Spring Boot进阶(58)：集成PostgreSQL数据库及实战使用 | 万字长文，超级详细

 1. 前言 

        PostgreSQL是一种广泛使用的开源关系型数据库，具有可靠性高、性能优异、拥有丰富的数据类型和扩展等优点，越来越多的企业和开发者开始使用它来存储和管理数据。而Spring Boot是一种快速开发的框架，可以简化开发过程并提高开发效率。本文将介绍如何使用Spring Boot集成PostgreSQL数据库，以及实战中该如何使用它来进行开发。无论是初学者还是有一定经验的开发者，都可以从中获得一些实用的技巧和经验。

        那么，这将又会是干货满满的一期，全程无尿点不废话只抓重点教，具有非常好的学习效果，拿好小板凳准备就坐！希望学习的过程中大家认真听好好学，学习的途中有任何不清楚或疑问的地方皆可评论区留言或私信，bug菌将第一时间给予解惑，那么废话不多说，直接开整！Fighting！！ 

2. 环境说明

本地的开发环境：

• 开发工具：IDEA 2021.3
• JDK版本： JDK 1.8
• Spring Boot版本：2.3.1 RELEASE
• Maven版本：3.8.2

3. 正文 

3.1 PostgreSQL简介

        虽然MySQL与PostgreSQL都是免费、开源、强大、且功能丰富的数据库，但是在学习PostgreSQL数据库之前，我们总会将其与MySQL数据库进行一番对比。MySQL自称是最流行的开源数据库，而PostgreSQL标榜自己是最先进的开源数据库，那么PostgreSQL到底有多先进呢？下面就让我们一起来认识一下。

        PostgreSQL是一种特性非常齐全的自由软件的对象-关系型数据库管理系统，是以加州大学计算机系开发的POSTGRES，4.2版本为基础的对象关系型数据库管理系统。POSTGRES的许多领先概念只是在比较迟的时候才出现在商业网站数据库中。PostgreSQL支持大部分的SQL标准并且提供了很多其他现代特性，如复杂查询、外键、触发器、视图、事务完整性、多版本并发控制等。同样，PostgreSQL也可以用许多方法扩展，例如通过增加新的数据类型、函数、操作符、聚集函数、索引方法、过程语言等。另外，因为许可证的灵活，任何人都可以以任何目的免费使用、修改和分发PostgreSQL。

3.2 PostgreSQL的优势

        既然与MySQL同为关系型数据库，那在什么场景选择MySQL，什么场景选择PostgreSQL呢？这是我们需要去思考的点，PostgreSQL对比 MySQL来说，都有哪些优势，如果你有这些需求，那么选择PostgreSQL肯定优于MySQL，反之则MySQL数据库更佳。

接下来我给同学们大概总结下PostgreSQL都有那些优势：

• 支持存储一些特殊的数据类型，比如：array、json、jsonb等。
• 对地理信息的存储与处理有更好的支持，所以它可以成为一个空间数据库，更好的管理数据测量和几何拓扑分析。
• 可以快速构建REST API，通过PostgREST可以方便的为任何PostgreSQL数据库提供RESTful API的服务。
• 支持树状结构，可以更方便的处理具备此类特性的数据存储。
• 外部数据源支持，可以把MySQL、Oracle、CSV、Hadoop等当成自己数据库中的表来进行查询。
• 对索引的支持更强，PostgreSQL支持 B-树、哈希、R-树和 Gist 索引。而MySQL取决于存储引擎。MyISAM：BTREE，InnoDB：BTREE。
• 事务隔离更好，MySQL 的事务隔离级别repeatable read并不能阻止常见的并发更新，得加锁才可以，但悲观锁会影响性能，手动实现乐观锁又复杂。而 PostgreSQL 的列里有隐藏的乐观锁 version 字段，默认的 repeatable read 级别就能保证并发更新的正确性，并且又有乐观锁的性能。
• 时间精度更高，可以精确到秒以下。
• 字符支持更好，MySQL里需要utf8mb4才能显示emoji，PostgreSQL没这个坑。
• 存储方式支持更大的数据量，PostgreSQL主表采用堆表存放，MySQL采用索引组织表，能够支持比MySQL更大的数据量。
• 序列支持更好，MySQL不支持多个表从同一个序列中取id，而PostgreSQL可以。
• 增加列更简单，MySQL表增加列，基本上是重建表和索引，会花很长时间。PostgreSQL表增加列，只是在数据字典中增加表定义，不会重建表。

