Spring Data JPA入门简解与XML配置实现-阿里云开发者社区

Spring 的一个子项目，Spring Data 项目的目的是为了简化构建基于Spring 框架应用的数据访问技术，包括非关系数据库、Map-Reduce 框架、云数据服务等等。另外也包含对关系数据库的访问支持。其主要目标是使数据库的访问变得方便快捷。

SpringData 项目所支持 NoSQL 存储：

MongoDB （文档数据库）
Neo4j（图形数据库）
Redis（键/值存储）
Hbase（列族数据库）

SpringData 项目所支持的关系数据存储技术：

JDBC
JPA

JPA Spring Data : 致力于减少数据访问层 (DAO) 的开发量. 开发者唯一要做的，就只是声明持久层的接口，其他都交给 Spring Data JPA 来帮你完成！

【1】JPA简解

① JPA是什么

JPA是sun提出的一个对象持久化规范，各JavaEE应用服务器自主选择具体实现。主要实现有Hibernate、TopLink和OpenJPA等。

JPA的设计者是Hibernate框架的作者，因此Hibernate作为Jboss服务器中JPA的默认实现。
Oracle的Weblogic使用EclipseLink(以前叫TopLink)作为默认的JPA实现；
IBM的Websphere和Sun的Glassfish默认使用OpenJPA(Apache的一个开源项目)作为其默认的JPA实现。

JPA的底层实现是一些流行的开源ORM(对象关系映射)框架，因此JPA其实也就是java实体对象和关系型数据库建立起映射关系，通过面向对象编程的思想操作关系型数据库的规范。

② JPA和Hibernate的关系

JPA 是 hibernate 的一个抽象（就像JDBC和JDBC驱动的关系）。

JPA 是规范：JPA 本质上就是一种 ORM 规范，不是ORM 框架 —— 因为 JPA 并未提供 ORM 实现，它只是制订了一些规范，提供了一些编程的 API 接口，但具体实现则由 ORM 厂商提供实现。

Hibernate 是实现：Hibernate 除了作为 ORM 框架之外，它也是一种 JPA 实现。

③ SpringData 、hibernate以及JPA的关系

JPA是一种规范，而hibernate是实现这种规范的底层实现，spring data 对持久化接口JPA再抽象一层，针对持久层业务再进一步简化。

这样开发者就连持久层的业务逻辑也不用写了，只要按照spring data的命名规范，写好接口继承即可。

④ JPA的优势

标准化
提供相同的 API，这保证了基于JPA 开发的企业应用能够经过少量的修改就能够在不同的 JPA 框架下运行。
简单易用，集成方便
JPA 的主要目标之一就是提供更加简单的编程模型，在 JPA 框架下创建实体和创建 Java 类一样简单，只需要使用 javax.persistence.Entity 进行注释。JPA 的框架和接口也都非常简单，
可媲美JDBC的查询能力
JPA的查询语言是面向对象的，JPA定义了独特的JPQL，而且能够支持批量更新和修改、JOIN、GROUP BY、HAVING 等通常只有 SQL 才能够提供的高级查询特性，甚至还能够支持子查询。
支持面向对象的高级特性
JPA 中能够支持面向对象的高级特性，如类之间的继承、多态和类之间的复杂关系，最大限度的使用面向对象的模型

