springboot整合jdbc--spring-data-jdbc入门

烟雨平生95272024-03-07 13:29

一、概述

1.1 Spring Data介绍

对于数据访问层，无论是 SQL(关系型数据库) 还是 NOSQL(非关系型数据库)，Spring Boot 底层都是采用 Spring Data 的方式进行统一处理。

Spring Boot 底层都是采用 Spring Data 的方式进行统一处理各种数据库，Spring Data 也是 Spring 中与 Spring Boot、Spring Cloud 等齐名的知名项目。

1.2JDBC概述

JDBC(Java Data Base Connectivity):提供了一组Java程序访问关系数据库的API,使ava程序可以与任何支持SQL标准的数据库交互。

JDBC优点

  • ·简洁的SQL处理
  • ·针对大型数据的良好性能
  • ·接口语法简单
  • ·非常适合小型应用程序

JDBC缺点

  • ·SQL语句以硬编码写于代码中，不利于维护移植
  • 需了解并掌握数据库技术
  • ·需手动实现封装
  • ·大型项目维护复杂，编程开销大

1.3补充

自动提示

idea中添加database视图并添加数据源，可使项目支持对数据源操作的自动提示

如果没有自动语法提示 在编写SQL代码处 alt+enter打开语法提示

映射关系

1.4ORM介绍

ORM，即对象关系映射（Object-Relational Mapping），是一种编程技术，用于在面向对象编程语言和关系型数据库之间建立数据转换的桥梁。
ORM优点：

  • 业务逻辑访问、操作对象而非数据库记录
  • 无需关心底层数据库，通过面向对象逻辑隐藏具体SQL实现细节
  • 实体基于业务关系而非数据表结构关系
  • 适应应用的快速开发与迭代
  • DO(Data Object)。与数据库表结构一一对应的
  • DTO(Data Transfer Object)。数据传输对象，Service 或 Manager 向外传输的对象。即，通过Service层按需求组织DO数据封装到DTO对象
  • VO(View Object)。显示层对象，向视图传输的对象。可将DTO对象进一步封装/转换/脱敏 所有仅用于封装数据的，仅包含属性不包含处理逻辑的类，统称POJO类(贫血模式)
  • 依据Java开发手册，基于项目的复杂程度具体设计 课程 Entity类 == DO类

二、整合JDBC步骤

2.1创建测试项目

bash 复制代码 
 <!-- junit-platform-launcher -->
        <dependency>
            <groupId>org.junit.platform</groupId>
            <artifactId>junit-platform-launcher</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>

2.2编写yaml配置文件连接数据库

XML 复制代码 
spring:
  datasource:
    url: 'jdbc:mysql:
    createDatabaseIfNotExist=true
    &serverTimezone=Asia/Shanghai'
    username: 
    password: 
  sql:
    init:
      mode: always

logging:
  level:
    sql: debug
    com:
      example: debug
  pattern:
    console: '%-5level %C.%M[%line] - %msg%n'

测试

java 复制代码 
package com.yanyu.springjdbc;


import jakarta.annotation.Resource;
import lombok.extern.java.Log;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

import javax.sql.DataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;

@SpringBootTest
@Log
class test1 {

    //DI注入数据源
    @Resource
    DataSource dataSource;

    @Test
    public void contextLoads() throws SQLException {
        //看一下默认数据源
        System.out.println(dataSource.getClass());
        //获得连接
        Connection connection =   dataSource.getConnection();
        System.out.println(connection);
        //关闭连接
        connection.close();

    }
}

HikariDataSource 号称 Java WEB 当前速度最快的数据源，相比于传统的 C3P0 、DBCP、Tomcat jdbc 等连接池更加优秀；

可以使用 spring.datasource.type 指定自定义的数据源类型，值为 要使用的连接池实现的完全限定名。

2.3创建数据表

sql 复制代码 
# 创建 `user` 表，附带必要注释
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `user`
(
    id BIGINT(19) NOT NULL PRIMARY KEY,  # 用户ID
    name VARCHAR(45),  # 用户名
    create_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,  # 创建时间
    update_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP  # 更新时间
);


