Spring Boot 与 Kotlin使用Spring-data-jpa简化数据访问层

在《Spring Boot 与 Kotlin 使用JdbcTemplate连接MySQL》 中介绍了一种基本的数据访问方式，结合构建RESTful API和使用Thymeleaf模板引擎渲染Web视图的内容就已经可以完成App服务端和Web站点的开发任务了。

然而，在实际开发过程中，对数据库的操作无非就“增删改查”。就最为普遍的单表操作而言，除了表和字段不同外，语句都是类似的，开发人员需要写大量类似而枯燥的语句来完成业务逻辑。

为了解决这些大量枯燥的数据操作语句，我们第一个想到的是使用ORM框架，比如：Hibernate。通过整合Hibernate之后，我们以操作Java实体的方式最终将数据改变映射到数据库表中。

为了解决抽象各个Java实体基本的“增删改查”操作，我们通常会以泛型的方式封装一个模板Dao来进行抽象简化，但是这样依然不是很方便，我们需要针对每个实体编写一个继承自泛型模板Dao的接口，再编写该接口的实现。虽然一些基础的数据访问已经可以得到很好的复用，但是在代码结构上针对每个实体都会有一堆Dao的接口和实现。

由于模板Dao的实现，使得这些具体实体的Dao层已经变的非常“薄”，有一些具体实体的Dao实现可能完全就是对模板Dao的简单代理，并且往往这样的实现类可能会出现在很多实体上。Spring-data-jpa的出现正可以让这样一个已经很“薄”的数据访问层变成只是一层接口的编写方式。比如，下面的例子：

import name.quanke.kotlin.chaper11_6_2.entity.User
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository
import org.springframework.data.jpa.repository.Query
import org.springframework.data.repository.query.Param


/**
 * Created by http://quanke.name on 2018/1/10.
 */

interface UserRepository : JpaRepository {

    fun findByUsername(username: String): List
    
    @Query("from User u where u.username=:username")
    fun findUser(@Param("username") username: String): User

}

只需要通过编写一个继承自JpaRepository的接口就能完成数据访问，下面以一个具体实例来体验Spring-data-jpa给我们带来的强大功能。

由于Spring-data-jpa依赖于Hibernate。如果您对Hibernate有一定了解，下面内容可以毫不费力的看懂并上手使用Spring-data-jpa。如果您还是Hibernate新手，您可以先按如下方式入门，再建议回头学习一下Hibernate以帮助这部分的理解和进一步使用。

工程配置

在build.gradle中添加相关依赖，加入以下内容：

compile "org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jpa:$spring_boot_version"

如果使用jpa必须增加kotlin-jpa插件

和kotlin-spring插件一样，kotlin-jpa是一个包含在no-arg之上的插件。 该插件自动指定@Entity，@Embeddable和@MappedSuperclass no-arg注释。

buildscript {
    dependencies {
        classpath "org.jetbrains.kotlin:kotlin-noarg:$kotlin_version"
    }
}

apply plugin: "kotlin-jpa"

如果使用的 Gradle plugins DSL

plugins {
  id "org.jetbrains.kotlin.plugin.jpa" version "1.2.20"
}

完整的build.gradle

group 'name.quanke.kotlin'
version '1.0-SNAPSHOT'

buildscript {
    ext.kotlin_version = '1.2.10'
    ext.spring_boot_version = '1.5.4.RELEASE'
    ext.springfox_swagger2_version = '2.7.0'
    ext.mysql_version = '5.1.21'
    repositories {
        mavenCentral()
    }
    dependencies {
        classpath "org.jetbrains.kotlin:kotlin-gradle-plugin:$kotlin_version"
        classpath("org.springframework.boot:spring-boot-gradle-plugin:$spring_boot_version")

//        Kotlin整合SpringBoot的默认无参构造函数，默认把所有的类设置open类插件
        classpath("org.jetbrains.kotlin:kotlin-noarg:$kotlin_version")
        classpath("org.jetbrains.kotlin:kotlin-allopen:$kotlin_version")
    }
}

apply plugin: 'kotlin'
apply plugin: "kotlin-spring" // See https://kotlinlang.org/docs/reference/compiler-plugins.html#kotlin-spring-compiler-plugin
apply plugin: 'org.springframework.boot'
apply plugin: "kotlin-jpa"  //https://stackoverflow.com/questions/32038177/kotlin-with-jpa-default-constructor-hell
jar {
    baseName = 'chapter11-6-2-service'
    version = '0.1.0'
}
repositories {
    mavenCentral()
}


dependencies {
    compile "org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib-jre8:$kotlin_version"
    compile("org.jetbrains.kotlin:kotlin-reflect:${kotlin_version}")


    compile "org.springframework.boot:spring-boot-starter-web:$spring_boot_version"
    compile "org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jpa:$spring_boot_version"
    compile "mysql:mysql-connector-java:$mysql_version"

    testCompile "org.springframework.boot:spring-boot-starter-test:$spring_boot_version"
    testCompile "org.jetbrains.kotlin:kotlin-test-junit:$kotlin_version"

}

compileKotlin {
    kotlinOptions.jvmTarget = "1.8"
}
compileTestKotlin {
    kotlinOptions.jvmTarget = "1.8"
}

在application.yml中配置：数据库连接信息（如使用嵌入式数据库则不需要）、自动创建表结构的设置，例如使用mysql的情况如下：

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/test
    username: root
    password: 123456
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver

spring.jpa.properties.hibernate.hbm2ddl.auto是hibernate的配置属性，其主要作用是：自动创建、更新、验证数据库表结构。该参数的几种配置如下：