⑤ JPA相关技术

JPA 包括 3方面的技术：ORM 映射元数据，JPA 的 API，查询语言(JPQL)。

ORM 映射元数据：JPA 支持 XML 和 JDK 5.0 注解两种元数据的形式，元数据描述对象和表之间的映射关系，框架据此将实体对象持久化到数据库表中。

JPA 的 API：用来操作实体对象，执行CRUD操作，框架在后台完成所有的事情，开发者从繁琐的 JDBC和 SQL代码中解脱出来。

查询语言（JPQL）：这是持久化操作中很重要的一个方面，通过面向对象而非面向数据库的查询语言查询数据，避免程序和具体的 SQL 紧密耦合。

【2】Spring Data JPA几个核心接口

① Repository

根接口，其他接口继承该接口。源码如下：

/**
 * Central repository marker interface. Captures the domain type to manage as well as the domain type's id type. General
 * purpose is to hold type information as well as being able to discover interfaces that extend this one during
 * classpath scanning for easy Spring bean creation.
 * <p>
 * Domain repositories extending this interface can selectively expose CRUD methods by simply declaring methods of the
 * same signature as those declared in {@link CrudRepository}.
 * 
 * @see CrudRepository
 * @param <T> the domain type the repository manages
 * @param <ID> the type of the id of the entity the repository manages
 * @author Oliver Gierke
 */
public interface Repository<T, ID extends Serializable> {
}

基础的 Repository 提供了最基本的数据访问功能，其几个子接口则扩展了一些功能。

② CrudRepository

基本的增删改查接口，提供了最基本的对实体类的添删改查操作，其源码如下：

/** Interface for generic CRUD operations on a repository for a specific type.*/
@NoRepositoryBean
public interface CrudRepository<T, ID extends Serializable> 
    extends Repository<T, ID> {
/* 保存单个实体:实体存在时进行update操作；实体不存在时进行insert操作 */
  <S extends T> S save(S entity);
  /* 保存实体集合*/
  <S extends T> Iterable<S> save(Iterable<S> entities);
  /* 根据id查找实体.*/
  T findOne(ID id);
  /** 根据id判断实体是否存在*/
  boolean exists(ID id);
  /* 查询所有实体,不用或慎用!  */
  Iterable<T> findAll();
  /* 根据id集合查找实体集合*/
  Iterable<T> findAll(Iterable<ID> ids);
  /* 查询实体数量*/
  long count();
  /** 根据id删除实体 */
  void delete(ID id);
  /** 删除给定的实体*/
  void delete(T entity);
  /** 删除给定的实体集合*/
  void delete(Iterable<? extends T> entities);
  /* 删除所有实体,不用或慎用! */
  void deleteAll();
}

继承 Repository，实现了一组 CRUD 相关的方法。

③ PagingAndSortingRepository

增加了分页和排序操作，源码示例如下：

/**
 * Extension of {@link CrudRepository} to provide additional methods to retrieve entities using the pagination and
 * sorting abstraction.
 */
@NoRepositoryBean
public interface PagingAndSortingRepository<T, ID extends Serializable> extends CrudRepository<T, ID> {
  /* 根据Sort返回所有实体排序过后的集合*/
  Iterable<T> findAll(Sort sort);
  /* 根据Pageable返回当前页的数据信息*/
  //通常会使用PageRequest
  Page<T> findAll(Pageable pageable);
}

继承 CrudRepository，实现了一组分页排序相关的方法，不过没法实现带查询条件的分页。

PageRequest类继承示意图如下(idea ctrl+alt+shift+u快捷键查看)：

④ JpaRepository

添加了批量操作，并从写了了父接口一些方法的返回类型，源码示例如下：

@NoRepositoryBean
public interface JpaRepository<T, ID extends Serializable>
    extends PagingAndSortingRepository<T, ID>, QueryByExampleExecutor<T> {
  /*
   *查询所有实体
   */
  List<T> findAll();
  /*
   * 根据sort查找所有实体---返回的实体集合是排序过的
   */
  List<T> findAll(Sort sort);
  /*
   *根据id集合查找对应的实体集合
   */
  List<T> findAll(Iterable<ID> ids);
  /*
   * 保存实体集合
   */
  <S extends T> List<S> save(Iterable<S> entities);
  /**
   * 刷新缓存，与数据库同步
   */
  void flush();
  /* 保存实体并立即刷新缓存，即强制执行持久化*/
  <S extends T> S saveAndFlush(S entity);
  /**
   * 删除一个实体集合
   */
  void deleteInBatch(Iterable<T> entities);
  /**
   * 删除所有的实体，禁用或慎用！
   */
  void deleteAllInBatch();
  /*根据id获取一个实体
   */
  T getOne(ID id);
  /* (non-Javadoc)
   * @see org.springframework.data.repository.query.QueryByExampleExecutor#findAll(org.springframework.data.domain.Example)
   */
  @Override
  <S extends T> List<S> findAll(Example<S> example);
  /* (non-Javadoc)
   * @see org.springframework.data.repository.query.QueryByExampleExecutor#findAll(org.springframework.data.domain.Example, org.springframework.data.domain.Sort)
   */
  @Override
  <S extends T> List<S> findAll(Example<S> example, Sort sort);
}

