true&useSSL=false&characterEncoding=utf8&serverTimezone=Asia/Shanghai
    username: root
    password: 12356
jpa:
  show-sql: true
  hibernate:
    ddl-auto: create # 自动创建表格，之后改成update

jpa的底层是通过hibernate执行的，通过配置ddl-auto能够自动创建表，但是这个不建议使用，如果是create，在项目运行的时候就会把存在的表删除在添加。详情如下：
ddl-auto属性用于设置自动表定义，可以实现自动在数据库中为我们创建一个表，表的结构会根据我们定义的实体类决定，它有4种

create 启动时删数据库中的表，然后创建，退出时不删除数据表
create-drop 启动时删数据库中的表，然后创建，退出时删除数据表如果表不存在报错
update 如果启动时表格式不一致则更新表，原有数据保留
validate 项目启动表结构进行校验如果不一致则报错

接下来就可以开始体验jpa了

创建实体类

可见通过注解可以实现实体与数据库的直接映射，jpa操作的就是这些实体就等同操作数据库的表结构。

package com.jpa.demo.domain;

import lombok.Data;

import javax.annotation.Generated;
import javax.persistence.*;
import java.io.Serializable;

/**
 * @author: lyd
 * @description: 实体User
 * @Date: 2022/10/2
 */
@Data
@Entity
@Table(name = "sys_user")
public class User implements Serializable {
    @Id
    @Column(name = "user_id")
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY) // 自增
    private Long id;

    private String username;

    private String nickName;

    private String password;

}

@Data：lombok下的注解，主要是方便开发，减少对get、set、tostring的编写。这个需要导入相应的依赖坐标。
@Entity：声明是一个实体。
@Table(name = "sys_user")：指明数据库中表的名字实现实体与数据表映射。
@Id：声明主键。
@Column(name = "user_id")：指明是表中的哪个字段。
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)： GenerationType.IDENTITY：实现自增

启动项目

当我们启动项目的时候，数据库会自动创建表结构。

看一下数据库，发现表已经自动创建

对表操作

增加数据

首先需要创建UserRepository接口，要通过继承JpaRepository<T, ID>，提供实体类和id的类型。

/**
 * @author: lyd
 * @description: UserRepository
 * @Date: 2022/10/2
 */
@Repository
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long>, JpaSpecificationExecutor<User> {
   
}

编写测试类
通过调用save方法即可完成保存操作

package com.jpa.demo.test;
import com.jpa.demo.domain.User;
import com.jpa.demo.repository.UserRepository;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.junit.jupiter.api.Test;
/**
 * @author: lyd
 * @description: 测试类
 * @Date: 2022/10/2
 */
@SpringBootTest
public class JpaTest {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;
    @Test
    void InsertTest() {
        User user = new User();
        user.setNickName("怒放吧德德");
        user.setUsername("lyd_code");
        user.setPassword("lyd_open");
        User save = userRepository.save(user);
        System.out.println(save);
    }
}

运行结果

查看数据

通过findAll就可以直接获取得到所有的数据。

@Test
void QueryTest() {
    List<User> all = userRepository.findAll();
    all.forEach(System.out::println);
}

就能在控制台中看到：

分页查找

jpa也是实现了分页操作的方法。通过PageRequest.of(0,1)可以完成分页。

@Test
void PageRequestTest() {
    userRepository.findAll(PageRequest.of(0,1)).forEach(System.out::println);
}

其底层对数据库的操作就会加上limit.