# 创建 `address` 表，附带必要注释
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `address`
(
    id BIGINT(19) NOT NULL PRIMARY KEY,  # 地址ID
    detail VARCHAR(45),  # 地址详情
    user_id BIGINT(19),  # 用户ID
    create_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,  # 创建时间
    update_time DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,  # 更新时间
    INDEX (user_id)  # 用户ID索引
);


# 创建 `account` 表，附带必要注释

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `account`
(
    id BIGINT(19) NOT NULL PRIMARY KEY,  # 账户ID
    name VARCHAR(20),  # 账户名
    balance FLOAT,  # 账户余额
    version INT DEFAULT 0  # 版本号
);


# 创建 `github_user` 表，附带必要注释
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `github_user`
(
    id BIGINT(19) NOT NULL PRIMARY KEY,  # GitHub用户ID
    name VARCHAR(20),  # GitHub用户名
    followers INT DEFAULT 0,  # 粉丝数
    stars INT DEFAULT 0,  # 获得的星标数
    gender VARCHAR(10),  # 性别
    repos INT DEFAULT 0  # 仓库数
);

声明执行初始化脚本。默认扫描resources下schema.sql为数据库初始化脚本；data.sql为数据初始化脚本。支持为不同数据库单独声明
注意：

需要调用业务逻辑的初始化无效。例如，初始化管理员账号，但初始化密码必须经过业务逻辑编码，才能保存在数据表。因此，数据的初始化可以由业务逻辑完成，后期讨论。

2.4实体类dox

相关说明

java 复制代码 
package com.example.jdbcexamples.dox;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Builder;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import org.springframework.data.annotation.*;

import java.time.LocalDateTime;

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@Builder
public class User {
    @Id
    @CreatedBy
    private String id;
    private String name;
    @ReadOnlyProperty
    @CreatedDate
    private LocalDateTime createTime;
    @ReadOnlyProperty
    @LastModifiedDate
    private LocalDateTime updateTime;
}
  • @Id注解用于标记实体类的主键属性，它告诉ORM框架该属性对应数据库表的主键列
  • 当使用ORM（对象关系映射）框架时，@CreatedBy注解可以帮助自动填充创建记录的用户的ID或用户名。这样，在保存实体对象到数据库时，框架会自动将当前登录用户的信息存储在相应的字段中。
  • @Version注解在Java中用于表示实体类的版本属性。它通常用于乐观锁机制，以确保在并发环境下对数据库记录的更新是安全的。
  • @ReadOnlyProperty注解在Java中用于表示实体类的属性是只读的。它通常用于ORM框架中，以确保该属性在数据库操作中不会被修改。
  • 当使用ORM框架时，@CreatedDate注解可以与实体类一起使用，以指示某个属性是创建日期，即记录被保存到数据库时的日期和时间
  • 当使用ORM框架时，@LastModifiedDate注解可以与实体类一起使用，以指示某个属性是最后修改日期，即记录被更新到数据库时的日期和时间。

2.5工具类

java 复制代码 
// 导入Java时间格式化类库
import java.time.format.DateTimeFormatter;

// 定义一个日期时间格式化工具类
public class DateTimeFormatterUtils {
    // 定义一个私有的静态常量，用于存储日期时间格式化器实例
    private static final DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

    // 定义一个公共的静态方法，用于获取日期时间格式化器实例
    public static DateTimeFormatter getFormatter() {
        return formatter;
    }
}

三、JDBCTemplate

3.1概述

1、有了数据源(com.zaxxer.hikari.HikariDataSource)，然后可以拿到数据库连接(java.sql.Connection)，有了连接，就可以使用原生的 JDBC 语句来操作数据库；

2、即使不使用第三方第数据库操作框架，如 MyBatis等，Spring 本身也对原生的JDBC 做了轻量级的封装，即JdbcTemplate。

3、数据库操作的所有 CRUD 方法都在 JdbcTemplate 中。

4、Spring Boot 不仅提供了默认的数据源，同时默认已经配置好了 JdbcTemplate 放在了容器中，程序员只需自己注入即可使用

5、JdbcTemplate 的自动配置是依赖 org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc 包下的 JdbcTemplateConfiguration 类