        总而言之，很多时候公司来择选，对某个软件使用的熟练程度要比特性上的原因更重要。比如很多公司喜欢使用PostgreSQL，因为它的可靠性好，在保护数据方面很擅长，而且是个社区项目，不会陷入厂商的牢笼之中；但MySQL更加灵活，提供了更多选项来针对不同的任务进行裁剪。所以，各有千秋，并不存在哪一个数据库能够适用于所有情况。

3.3 下载与安装

        这里针对Windows10系统为例，下载PostgreSQL及如何进行安装，如下是官网版本下载截图，为了避免与Spring Boot存在版本兼容问题，我们这里就选用PostgreSQL13.11版本来进行案例演示。

3.3.1 官网下载

        打开官网下载链接，然后选择PostgreSQL13.11 点击Windows x86-64 进行下载。

 3.3.2 安装

        下载完后，进行PostgreSQL的安装。这里我就不一一演示了，

其中安装路径及设置数据库密码，这里我们优先选择存放在非C盘位置。

 接着设置数据库密码，我们默认123456 ；毕竟好记。

        然后一路next即可，端口号【5432】你们设置默认。 

        最后点击Finish即可完成安装。

 3.3.3 打开pgAdmin4

        稍等几分钟后即可安装完成，然后从[开始]找到【PostgreSQL13】附带有个pgAdmin4。因为安装PostgreSQL客户端就自带了界面化的管理工具，所以说如果你用过MySql等任何关系型数据库的话，基本上你不用怎么入门学习，直接上手操作。

         然后选择PostgreSQL13，这里输入你安装时设置的密码【123456】，左下角勾选上【Save Password】，这样每次就不需要额外输入密码了。

然后点击【OK】即可。

 如上就已经完全安装完成了，可供项目连接使用了。

4.Spring Boot中集成与使用

        在你的本地安装好了PostgreSQL之后，接下来我们就在Spring Boot项目中实战使用PostgreSQL数据库。

4.1 创建SpringBoot项目

创建一个基础的Spring Boot项目（如果你还不会，可以参考我的这篇文章：快速入门）

4.2 引入依赖

在你的项目pom.xml中引入访问PostgreSQL所需要的两个重要依赖：其中Mybatis你可以替换成jpa

        
            org.postgresql
            postgresql
            runtime
        


        
        
            com.baomidou
            mybatis-plus-boot-starter
            3.2.0
        

        这里PostgreSQL依赖是必定要导入的，mybatis-plus-boot-starter 依赖你还可以替换成其他的数据访问封装框架，比如：Mybatis、Jpa等，具体根据你的使用习惯来定。因为已经是更上层的封装，所以基本使用与MySQL是类似的，所以你可以参考我之前MySQL的文章进行配置，但有一点，指定数据源连接部分请参考如下：

spring:
  datasource:
    driver-class-name: org.postgresql.Driver
    url: jdbc:postgresql://localhost:5432/pg_test
    username: postgres
    password: 123456

4.3 创建数据库

        在创建表格之前，需要先创建一个数据库。可以使用命令行或者pgAdmin4等数据库管理工具来创建。这里我们就直接在pgAdmin4可视化工具上进行创建。

4.3.1 创建Database

        这里直接选择Databases ,然后右键即可看到【Create】选项，我们选择【Databes...】选项即可，截图如下演示。

 接着设置数据库名，其他的默认即可。

4.3.2 创建表

        创建完数据库后，我们打开依次打开 pg_test  --> Schemas（1）--> public --> Tables

 接着选择【Tables】右击，选择【Create】--> 【Table...】

 先设置表名及描述，截图请参考如下：

4.3.3 创建表字段

        接着在创建表的页面上进行表字段的创建，同页切换到【Colums】即可。如下按字段依次添加设置，最后点击Save。

到此，数据库及表就创建完成了，接下来我们就可以通过项目来进行测试了。

4.4 创建用户信息实体

        这里我们举例创建一个用户实体，映射到user表（最后完成可在pgAdmin4中查看）

package com.example.demo.entity;

import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableName;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import javax.persistence.Id;

import javax.persistence.GeneratedValue;