根据ID查找

返回是Optional类，User类型的数组

@Test
void FindByIdTest() {
    Optional<User> user = userRepository.findById(1L);
    System.out.println(user);
}

Java8 新特性Optional类
Optional 类新特性
Optional 类是一个可以为null的容器对象
如果值存在则isPresent()方法会返回true，调用get()方法会返回该对象
Optional 是个容器：它可以保存类型T的值，或仅保存null。Optional提供很多有用的方法，这样我们就不用显式进行空值检测
Optional 类的引入很好的解决空指针异常

方法命名规则自定义查询

方法命名规则查询就是根据方法的名字，就能创建查询。需要按照Spring Data JPA提供的方法命名规则定义方法的名称，就可以完成查询工作。Spring Data JPA在程序执行的时候会根据方法名称进行解析，并自动生成查询语句进行查询。通过jpa的规则要求来实现自己命名查询。
按照Spring Data JPA 定义的规则，查询方法以findBy开头，涉及条件查询时，条件的属性用条件关键字连接，要注意的是：条件属性首字母需大写。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，然后对剩下部分进行解析。

编写Repository

根据一定的规则来编写方法命名。jpa会自动识别方法名称进行操作。

package com.jpa.demo.repository;

import com.jpa.demo.domain.User;
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaSpecificationExecutor;
import org.springframework.stereotype.Repository;

import java.util.List;

/**
 * @author: lyd
 * @description: UserRepository
 * @Date: 2022/10/2
 */
@Repository
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long>, JpaSpecificationExecutor<User> {
    //根据nickname查询
    List<User> findAllByNickName(String str);
}

通过测试可以看到如下结果：

在编写repository的时候会有一些规则提示，也就是只有符合这些规则才能够被识别。这里只是展现了findxxx，实际上还有许多。

具体的关键字，使用方法和生产成SQL如下表所示
QQ图片20221003123118.png

使用JPQL的方式查询(注解式SQL)

通过Query注解可以实现更多灵活的条件查询等SQL·操作。@Query 注解的使用非常简单，只需在方法上面标注该注解，同时提供一个JPQL查询语句即可，并且，在这些SQL语句中都是使用实体来进行操作，并非数据库的表结构来操作。

计数

通过Query可以写自己的SQL语句

@Query("select count(u) from User u") // 这里使用的是实体，并不是数据库的表名和字段
Integer countUser();

测试

@Test
void CountUser() {
    Integer integer = userRepository.countUser();
    System.out.println(integer);
}

结果

参数传递

在通过注解写SQL的时候，也需要是携带参数的，而Query通过?占位符来获得传来的参数数据，通过参数的位置定位哪个参数。

//修改数据 一定加上@Modifying 注解
@Transactional
@Modifying
@Query("update User set username=?1 where id=?2")
int updateUsernameByIds(String username,Long id);

结果

也可以使用原生的SQL，只需要加上 nativeQuery = true 即可。

实体关系对应

jpa中实体包括一对一，一对多，多对多，多对一关系，并且提供了相应的注解。接下来通过案例来实现关系。

一对一

首先创建部门表，使用户指向一个部门。

package com.jpa.demo.domain;
import lombok.Data;
import javax.persistence.*;
import java.io.Serializable;
/**
 * @author: lyd
 * @description: 部门
 * @Date: 2022/10/2
 */
@Entity
@Data
@Table(name="sys_dept")
public class Dept implements Serializable {
    @Id
    @Column(name = "dept_id")
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    private String name;
}

在User实体中加字段，通过OneToOne注解完成。

@OneToOne(fetch = FetchType.LAZY, cascade = CascadeType.ALL) //设置关联操作为ALL
@JoinColumn(name = "dept_id")
private Dept dept;

这里的关联级别也是有多个,一般设置为all就行

ALL：所有操作都进行关联操作
PERSIST：插入操作时才进行关联操作
REMOVE：删除操作时才进行关联操作
MERGE：修改操作时才进行关联操作

这样就可以编写测试

@Test
void OneToOneTest() {
    User user = new User();
    user.setNickName("爱国德德");
    user.setUsername("lyd_code_studio");
    user.setPassword("lyd_open");
    Dept dept = new Dept();
    dept.setName("研发部");
    user.setDept(dept);
    User save = userRepository.save(user);
    System.out.println(save);
}