3.2 方法说明

JdbcTemplate主要提供以下几类方法：

  • execute方法：可以用于执行任何SQL语句，一般用于执行DDL语句；

  • update方法及batchUpdate方法：update方法用于执行新增、修改、删除等语句；batchUpdate方法用于执行批处理相关语句；

  • query方法及queryForXXX方法：用于执行查询相关语句；

  • call方法：用于执行存储过程、函数相关语句。

3.3实现

java 复制代码 
package com.yanyu.springjdbc.controller;

import jakarta.annotation.Resource;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;


import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.Map;
@RestController
public class JDBCController {
        @Resource
        JdbcTemplate jdbcTemplate;
        @GetMapping("/list")
        public List<Map<String, Object>> userList() {
            String sql = "select * from user";
            List<Map<String, Object>> maps = jdbcTemplate.queryForList(sql);
            return maps;
        }

        @GetMapping("/add")
        public String addUser() {
            // 插入语句，注意时间问题
            String sql = "insert into user(name, create_time, update_time) values ('yanyu', ?, ?)";
            jdbcTemplate.update(sql, new Date(), new Date());
            return "addOk";
        }

        @GetMapping("/update/{id}")
        public String updateUser(@PathVariable("id") int id) {
            // 更新语句
            String sql = "update user set name=?, update_time=? where id=" + id;
            // 数据
            Object[] objects = new Object[2];
            objects[0] = "yanyu1";
            objects[1] = new Date();
            jdbcTemplate.update(sql, objects);
            return "updateOk";
        }

        @GetMapping("/delete/{id}")
        public String delUser(@PathVariable("id") int id) {
            // 删除语句
            String sql = "delete from user where id=?";
            jdbcTemplate.update(sql, id);
            return "deleteOk";
        }
}

测试1

bash 复制代码 
GET http://localhost:8080/list

测试2

bash 复制代码 
GET http://localhost:8080/update/1

四、CrudRepository

4.1概述

CrudRepository<T, ID>接口，提供了针对DO类的基本CRUD操作方法。T，操作的DO类型，ID，主键类型 T save(S entity)方法，默认保存全部属性值，值为null时也会保存到数据库，因此会覆盖数据库设置的default值 T save(S entity)方法，当保存对象id属性非空时，执行update更新方法，同样会覆盖全部属性值

4.2常见方法

  • Optional<T> findById(ID id)
  • long count()
  • Iterable<S> findAll()/findAllById(Iterable<ID> ids)
  • Iterable<S> saveAll(Iterable<S> entities)
  • void delete(T entity)/deleteById(ID id)/deleteAll()/deleteAllById(Iterable<ID> ids)
  • boolean existsById(ID id)

4.3实现

java 复制代码 
package com.example.jdbcexamples.repository;

import com.example.jdbcexamples.dox.User;
import com.example.jdbcexamples.dto.AddressUser;
import com.example.jdbcexamples.dto.UserAddress;
import com.example.jdbcexamples.dto.UserAddress3;
import com.example.jdbcexamples.mapper.UserAddress3ResultSetExtractor;
import com.example.jdbcexamples.mapper.UserAddressResultSetExtractor;
import org.springframework.data.jdbc.repository.query.Query;
import org.springframework.data.repository.CrudRepository;
import org.springframework.stereotype.Repository;

import java.util.List;

@Repository
public interface UserRepository extends CrudRepository<User, String> {
    /**
     * 建议显式声明映射名称对应DTO中属性名称，避免冲突
     *
     * @param uid
     * @return
     */
    @Query("""
            select a.id as id, a.create_time as create_time, a.update_time as update_time, name, detail, a.user_id as user_id 
            from user u join address a 
            on u.id = a.user_id 
            where u.id=:uid
            """)
    List<AddressUser> findAllByUid(String uid);


