本节书摘来自华章出版社《深入实践Spring Boot》一书中的第2章，第2.1节，作者陈韶健，更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。
第2章
在Spring Boot中使用数据库
使用数据库是开发基本应用的基础。借助于开发框架，我们已经不用编写原始的访问数据库的代码，也不用调用JDBC（Java Data Base Connectivity）或者连接池等诸如此类的被称作底层的代码，我们将在高级的层次上访问数据库。而Spring Boot更是突破了以前所有开发框架访问数据库的方法，在前所未有的更加高级的层次上访问数据库。因为Spring Boot包含一个功能强大的资源库，为使用Spring Boot的开发者提供了更加简便的接口进行访问。
本章将介绍怎样使用传统的关系型数据库，以及近期一段时间异军突起的NoSQL（Not Only SQL）数据库。
本章的实例工程使用了分模块的方式构建，各模块的定义如表2-1所示。
表2-1 实例工程模块定义
项 目 工 程 功 能
MySQL模块 mysql 使用MySQL
Redis模块 redis 使用Redis
MongoDB模块 mongodb 使用MongoDB
Neo4j模块 neo4j 使用Neo4j
2.1 使用MySQL
对于传统关系型数据库来说，Spring Boot使用JPA（Java Persistence API）资源库来实现对数据库的操作，使用MySQL也是如此。简单地说，JPA就是为POJO（Plain Ordinary Java Object）提供持久化的标准规范，即将Java的普通对象通过对象关系映射（Object-Relational Mapping，ORM）持久化到数据库中。
2.1.1 MySQL依赖配置
为了使用JPA和MySQL，首先在工程中引入它们的Maven依赖，如代码清单2-1所示。其中，指定了在运行时调用MySQL的依赖。
代码清单2-1 JPA和Mysql依赖配置
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<scope>runtime</scope>
</dependency>
</dependencies>
2.1.2 实体建模
首先创建一些普通对象，用来与数据库的表建立映射关系，接着演示如何使用JPA对数据库进行增删查改等存取操作。
假如现在有三个实体：部门、用户和角色，并且它们具有一定的关系，即一个用户只能隶属于一个部门，一个用户可以拥有多个角色。它们的关系模型如图2-1所示。
Spring Boot的实体建模与使用Spring框架时的定义方法一样，同样比较方便的是使用了注解的方式来实现。
部门实体的建模如代码清单2-2所示，其中注解@Table指定关联的数据库的表名，注解@Id定义一条记录的唯一标识，并结合注解@GeneratedValue将其设置为自动生成。部门实体只有两个字段：id和name。程序中省略了G
e
tter和Setter方法的定义，这些方法可以使用IDEA的自动生成工具很方便地生成。
代码清单2-2 部门实体建模
@Table(name = "deparment")
public class Deparment {
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;
private String name;
public Deparment() {
}
……
}
用户实体包含三个字段：id、name和createdate，用户实体建模如代码清单2-3所示。其中注解@ManyToOne定义它与部门的多对一关系，并且在数据库表中用字段did来表示部门的ID，注解@ManyToMany定义与角色实体的多对多关系，并且用中间表user_role来存储它们各自的ID，以表示它们的对应关系。日期类型的数据必须使用注解@DateTimeFormat来进行格式化，以保证它在存取时能提供正确的格式，
避```
免保存失败。注解@JsonBackReference用来防止关系对象的递归访问。
代码清单2-3 用户实体建模@Table(name = "user")
public class User implements java.io.Serializable{
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;
private String name;
@DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
private Date createdate;
@ManyToOne
@JoinColumn(name = "did")
@JsonBackReference
private Department deparment;
@ManyToMany(cascade = {}, fetch = FetchType.EAGER)
@JoinTable(name = "user_role",
joinColumns = {@JoinColumn(name = "user_id")},
inverseJoinColumns = {@JoinColumn(name = "roles_id")})
private List<Role> roles;
public User() {
}角色实体建模比较简单，只要按设计的要求，定义id和name字段即可，当然同样必须保证id的唯一性并将其设定为自动生成。角色实体的建模如代码清单2-4所示。
代码清单2-4 角色实体建模
@Entity
@Table(name = "role")
public class Role implements java.io.Serializable{
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;
private String name;
public Role() {
}###2.1.3 实体持久化
通过上面三个实体的定义，实现了使用Java的普通对象（POJO）与数据库表建立映射关系（ORM），接下来使用JPA来实现持久化。
用户实体使用JPA进行持久化的例子如代码清单2-5所示。它是一个接口，并继承于JPA资源库JpaRepository接口，使用注解@Repository将这个接口也定义为一个资源库，使它能被其他程序引用，并为其他程序提供存取数据库的功能。