• create：每次加载hibernate时都会删除上一次的生成的表，然后根据你的model类再重新来生成新表，哪怕两次没有任何改变也要这样执行，这就是导致数据库表数据丢失的一个重要原因。
• create-drop：每次加载hibernate时根据model类生成表，但是sessionFactory一关闭,表就自动删除。
• update：最常用的属性，第一次加载hibernate时根据model类会自动建立起表的结构（前提是先建立好数据库），以后加载hibernate时根据model类自动更新表结构，即使表结构改变了但表中的行仍然存在不会删除以前的行。要注意的是当部署到服务器后，表结构是不会被马上建立起来的，是要等应用第一次运行起来后才会。
• validate：每次加载hibernate时，验证创建数据库表结构，只会和数据库中的表进行比较，不会创建新表，但是会插入新值。
  至此已经完成基础配置，如果您有在Spring下整合使用过它的话，相信你已经感受到Spring Boot的便利之处：JPA的传统配置在persistence.xml文件中，但是这里我们不需要。当然，最好在构建项目时候按照之前提过的最佳实践的工程结构来组织，这样以确保各种配置都能被框架扫描到。

创建实体

创建一个User实体，包含id（主键）、username（姓名）、password（密码）属性，通过ORM框架其会被映射到数据库表中，由于配置了hibernate.hbm2ddl.auto，在应用启动的时候框架会自动去数据库中创建对应的表。

import javax.persistence.*

/**
 * Created by http://quanke.name on 2018/1/10.
 */

@Entity
data class User(
        @Id
        @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
        var id: Long = -1,
        @Column(nullable = false)
        var username: String = "",

        var password: String = ""
)

创建数据访问接口

下面针对User实体创建对应的Repository接口实现对该实体的数据访问，如下代码：

import name.quanke.kotlin.chaper11_6_2.entity.User
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository
import org.springframework.data.jpa.repository.Query
import org.springframework.data.repository.query.Param


/**
 * Created by http://quanke.name on 2018/1/10.
 */

interface UserRepository : JpaRepository {

    fun findByUsername(username: String): List

    fun findByUsernameAndPassword(username: String, password: String?): User

    @Query("from User u where u.username=:username")
    fun findUser(@Param("username") username: String): User

}

在Spring-data-jpa中，只需要编写类似上面这样的接口就可实现数据访问。不再像我们以往编写了接口时候还需要自己编写接口实现类，直接减少了我们的文件清单。

下面对上面的UserRepository做一些解释，该接口继承自JpaRepository，通过查看JpaRepository接口的API文档，可以看到该接口本身已经实现了创建（save）、更新（save）、删除（delete）、查询（findAll、findOne）等基本操作的函数，因此对于这些基础操作的数据访问就不需要开发者再自己定义。

在我们实际开发中，JpaRepository接口定义的接口往往还不够或者性能不够优化，我们需要进一步实现更复杂一些的查询或操作。由于本文重点在spring boot中整合spring-data-jpa，在这里先抛砖引玉简单介绍一下spring-data-jpa中让我们兴奋的功能，后续再单独开篇讲一下spring-data-jpa中的常见使用。

在上例中，我们可以看到下面两个函数：

• fun findByName(name:String ):User
• fun findByNameAndAge(name:String , age:Int ):User

它们分别实现了按name查询User实体和按name和age查询User实体，可以看到我们这里没有任何类SQL语句就完成了两个条件查询方法。这就是Spring-data-jpa的一大特性：通过解析方法名创建查询。

除了通过解析方法名来创建查询外，它也提供通过使用@Query 注解来创建查询，您只需要编写JPQL语句，并通过类似“:name”来映射@Param指定的参数，就像例子中的第三个findUser函数一样。

Spring-data-jpa的能力远不止本文提到的这些，由于本文主要以整合介绍为主，对于Spring-data-jpa的使用只是介绍了常见的使用方式。诸如@Modifying操作、分页排序、原生SQL支持以及与Spring MVC的结合使用等等内容就不在本文中详细展开，这里先挖个坑，后续再补文章填坑，如您对这些感兴趣可以关注我博客或，同样欢迎大家留言交流想法。

单元测试

在完成了上面的数据访问接口之后，按照惯例就是编写对应的单元测试来验证编写的内容是否正确。这里就不多做介绍，主要通过数据操作和查询来反复验证操作的正确性。

import name.quanke.kotlin.chaper11_6_2.entity.User
import name.quanke.kotlin.chaper11_6_2.repository.UserRepository
import org.apache.commons.logging.LogFactory
import org.junit.Test
import org.junit.runner.RunWith
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner

/**
 * Created by http://quanke.name on 2018/1/9.
 */
@RunWith(SpringRunner::class)
@SpringBootTest
class ApplicationTests {

    val log = LogFactory.getLog(ApplicationTests::class.java)!!

    @Autowired
    lateinit var userRepository: UserRepository

    @Test
    fun `jpa test"`() {

//        val username = "quanke"
//        val password = "123456"

        val user = User()

        user.username = "quanke.name"
        user.password = "12"
        userRepository.save(user)

        log.info("总共用户: ${userRepository.count()}")

        log.info("名字为quanke的用户: ${userRepository.findByUsername("quanke.name")}")


    }

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欢迎关注《Spring Boot 与 kotlin 实战》

参考

• https://spring.io/guides/gs/accessing-data-jpa/
• http://blog.didispace.com/springbootdata2/