    @Query(value = "select * from address a join user u on u.id = a.user_id where u.id=:uid",
            resultSetExtractorClass = UserAddress3ResultSetExtractor.class)
    UserAddress3 findUserAddress3(String uid);

    @Query(value = "select * from user u join address a on u.id = a.user_id where u.id=:uid",
    resultSetExtractorClass = UserAddressResultSetExtractor.class)
    UserAddress findUserAddress(String uid);
}

4.4ResultSetExtractor<T>接口

ResultSetExtractor<T>接口，自定义结果的映射实现。例如将多条记录映射为一个对象组装一个集合 T extractData(ResultSet rs)，重写映射规则方法。传入的ResultSet为整个结果集对象，与原生JDBC类似，需手动移动游标遍历结果集。

  • resultSetExtractorClass属性指定了一个结果集提取器类，用于将查询结果转换为Java对象。例如
java 复制代码 
package com.example.jdbcexamples.mapper;

import com.example.jdbcexamples.dox.Address;
import com.example.jdbcexamples.dox.User;
import com.example.jdbcexamples.dto.UserAddress;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.dao.DataAccessException;
import org.springframework.jdbc.core.ResultSetExtractor;

import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.time.LocalDateTime;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

@Slf4j
public class UserAddressResultSetExtractor implements ResultSetExtractor<UserAddress> {

    /**
     * 从ResultSet中提取数据，将结果映射到UserAddress对象
     *
     * @param rs SQL查询结果集
     * @return UserAddress对象，包含User和Address列表
     * @throws SQLException        如果提取数据时发生SQL异常
     * @throws DataAccessException 如果提取数据时发生访问数据异常
     */
    @Override
    public UserAddress extractData(ResultSet rs) throws SQLException, DataAccessException {
        // 初始化User对象为null，以便在循环中检查是否已提取用户信息
        User user = null;
        // 初始化地址列表
        List<Address> addresses = new ArrayList<>();
        
        // 遍历ResultSet中的每一行数据
        while (rs.next()) {
            // 如果user对象尚未初始化，则提取用户信息并构建User对象
            if (user == null) {
                user = User.builder()
                        .id(rs.getString("u.id"))
                        .name(rs.getString("name"))
                        .createTime(rs.getObject("u.create_time", LocalDateTime.class))
                        .updateTime(rs.getObject("u.update_time", LocalDateTime.class))
                        .build();
            }
            
            // 提取地址信息并构建Address对象，然后将其添加到地址列表中
            Address a = Address.builder().id(rs.getString("a.id"))
                    .detail(rs.getString("detail"))
                    .userId(rs.getString("user_id"))
                    .createTime(rs.getObject("a.create_time", LocalDateTime.class))
                    .updateTime(rs.getObject("a.update_time", LocalDateTime.class))
                    .build();
            addresses.add(a);
        }
        
        // 构建UserAddress对象，包含提取的用户信息和地址列表
        return UserAddress.builder()
                .user(user)
                .addresses(addresses)
                .build();
    }
}

4.5保存

spring-data-jdbc的更新操作，同样基于save()方法。内部通过判断主键是否存在执行插入/更新操作

save()方法会更新全部属性字段。即，对象的空值属性也会更新！！因此，更新局部属性数据时，必须先查询出全部，合并，再执行更新操作，与JPA相同。mybatis支持仅更新非null属性

4.6乐观锁与悲观锁

数据库概念

数据库事务并发操作带来的数据不一致性现象

  • 幻读(Phantom Reads)
  • 脏读(Dirty Reads)
  • 重复读(Repeatable Reads)

锁介绍

乐观锁实现(Optimistic)，能够同时保证高并发和高可伸缩性

应用级别的版本检查(Version Checking)

悲观锁实现(Pessimistic) 指定执行底层数据库事务隔离级别

乐观锁

Optimistic Locking原理：为每条数据创建数据版本值；加载时将同时加载数据版本值；修改时比较数据版本，如果值不同则拒绝更新；修改后增加数据版本值

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