使用相同的方法，可以定义部门实体和角色实体的资源库接口。接口同样继承于JpaRepository接口，只要注意使用的参数是各自的实体对象即可。
代码清单2-5 用户实体持久化
@Repository
public interface UserRepository extends
J
paRepository<User, Long> {
}
这样就实现存取数据库的功能了。现在可以对数据库进行增删查改、进行分页查询和指定排序的字段等操作。
或许你还有疑问，我们定义的实体资源库接口并没有声明一个方法，也没有对接口有任何实现的代码，甚至连一条SQL查询语句都没有写，这怎么可能？
<div style="text-align: center">
<img src="https://yqfile.alicdn.com/0ecca08792624988dffea18f810295cc58c57dc5.png" >
</div>
是的，使用JPA就是可以这么简单。我们来看看JpaRe-pository的继承关系，你也许会明白一些。如图2-2所示，JpaRepository继承于PagingAndSortingRepository，它提供了分页和排序功能，PagingAndSortingRepository继承于Crud-Repository，它提供了简单的增删查改功能。
因为定义的接口继承于JpaRepository，所以它传递性地继承上面所有这些接口，并拥有这些接口的所有方法，这样就不难理解为何它包含那么多功能了。这些接口提供的一些方法如下：
S save(S var1);
T findOne(ID var1);
long count();
void delete(ID var1);
void delete(T var1);
void deleteAll();
Page findAll(Pageable var1);
List findAll();
List findAll(Sort var1);
List findAll(Iterable var1);
void deleteAllInBatch();
T getOne(ID var1);
JPA还提供了一些自定义声明方法的规则，例如，在接口中使用关键字f?indBy、readBy、getBy作为方法名的前缀，拼接实体类中的属性字段（首个字母大写），并可选择拼接一些SQL查询关键字来组合成一个查询方法。例如，对于用户实体，下列查询关键字可以这样使用：
And，例如f?indByIdAndName（Long id，String name）；
Or，例如f?indByIdOrName（Long id，String name）；
Between，例如f?indByCreatedateBetween（Date start，Date end
）```
；
LessThan，例如f?indByCreatedateLessThan（Date start）；
GreaterThan，例如f?indByCreatedateGreaterThan（Date start）；
IsNull，例如f?indByNameIsNull()；
IsNotNull，例如f?indByNameIsNotNull()；
NotNull，与IsNotNull等价；
Like，例如f?indByNameLike（String name）；
NotLike，例如f?indByNameNotLike（String name）；
OrderBy，例如f?indByNameOrderByIdAsc（String name）；
Not，例如f?indByNameNot（String name）；
In，例如f?indByNameIn（CollectionnameList）；
NotIn，例如f?indByNameNotIn（CollectionnameList）。
又如下列对用户实体类自定义的方法声明，它们都是符合JPA规则的，这些方法也不用实现，JPA将会代理实现这些方法。
User findByNameLike(String name);
User readByName(String name);
List getByCreatedateLessThan(Date star);
###2.1.4 MySQL测试
现在，为了验证上面设计的正确性，我们用一个实例来测试一下。
首先，增加一个使用JPA的配置类，如代码清单2-6所示。其中@EnableTransac-tionManagement启用了JPA的事务管理；@EnableJpaRepositories启用了JPA资源库并指定了上面定义的接口资源库的位置；@EntityScan指定了定义实体的位置，它将导入我们定义的实体。注意，在测试时使用的JPA配置类可能与这个配置略有不同，这个配置的一些配置参数是从配置文件中读取的，而测试时使用的配置类把一些配置参数都包含在类定义中了。
代码清单2-6 JPA配置类@Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
@Configuration
@EnableTransactionManagement(proxyTargetClass = true)
@EnableJpaRepositories(basePackages = "dbdemo.**.repository")
@EntityScan(basePackages = "dbdemo.**.entity")
public class JpaConfiguration {
@Bean
PersistenceExceptionTranslationPostProcessor persistenceExceptionTranslationPostProcessor(){
return new PersistenceExceptionTranslationPostProcessor();
}
}``javascript
javascript
其次，在MySQL数据库服务器中创建一个数据库test，然后配置一个可以访问这个数据库的用户及其密码。数据库的表结构可以不用创建，在程序运行时将会按照实体的定义自动创建。如果还没有创建一个具有完全权限访问数据库test的用户，可以在连接MySQL服务器的查询窗口中执行下面指令，这个指令假设你将在本地中访问数据库。
grant all privileges on test.* to 'root'@'localhost' identified by '12345678';
