springboot整合jdbc--spring-data-jdbc入门

向右看齐 2024-04-17 13:46 70阅读 0赞

## 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][Link 1])，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

![4815b5a8b2944629abfe7afd6bfc8054.png][]

> 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 ####

![77ba5a92c2564770b0396960672b1a47.png][]

![bf20c946198e45bbb88b85cd37f183a9.png][]

### 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

![cf587fb5075e4570bf46dc7bd2c7c6b7.png][]

>  *  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 ###

## ![d89c0d92833d490192eedf5edd860967.png][] ##

<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 ###

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

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 ###

# 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

![3798c07388b145f494e5a2ede6359cdd.png][]

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 ###

// 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;
        }
    }

## ![ea548726f5be40eaad6024d543a22622.png][] ##

## 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 ###

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

GET http://localhost:8080/list

测试2

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)

### ![089d73ca1e69480492c370ca57c43b41.png][]4.3实现 ###

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

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)

![87ed765d02e949638253112544161bbd.png][]

![b532b602751946f9a044b89247c8a24e.png][] ![6c31166f8f7e43f18d40e47760720e6f.png][]

#### 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

![bea0a619963a49aea33ec4202eb0b298.png][]

[Link 1]: https://so.csdn.net/so/search?q=%E9%9D%9E%E5%85%B3%E7%B3%BB%E5%9E%8B%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93&spm=1001.2101.3001.7020
[4815b5a8b2944629abfe7afd6bfc8054.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/838dcc00c3ac48589fb9e39ec3607d39.png
[77ba5a92c2564770b0396960672b1a47.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/2974c9a9aba24797a299dabc148252ed.png
[bf20c946198e45bbb88b85cd37f183a9.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/23f5f41041dd419a9028b4c53e1520db.png
[cf587fb5075e4570bf46dc7bd2c7c6b7.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/8306116deaff4d96910ede03f9688f42.png
[d89c0d92833d490192eedf5edd860967.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/f4328fc528fc40028071d0bccfa3d4fd.png
[3798c07388b145f494e5a2ede6359cdd.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/ab340f62ea0c4179a2cb3de5fea3974e.png
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