继承 PagingAndSortingRepository，实现一组 JPA 规范相关的方法。

⑤ JpaSpecificationExecutor

用来做动态查询，可以实现带查询条件的分页，源码示例如下：

/*Interface to allow execution of {@link Specification}s based on the JPA criteria API.
*/
public interface JpaSpecificationExecutor<T> {
  /*根据查询条件返回一个实体*/
  T findOne(Specification<T> spec);
  /* 根据查询条件返回多个实体.*/
  List<T> findAll(Specification<T> spec);
  /*根据查询条件和分页参数，返回当前页的实体信息.*/
  Page<T> findAll(Specification<T> spec, Pageable pageable);
  /*根据查询条件和排序规则，返回一个排序好的实体集合. */
  List<T> findAll(Specification<T> spec, Sort sort);
  /**
   *根据查询条件统计实体的数量 */
  long count(Specification<T> spec);
}

不属于Repository体系，实现一组 JPA Criteria 查询相关的方法。

⑥ Specification

Specification封装 JPA Criteria 查询条件。通常使用匿名内部类的方式来创建该接口的对象。

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。

源码示例如下：

public interface Specification<T> {
  /**
   * Creates a WHERE clause for a query of the referenced entity in form of a {@link Predicate} for the given
   * {@link Root} and {@link CriteriaQuery}.
   * 
   * @param root
   * @param query
   * @return a {@link Predicate}, may be {@literal null}.
   */
  Predicate toPredicate(Root<T> root, CriteriaQuery<?> query, CriteriaBuilder cb);
}

【3】Spring整合JPA XML配置实例

① persistence.xml

根据JPA规范要求，配置persistence.xml，并存在于类路径下的 META-INF 目录中，这里我们配置如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<persistence xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/persistence" version="2.0">
    <persistence-unit name="springJpa" transaction-type="RESOURCE_LOCAL">
        <provider>org.hibernate.ejb.HibernatePersistence</provider>
        <properties>
            <!-- 
            <property name="hibernate.connection.driver_class" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>
            <property name="hibernate.connection.url" value="com.mysql.jdbc.Driver
jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/xxx?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull"/>
            <property name="hibernate.connection.username" value="root"/>
            <property name="hibernate.connection.password" value="1qaz2wsx"/>
            <property name="hibernate.dialect" value="org.hibernate.dialect.OracleDialect"/>
            -->
            <property name="hibernate.show_sql" value="true"/>
            <property name="hibernate.format_sql" value="true"/>
            <property name="hibernate.use_sql_comments" value="false"/>
            <property name="hibernate.hbm2ddl.auto" value="none"/>
            <!-- 配置hibernate缓存 -->
            <property name="hibernate.cache.use_second_level_cache" value="true"/>
            <property name="hibernate.cache.use_query_cache" value="true"/>
            <property name="hibernate.cache.provider_class" value="org.hibernate.cache.EhCacheProvider"/>
            <property name="hibernate.generate_statistics" value="true"/>
        </properties>
    </persistence-unit>
</persistence>

可以把数据库的一些配置放到application.properties的配置文件中:

hibernate.dialect=org.hibernate.dialect.MySQLDialect
jdbc.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/xxx
jdbc.username=root
jdbc.password=root