通过测试可得数据库结果，

通过关联，会在两个表中进行插入，删除也是会删除两个表中数据。

一对多

@OneToMany:
       作用：建立一对多的关系映射
    属性：
        targetEntityClass：指定多的多方的类的字节码
        mappedBy：指定从表实体类中引用主表对象的名称。
        cascade：指定要使用的级联操作
        fetch：指定是否采用延迟加载
        orphanRemoval：是否使用孤儿删除

创建一个文章表来实现一对多关系，一个用户可以发表多个文章，一个文章只属于一个用户，因此在用户表中是一对多，在文章表就是多对一。
通过@ManyToOne注解完成关系

package com.jpa.demo.domain;
import lombok.Data;
import javax.persistence.*;
/**
 * @author: lyd
 * @description: 文章表
 * @Date: 2022/10/2
 */
@Data
@Entity
@Table(name="yun_article")
public class Article {
    @Id
    @Column(name = "article_id")
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    @Column(nullable = false, length = 50) // 映射为字段，值不能为空
    private String title;

    @Basic(fetch = FetchType.LAZY) // 懒加载
    @Column(nullable = false) // 映射为字段，值不能为空
    private String content;

    @ManyToOne(cascade={CascadeType.MERGE,CascadeType.REFRESH},optional=false)//可选属性optional=false,表示user不能为空。删除文章，不影响用户
    @JoinColumn(name="user_id")//设置在article表中的关联字段(外键)
    private User user;
}

在user实体这边就是一对多关系，并且通过注解完成。

@OneToMany(mappedBy = "user",cascade=CascadeType.ALL,fetch=FetchType.LAZY)
//级联保存、更新、删除、刷新;延迟加载。当删除用户，会级联删除该用户的所有文章
//拥有mappedBy注解的实体类为关系被维护端
private Set<Article> articles;

测试，需要创建ArticleRepository

@Test
void OneToMany() {
    User user = userRepository.getById(1L);

    Article article1=new Article();
    article1.setTitle("如何写好博客");
    article1.setContent("如何写好博客");
    article1.setUser(user);
    articleRepository.save(article1);

    Article article2=new Article();
    article2.setTitle("如何更进一步学习");
    article2.setContent("不断地卷");
    article2.setUser(user);
    articleRepository.save(article2);
}

运行结果

数据库中

多对多

JPA中使用@ManyToMany来注解多对多的关系，由一个关联表来维护。这个关联表的表名默认是：主表名+下划线+从表名。(主表是指关系维护端对应的表,从表指关系被维护端对应的表)。这个关联表只有两个外键字段，分别指向主表ID和从表ID。字段的名称默认为：主表名+下划线+主表中的主键列名，从表名+下划线+从表中的主键列名。通过@JoinTable来实现中间表。
创建角色表

package com.jpa.demo.domain;

import lombok.Data;

import javax.persistence.*;
import java.io.Serializable;
import java.util.Set;

/**
 * @author: lyd
 * @description: 角色表
 * @Date: 2022/10/2
 */
@Data
@Entity
@Table(name = "sys_role")
public class Role implements Serializable {
    @Id
    @Column(name = "role_id")
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    @ManyToMany(mappedBy = "roles")
    private Set<User> users;

    private String name;

    @Column(name = "level")
    private Integer level = 3;

    private String description;
}

在用户表中

@ManyToMany
@JoinTable(name = "sys_users_roles",
        joinColumns = {@JoinColumn(name = "user_id",referencedColumnName = "user_id")},
        inverseJoinColumns = {@JoinColumn(name = "role_id",referencedColumnName = "role_id")})
private Set<Role> roles;

测试

@Test
void ManyToMany() {
    Role role = new Role();
    role.setName("USER");
    role.setLevel(2);
    role.setDescription("管理员");
    roleRepository.save(role);

    Set<Role> roles = new HashSet<>();
    roles.add(role);

    User user = new User();
    user.setPassword("lyd_code");
    user.setNickName("怒放德德");
    user.setUsername("lyd_code");
    user.setRoles(roles);

    User save = userRepository.save(user);
    System.out.println(save);

}

在数据库中的中间表就能够看到如下数据。

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