SpringBoot第四讲扩展和封装Spring Data JPA(一)_自定义Repository和创建自己的BaseRepository

这一讲主要介绍Spring Data JPA的封装。和设计相关的东西都是仁者见仁，智者见智的事情，如果你有更好的封装方案可以和我交流，互相学习。这一讲会讲如下一些内容
- 扩展Spring Data JPA实现自己的一些特殊方法
- 创建一个自己的BaseRepository
- 封装Specification来快速完成一些简单的查询操作
- 封装分页和排序操作。

在一些特殊时候，我们会设计到对Spring Data JPA中的方法进行重新实现，这将会面临一个问题，如果我们新创建一个实现类。如果这个实现类实现了JpaRepository接口，这样我们不得不实现该接口中的所有方法，如果不实现该接口，那意味着我们就无法使用Spring Data JPA中给我们提供的那些好用的方法。所以在扩展的时候我们需要按照如下方法进行。

这些需要注意的是，接口和实现类的名称必须遵循spring data jpa的命名规范，如果要为接口StudentBaseRepository写自定义的接口，首先需要创建一个接口名称为StudentBaseRepositoryCustom，这表示是自定义接口，实现类的名称必须是StudentBaseRepositoryImpl，此时当StudentBaseRepository实现StudentBaseRepositoryCustom之后就可以使用我们自己实现的方法了，同理StudentBaseRepository也可以继承JpaRepository来获取Spring Data Jpa 给我们的方法。

StudentBaseRepositoryCustom代码如下

public interface StudentBaseRepositoryCustom {
    //基于原生态的sql进行查询
    List groupByStudentAsSql();
    //基于Hibernate的HQL进行查询
    List groupByStudentAsHql();
    //基于Specification的方式进行查询，使用的是CriteriaQuery进行查询
    List groupByStudentAsSpecification();
}

以上代码中定义了三个方法，第一个是基于原始的SQL来进行分组查询，第二个是基于Hibernate的HQL进行查询，最后一个是用Specification中的CriteriaQuery来进行处理，首先要解决的问题是StudentBaseRepositoryCustom没有实现Repository，该如何来执行SQL语句呢，我们可以给实现类注入另一个EntityManger，通过EntityManager来执行SQL语句。以下是StudentBaseRepositoryImpl的实现代码

public class StudentBaseRepositoryImpl implements StudentBaseRepositoryCustom {
    @Autowired
    @PersistenceContext
    private EntityManager entityManager;

    @Override
    public List groupByStudentAsSql() {
        List list = entityManager
                .createNativeQuery("select address,count(*) from t_student group by address")
                .getResultList();

        return list;
    }

    @Override
    public List groupByStudentAsHql() {
        List list = entityManager
                .createQuery("select address,count(*) from Student group by address")
                .getResultList();
        return list;
    }

    @Override
    public List groupByStudentAsSpecification() {
        //根据地址分组查询，并且学生数量大于3的所有地址
        CriteriaBuilder builder = entityManager.getCriteriaBuilder();
        CriteriaQuery query = builder.createQuery(Object[].class);
        Root root = query.from(Student.class);
        query.multiselect(root.get("address"),builder.count(root.get("id")))
                .groupBy(root.get("address")).having(builder.gt(builder.count(root.get("id")),3));

        return entityManager.createQuery(query).getResultList();
    }
}

前面两个方法的实现都非常容易理解，就是创建一个查询语句，执行完成之后会返回一组Object[]的投影，第三个方法稍微有些复杂，这是CriteriaQuery的标准写法。

到这里我们解决了扩展类的问题，但仍然有些疑问，如果每个类都有自己独立的方法，那么是不是每一个类都得按照上面的方面来写接口和实现类，以上做法虽然可以很好的解决自定义类的扩展问题，但是仍然稍显麻烦，我们可以定义一个基类来覆盖一些比较通用的方法，如通用的SQL查询等。下面我们就来创建这个BaseRepository，整个创建的过程有些复杂，可以参照项目的源代码(源代码在文章的最后有链接)。

创建的第一步定义一个BaseRepository的接口

package org.konghao.repo.base;

import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;
import org.springframework.data.repository.NoRepositoryBean;

import java.io.Serializable;
import java.util.List;

/**
 * Created by konghao on 2016/12/7.
 */
@NoRepositoryBean
public interface BaseRepository<T,ID extends Serializable> extends JpaRepository<T,ID> {
    List listBySQL(String sql);
}

该接口实现了JpaRepository，这样就保证拥有了Spring Data JPA中那些比较好用的方法，然后可以自定义自己需要的方法，代码中定义了一个listBySQL的方法。需要注意的是@NoRepositoryBean，这个表示该接口不会创建这个接口的实例(我们原来定义的StudentPageRepository这些，Spring Data JPA的基础组件都会自动为我们创建一个实例对象，加上这个annotation，spring data jpa的基础组件就不会再为我们创建它的实例)。之后我们编写实现类BaseRepositoryImpl

package org.konghao.repo.base;

import org.springframework.data.jpa.repository.support.SimpleJpaRepository;

import javax.persistence.EntityManager;
import java.io.Serializable;
import java.util.List;

/**
 * Created by konghao on 2016/12/7.
 */
public class BaseRepositoryImpl<T, ID extends Serializable> extends SimpleJpaRepository<T,ID>
        implements BaseRepository<T,ID> {

    private final EntityManager entityManager;