② 配置spring的applicationContext.xml文件，配置数据源，事务管理器，以及spring data jpa 的扫描目录

<!-- 数据源配置 -->
<bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource"
    destroy-method="close">
    <property name="url" value="${jdbc.url}" />
    <property name="username" value="${jdbc.username}" />
    <property name="password" value="${jdbc.password}" />
    <property name="filters" value="stat" />
    <property name="maxActive" value="20" />
    <property name="initialSize" value="1" />
    <property name="maxWait" value="60000" />
    <property name="minIdle" value="1" />
    <property name="timeBetweenEvictionRunsMillis" value="60000" />
    <property name="minEvictableIdleTimeMillis" value="300000" />
    <property name="validationQuery" value="SELECT 'x'" />
    <property name="testWhileIdle" value="true" />
    <property name="testOnBorrow" value="false" />
    <property name="testOnReturn" value="false" />
    <property name="poolPreparedStatements" value="false" />
    <property name="maxPoolPreparedStatementPerConnectionSize"
        value="20" />
</bean>
<!-- 配置事务管理器 -->
<bean id="transactionManager" class="org.springframework.orm.jpa.JpaTransactionManager">
    <property name="entityManagerFactory" ref="entityManagerFactory" />
    <qualifier value="jpaEM" />
</bean>
<bean id="entityManagerFactory"
    class="org.springframework.orm.jpa.LocalContainerEntityManagerFactoryBean">
    <property name="dataSource" ref="dataSource" />
    <property name="persistenceUnitName" value="springJpa" />
</bean>
<!-- 启用 annotation事务 -->
<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"/>
<!-- 配置Spring Data -->
<!-- base-package表示相关repository/dao的目录 -->
<jpa:repositories base-package="com.xxx.**.dao"
    repository-impl-postfix="Impl" 
    entity-manager-factory-ref="entityManagerFactory"
    transaction-manager-ref="transactionManager" />

③ 编写我们的Repository

在Spring Data JPA扫描目录下，也就是持久层下新建一个接口继承于JpaRepository：

public interface TaskDao extends JpaRepository<Task,Long>{
}

在父接口中，Spring Data JPA已经帮我定义好一些crud和分页操作接口，我们直接用就可以了。

若我们定义的接口继承了Repository，则该接口会被IOC容器识别为一个Repository Bean。并纳入到IOC容器中，进而可以在该接口中定义满足一定规则的方法。

与继承 Repository 等价的一种方式，就是在持久层接口上使用 @RepositoryDefinition 注解，并为其指定 domainClass 和 idClass 属性。

如下两种方式是完全等价的 :

// ①
@RepositoryDefinition(domainClass=Task.class,idClass=Long.class)
public interface TaskDao {
}
// ②
public interface TaskDao extends Repository<Task,Long>{
}

④ service

SpringBoot开启事务很简单，只需要一个注解@Transactional 就可以了。因为在SpringBoot中已经默认对jpa、jdbc、mybatis开启了事务，引入它们依赖的时候，事务就默认开启。

在service层新建TaskService，并把TaskDao 注入到该bean中：

@Service
public class TaskService {
  @Autowired 
  TaskDao taskDao ;
  /**
     * 保存更新实体类
     * @param task
     * @return
     */
     @Transactional
    public Task saveOrUpdateTask(Task task){
        if(task.getId() > 0){ //更新操作
            task.setTaskName("newTaskName");
        }else{ //保存操作
            task.setCreateTime(new Date());
        }
        return this.taskDao.save(task); //save会根据实体类是否有id进行保存或者更新操作
    }
    /**
     * 根据id删除一个实体
     * @param id
     */
     @Transactional
    public void deleteTask(Long id){
        this.taskDao.delete(id);
    }
    /**
     * 获取分页数据
     * @param page
     * @param size
     * @return
     */
    public Page<Task> findPageTask(int page ,int size){
        //直接分页不排序
        Page<Task> list1 = this.taskDao.findAll(new PageRequest(page, size));
        //如果需要分页和排序
        Sort sort = new Sort(new Order("createTime"));
        Page<Task> list2 = this.taskDao.findAll(new PageRequest(page, size,sort));
        return list1 ;
    }
    /**
     * 根据id获取一个实体
     * @param id
     * @return
     */
    public Task findOne(Long id){
        return this.taskDao.findOne(id);
    }
}