@Data
@NoArgsConstructor//无参构造
@TableName("public.pg_user") //指定是public下的pg_user
public class PgUser {

    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;

    private String name;
    private Integer age;

    public PgUser(Long id,String name, Integer age) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public PgUser(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

}

需要注意的是：这里必须指定表名[@TableName("public.pg_user")]，如果你不指定，必定会导致如下报错。

4.5 创建增删改查接口

        这里我们创建两个接口供查询。

package com.example.demo.dao;

import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
import com.example.demo.entity.PgUser;
import org.apache.ibatis.annotations.Param;
import org.apache.ibatis.annotations.Select;
import org.springframework.data.elasticsearch.annotations.Query;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.awt.*;

/**
 * @author luoYong
 * @version 1.0
 * @date 2023/8/7 17:36
 */
@Component
public interface PgUserRepository extends BaseMapper {

    @Select("select * from public.pg_user where name=#{name} and age=#{age}")
    PgUser findByNameAndAge(@Param("name")String name,@Param("age")Integer age);
    
    @Select(" select * from public.pg_user where name= #{name}")
    PgUser findUser(@Param("name") String name);
}

4.6 创建单元测试

        这里我们直接创建测试用户实体增删改查的测试类，具体如下：

4.6.1 增操作

        这里我们对表进行数据插入，如下是插入数据代码演示：

    @Test
    public void insertTest() throws Exception {
        pgUserRepository.insert(new PgUser(1L, "赵云", 8));
        pgUserRepository.insert(new PgUser(2L, "黄忠", 34));
        pgUserRepository.insert(new PgUser(3L, "张飞", 27));
        pgUserRepository.insert(new PgUser(4L, "貂蝉", 31));
        pgUserRepository.insert(new PgUser(5L, "关羽", 66));
    }

执行测试用例成功截图，请看： 

 我们也可以打开pgAdmin4，手写sql查询语句进行验证。

 4.6.2 删操作

通过指定id进行对数据进行删除，具体测试用例如下：

    //根据指定id进行数据查询
    @Test
    public void deleteByIdTest() {
        Assertions.assertEquals(1, pgUserRepository.deleteById(1));
    }

 执行完后我们可以看下控制台，指定id=1的这条数据是否被成功执行删除？

很明显，是执行成功了。 

 4.6.3 改操作

        通过指定id进行对数据进行修改，具体测试用例如下：

    //根据指定id进行数据修改
    @Test
    public void updateById() {
        PgUser pgUser = pgUserRepository.selectById(1);
        System.out.println("修改前：" + pgUser.toString());
        pgUser.setAge(100);
        pgUser.setName("bug菌");
        Assertions.assertEquals(1, pgUserRepository.updateById(pgUser));
        System.out.println("修改后：" + pgUser.toString());
    }

执行完后我们可以看下控制台，新旧数据是够被更新成功？

 我们也可以打开pgAdmin4，手写sql查询一波进行验证，数据是我们修改后的数据。

 4.6.4 查操作

这里我们通过指定name进行查询，具体测试用例如下：

    //根据指定name进行数据查询
    @Test
    public void queryByNameTest() {
        PgUser pgUser = pgUserRepository.findUser("bug菌");
        System.out.println(pgUser.toString());
    }

 执行完后我们可以看下控制台，name = "bug菌"的数据成功被查询到？

 再来写个组合查询语句，例如通过 name 和 age组合查询，大家请看：

    //根据指定name和age组合进行数据查询
    @Test
    public void queryByNameAndAgeTest() {
        PgUser pgUser = pgUserRepository.findByNameAndAge("bug菌",100);
        System.out.println(pgUser.toString());
    }

 执行完后我们可以看下控制台，也是成功拿到了该条数据。

 ...

        好啦，到这里我们就已经大概都讲解完了，觉得讲的不错的希望不要吝啬你手中的大拇哥呢，给bug菌点个赞，就是我写作的最大动力。

5. 热文推荐

滴~如下推荐【Spring Boot 进阶篇】的学习大纲，请小伙伴们注意查收。

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...

6. 文末

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       我是bug菌，一名想走出大山改变命运的程序猿。接下来的路还很长，都等待着我们去突破、去挑战。来吧，小伙伴们，我们一起加油！未来皆可期，fighting！

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