    //父类没有不带参数的构造方法，这里手动构造父类
    public BaseRepositoryImpl(Class domainClass, EntityManager entityManager) {
        super(domainClass, entityManager);
        this.entityManager = entityManager;
    }

    //通过EntityManager来完成查询
    @Override
    public List listBySQL(String sql) {
        return entityManager.createNativeQuery(sql).getResultList();
    }
}

这个实现类比较的简单，首先我们需要继承SimpleJpaRepository，SimpleJpaRepository帮助我们实现了JpaRepository中的方法。然后实现BaseRepository接口。listBySQL方法非常的简单，上面已经详细介绍过了，具体的作用就是执行一条sql返回一组投影的列表。

下一步我们需要创建一个自定义的工厂，在这个工厂中注册我们自己定义的BaseRepositoryImpl的实现。这个工厂的写法具体参照Spring Data的JpaRepositoryFactoryBean和JpaRepositoryFactory。这个类上面一堆的泛型，我们不用考虑，只要按照相同的方式来写即可。

创建JpaRepositoryFactoryBean需要调用如下方法，通过这个方法来返回一个工厂，这里返回的是JpaRepositoryFactory。

protected RepositoryFactorySupport createRepositoryFactory(EntityManager entityManager) {
    return new JpaRepositoryFactory(entityManager);
}

在JpaRepositoryFactory中，有两个方法比较关键

protected Object getTargetRepository(RepositoryInformation information) {
    SimpleJpaRepository repository = this.getTargetRepository(information, this.entityManager);
    repository.setRepositoryMethodMetadata(this.crudMethodMetadataPostProcessor.getCrudMethodMetadata());
    return repository;
}

protected Class getRepositoryBaseClass(RepositoryMetadata metadata) {
   return this.isQueryDslExecutor(metadata.getRepositoryInterface())?QueryDslJpaRepository.class:SimpleJpaRepository.class;
}

通过这两个方法来确定具体的实现类，也就是Spring Data Jpa具体实例化一个接口的时候会去创建的实现类。通过代码我们可以发现，Spring Data JPA都是调用SimpleJpaRepository来创建实例。以下是我们自己的工厂实现的代码

package org.konghao.repo.base;

import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;
import org.springframework.data.jpa.repository.support.JpaRepositoryFactory;
import org.springframework.data.jpa.repository.support.JpaRepositoryFactoryBean;
import org.springframework.data.repository.core.RepositoryInformation;
import org.springframework.data.repository.core.RepositoryMetadata;
import org.springframework.data.repository.core.support.RepositoryFactorySupport;

import javax.persistence.EntityManager;
import java.io.Serializable;

/**
 * Created by konghao on 2016/12/7.
 */
public class BaseRepositoryFactoryBean<R extends JpaRepository<T, I>, T,
        I extends Serializable> extends JpaRepositoryFactoryBean<R, T, I> {
    @Override
    protected RepositoryFactorySupport createRepositoryFactory(EntityManager em) {
        return new BaseRepositoryFactory(em);
    }

    //创建一个内部类，该类不用在外部访问
    private static class BaseRepositoryFactory<T, I extends Serializable>
            extends JpaRepositoryFactory {

        private final EntityManager em;

        public BaseRepositoryFactory(EntityManager em) {
            super(em);
            this.em = em;
        }

        //设置具体的实现类是BaseRepositoryImpl
        @Override
        protected Object getTargetRepository(RepositoryInformation information) {
            return new BaseRepositoryImpl((Class) information.getDomainType(), em);
        }

        //设置具体的实现类的class
        @Override
        protected Class getRepositoryBaseClass(RepositoryMetadata metadata) {
            return BaseRepositoryImpl.class;
        }
    }
}

接着我们需要让spring在加载的时候找到我们自定义的BaseRepository的工厂，当我们使用了SpringBoot之后一切都变得简单了，只要在入口类中加入@EnableJpaRepositories即可，代码如下

/**
 * Created by konghao on 2016/11/24.
 */
 @EnableJpaRepositories(basePackages = {"org.konghao"},
         repositoryFactoryBeanClass = BaseRepositoryFactoryBean.class//指定自己的工厂类
 )
 @SpringBootApplication
 public class DemoApplication {
     public static void main(String[] args) {
         SpringApplication.run(DemoApplication.class,args);
     }
 }

到这里我们的整个自定义工厂的流程就结束了，我们写一个接口实现BaseRepository即可

/**
 * Created by konghao on 2016/12/7.
 */
public interface StudentExtendsRepository extends BaseRepository<Student,Integer> {
    /**
     * 原来JPARepository的方法依然可以使用*/
    List findByNameAndAddress(String name, String address);
}

测试类中的代码如下

@Test
public void testBaseRepository() {
    //直接使用BaseRepository中的方法
    List list = studentExtendsRepository.listBySQL("select address,count(*) from t_student group by address");
    Assert.assertEquals(2,list.size());
    Assert.assertEquals("km",list.get(0)[0]);
    //原JpaRepository的方法依然可以使用
    List list2 = studentExtendsRepository.findByNameAndAddress("bar","zt");
    Assert.assertEquals(1,list2.size());
}

到这里，我们这部分的内容就基本结束了，下一章节我们要解决的问题是基于Specification的封装问题。

本文的源代码在这里:源代码