⑤ Dao中添加自定义方法

示例如下：

public interface TaskDao extends JpaRepository<Task,Long>{
   /**
     * 根据任务名获取任务列表
     * @param taskName
     * @return
     */
    List<Task> findByTaskName(String taskName);
}

只需在service调用这个方法就可以，当然你还可以利用@Query直接在方法名上自定义查询。

public interface TaskDao extends JpaRepository<Task,Long>{
   /**
     * 根据任务名获取任务列表
     * @param taskName
     * @return
     */
    @Query("select * from Task t where t.taskName = ?")
    List<Task> findByTaskName(String taskName);
}

还可以写原生的sql语句：

public interface TaskDao extends JpaRepository<Task,Long>{
   /**
     * 根据任务名获取任务列表
     * @param taskName
     * @return
     */
    @Query(value = "select * from tb_task t where t.task_name = ?",nativeQuery = true)
    List<Task> findByTaskName(String taskName);
}

也可以不使用persistence.xml，将applicationContext.xml中EntityManagerFactory 修改如下：

<!-- 配置 JPA 的 EntityManagerFactory -->
  <bean id="entityManagerFactory"
    class="org.springframework.orm.jpa.LocalContainerEntityManagerFactoryBean">
    <property name="dataSource" ref="dataSource"></property>
    <property name="jpaVendorAdapter">
      <bean class="org.springframework.orm.jpa.vendor.HibernateJpaVendorAdapter"></bean>
    </property> 
    <!-- 实体所在包 -->
    <property name="packagesToScan" value="com.web.pojo"></property>
    <property name="jpaProperties">
      <props>
        <prop key="hibernate.ejb.naming_strategy">org.hibernate.cfg.ImprovedNamingStrategy</prop>
        <prop key="hibernate.hbm2ddl.auto">update</prop>
        <prop key="hibernate.show_sql">true</prop>
        <prop key="hibernate.format_sql">true</prop>
        <prop key="hibernate.dialect">org.hibernate.dialect.MySQL5InnoDBDialect</prop>
        <prop key="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</prop>
        <prop key="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.EhCacheRegionFactory</prop>
        <prop key="hibernate.cache.use_query_cache">true</prop>
      </props>
    </property>
    <property name="sharedCacheMode" value="ENABLE_SELECTIVE"></property>

【4】xxxEntityManagerFactoryBean

spring提供三种方法集成JPA。

① LocalEntityManagerFactoryBean

适用于那些仅使用 JPA 进行数据访问的项目，该 FactoryBean 将根据JPA PersistenceProvider 自动检测配置文件进行工作，一般从“META-INF/persistence.xml”读取配置信息，这种方式最简单，但不能设置 Spring 中定义的DataSource，且不支持 Spring 管理的全局事务。

② 从JNDI中获取

用于从 Java EE 服务器获取指定的EntityManagerFactory，这种方式在进行 Spring 事务管理时一般要使用 JTA 事务管理。

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:jee="http://www.springframework.org/schema/jee"
xsi:schemaLocation="
http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/jee
http://www.springframework.org/schema/jee/spring-jee-3.0.xsd">
<jee:jndi-lookup id="entityManagerFactory" jndi-name="persistence/persistenceUnit"/>
</beans>

在标准的java EE 启动过程中，Java EE服务器自动检测持久化单元（例如应用程序文件包中的META-INF/persistence.xml），以及java ee部署描述符中定义给那些持久化单元命名上下文位置的环境的persistence-unit-ref项（例如web.xml）。

在这种情况下，整个持久化单元部署，包括持久化类的织入（字码码转换）都取决于Java EE服务器。

JDBC DataSource 通过在META-INF/persistence.xml 文件中的JNDI位置进行定义，EntityManager事务与服务器的JTA子系统整合。

Spring仅仅用获得的 EntityManagerFactory, 通过依赖注入将它传递给应用程序对象，并为它管理事务（一般通过JtaTransactionManager）。

注意，如果在同一个应用程序中使用了多个持久化单元，JNDI获取的这种持久化单元的bean名称应该与应用程序用来引用它们的持久化单元名称相符（例如@PersistenceUnit和 @PersistenceContext注解）。