然后，在Spring Boot的配置文件application.yml中使用如代码清单2-7所示的配置，用来设置数据源和JPA的工作模式。
代码清单2-7 数据源和JPA配置
spring:
datasource:
url: jdbc:mysql:// localhost:3306/test?characterEncoding=utf8
username: root
password: 12345678
jpa:
database: MYSQL
show-sql: true
#Hibernate ddl auto (validate|create|create-drop|update)
hibernate:
ddl-auto: update
naming-strategy: org.hibernate.cfg.ImprovedNamingStrategy
properties:
hibernate:
dialect: org.hibernate.dialect.MySQL5Dialect
配置中将ddl-atuo设置为update，就是使用Hibernate来自动更新表结构的，即如果数据表不存在则创建，或者如果修改了表结构，在程序启动时则执行表结构的同步更新。
最后，编写一个测试程序，如代码清单2-8所示。测试程序首先初始化数据库，创建一个部门，命名为“开发部”，创建一个角色，命名为admin，创建一个用户，命名为user，同时将它的所属部门设定为上面创建的部门，并将现有的所有角色都分配给这个用户。然后使用分页的方式查询所有用户的列表，并从查到的用户列表中，打印出用户的名称、部门的名称和第一个角色的名称等信息。
代码清单2-8 MySQL测试程序
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(classes = {JpaConfiguration.class})
public class MysqlTest {
private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MysqlTest.class);
@Autowired
UserRepository userRepository;
@Autowired
DepartmentRepository departmentRepository;
@Autowired
RoleRepository roleRepository;
@Before
public void initData(){
userRepository.deleteAll();
roleRepository.deleteAll();
departmentRepository.deleteAll();
Department department = new Department();
department.setName("开发部");
departmentRepository.save(department);
Assert.notNull(department.getId());
Role role = new Role();
role.setName("admin");
roleRepository.save(role);
Assert.notNull(role
.```
getId());
User user = new User();
user.setName("user");
user.setCreatedate(new Date());
user.setDeparment(department);
List<Role> roles = roleRepository.findAll();
Assert.notNull(roles);
user.setRoles(roles);
userRepository.save(user);
Assert.notNull(user.getId());
}
@Test
public void findPage(){
Pageable pageable = new PageRequest(0, 10, new Sort(Sort.Direction.ASC, "id"));
Page<User> page = userRepository.findAll(pageable);
Assert.notNull(page);
for(User user : page.getContent()) {
logger.info("====user==== user name:{}, department name:{}, role name:{}",
user.getName(), user.getDeparment().getName(), user.getRoles().get(0).getName());
}
}}
好了，现在可以使用JUnit来运行这个测试程序了，在IDEA的Run/Debug Conf?iguration配置中增加一个JUint配置项，模块选择mysql，工作目录选择模块所在的根目录，程序选择dbdemo.mysql.test.MysqlTest，并将配置项目名称保存为mysqltest，如图2-3所示。
用Debug方式运行测试配置项目mysqltest，可以在控制台中看到执行的过程和结果。如果状态栏中显示为绿色，并且提示“All Tests passed”，则表示测试全部通过。在控制台中也可以查到下列打印信息：
dbdemo.mysql.test.MysqlTest - ====user==== user name:user, department name:开发部, role name:admin
这时如果在MySQL服务器中查看数据库test，不但可以看到表结构都已经创建了，还可以看到上面测试生成的一些数据。
这是不是很激动人心？在Spring Boot使用数据库，就是可以如此简单和有趣。到目前为止，我们不仅没有写过一条查询语句，也没有实现一个访问数据库的方法，但是已经能对数据库执行所有的操作，包括一般的增删查改和分页查询。
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<img src="https://yqfile.alicdn.com/e64959b11729b591d8fcd457f9d59fe3340987ac.png" >