③ LocalContainerEntityManagerFactoryBean

适用于所有环境的 FactoryBean，能全面控制 EntityManagerFactory 配置,如指定 Spring 定义的 DataSource 等等。

该bean有以下属性：

persistenceUnitManager：用于获取JPA持久化单元，默认实现DefaultPersistenceUnitManager用于解决多配置文件情况。
dataSource：用于指定Spring定义的数据源。
persistenceXmlLocation:用于指定JPA配置文件，对于多JPA配置文件情况请选择设置persistenceUnitManager属性来解决。
persistenceUnitName：用于指定持久化单元名称。
persistenceProvider：用于指定持久化实现厂商类，如hibernate为：org.hibernate.ejb.HibernateProvider 类。

jpaVendorAdapter：用于设置JPA实现厂商的特定属性，如设置hibernate的是否自动生成DDL的属性generateDdl，这些属性是厂商特定的，因此最好在这里设置。

目前spring提供HibernateJpaVendorAdapter，OpenJpaVendorAdapter，EclipseJpaVendorAdapter，TopLinkJpaVenderAdapter四个实现。其中最主要的属性是“database”，用来指定使用的数据库类型。从而根据数据库类型决定如何将数据库特定异常转换为Spring一致性异常。

目前支持以下数据库：

DB2,DERBY,H2，HSQL,INFORMIX,MySQL,Oracle,

POSTGRESQL,SQL_SERVER,SYBASE

jpaDialect:用于指定一些高级特性，如事务管理等。

目前Spring提供HibernateJpaDialect，OpenJpaDialect，EclipseJpaDialect，TopLinkJpaDialect和DefaultJpaDialect实现。

注意DefaultJpaDialect不提供任何功能，因此在使用特定实现厂商的JPA实现时需要指定jpaDialect实现，如使用hibernate就使用HibernateJpaDialect。当指定jpaVendorAdapter属性时可以不指定jpaDialect，会自动设置相应的JpaDialect实现；

jpaProperties和jpaPropertyMap：指定JPA属性；如Hibernate中指定是否显示SQL的“hibernate.show_sql”属性，对于jpaProperties设置的属性自动会放进jpaPropertyMap中；

loadTimeWeaver：用于指定LoadTimeWeaver实现，从而允许JPA 加载时修改相应的类文件。具体使用得参考相应的JPA规范实现厂商文档，如Hibernate就不需要指定loadTimeWeaver。

Spring Data JPA入门简解与XML配置实现

【1】JPA简解

① JPA是什么

② JPA和Hibernate的关系

③ SpringData 、hibernate以及JPA的关系

④ JPA的优势

⑤ JPA相关技术

【2】Spring Data JPA几个核心接口

① Repository

② CrudRepository

③ PagingAndSortingRepository

④ JpaRepository

⑤ JpaSpecificationExecutor

⑥ Specification

【3】Spring整合JPA XML配置实例

① persistence.xml

② 配置spring的applicationContext.xml文件，配置数据源，事务管理器，以及spring data jpa 的扫描目录

③ 编写我们的Repository

④ service

⑤ Dao中添加自定义方法

【4】xxxEntityManagerFactoryBean

① LocalEntityManagerFactoryBean

② 从JNDI中获取

③ LocalContainerEntityManagerFactoryBean

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Spring Data JPA入门简解与XML配置实现

【1】JPA简解

① JPA是什么

② JPA和Hibernate的关系

③ SpringData 、hibernate以及JPA的关系

④ JPA的优势

⑤ JPA相关技术

【2】Spring Data JPA几个核心接口

① Repository

② CrudRepository

③ PagingAndSortingRepository

④ JpaRepository

⑤ JpaSpecificationExecutor

⑥ Specification

【3】Spring整合JPA XML配置实例

① persistence.xml

② 配置spring的applicationContext.xml文件，配置数据源，事务管理器，以及spring data jpa 的扫描目录

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【4】xxxEntityManagerFactoryBean

① LocalEntityManagerFactoryBean

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