Spring Data JPA 和 H2数据库

Introduction

H2是一个轻量级数据库，有以下特点：

• 纯Java编写
• 没有任何依赖，只有一个jar包且不到2M
• 提供了一个web控制台
• 支持内存模式、内嵌模式、服务器模式和集群
• 支持事务
• 支持主键和索引

麻雀虽小，五脏俱全，在本地开发中如果不想费劲去安装一个MySQL，或在小型应用中需要一个内存数据库，H2都是不错的选择。

官网：http://www.h2database.com/html/main.htmlopen in new window

下面就结合H2写一个Spring JPA的入门教程，如果要换成MySQL或其他数据库，差别也不大。

Get Started

引入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.h2database</groupId>
    <artifactId>h2</artifactId>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>

配置H2数据库

# 开启H2控制台
spring.h2.console.enabled=true
spring.h2.console.path=/h2-console

# 配置数据源，使用H2数据源
spring.datasource.name=your-datasource-name
spring.datasource.driver-class-name=org.h2.Driver
# H2数据库默认的账号密码
spring.datasource.username=sa
spring.datasource.password=
# url 
spring.datasource.url=jdbc:h2:~/Documents/db/demo

# 开启ddl自动更新，应用启动时框架会根据实体类自动更新表结构
# 建议生产环境关闭此项配置，使用手动方式维护ddl
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update
# 开启sql日志，方便调试
spring.jpa.show-sql=true

H2数据库支持多种运行模式，由spring.datasource.url参数决定。

创建实体类

@Entity
@Table(name = "t_example")
@Data
public class ExampleEntity {

    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;
    
    private String message;

    /**
     * 字段在Java中是小驼峰方式命名，但是在建表时会自动转为使用下划线"_"分隔
     */
    private LocalDateTime createTime;
}

创建Repository

@Repository
public interface ExampleRepository extends JpaRepository<ExampleEntity, Long> {
}

• 加@Repository注解是为了在IDEA里面使用@Autowired装配repository bean时不报错
• 必须实现JpaRepository<Entity,ID>接口

测试

编写一个Unit Test:

@SpringBootTest
public class ExampleTest {

    @Autowired
    private ExampleRepository exampleRepository;

    @Test
    public void addExample() {
        ExampleEntity entity = new ExampleEntity();
        entity.setMessage("test add an example");
        entity.setCreateTime(LocalDateTime.now());
        exampleRepository.save(entity);
    }
}

执行后通过控制台查看结果：

Spring Data JPA的查询语法

你会发现在上述demo中没有写任何sql语句或使用自动化工具生成dao代码，这就是Spring Data JPA的神奇之处。

其实是父接口JpaRepository<T,ID>已经实现了默认的CRUD和分页查询功能，例如save()、getOne(ID id)、findAll()、count()等一系列见名知意的方法，这些都是开箱即用的！

那么如果想要根据其他条件查询信息呢？

根据条件定义查询方法

还是上述例子，要实现根据message字段来查询t_example表，只需要在Repository中增加一个方法：

@Repository
public interface ExampleRepository extends JpaRepository<ExampleEntity, Long> {
    
    List<ExampleEntity> findByMessage(String message);
}

Spring Data会自动根据方法签名来推测查询语句，例如上面的代码就会被翻译成：select * from t_example where message='<message>';

方法的命名遵循以下模式：readSomeThingByColumnNameEqualsOrderByColumnName。其中：

• read是动词，表示查询，也可以使用get、find、count等
• read后面紧跟的是主题，也就是EntityName，通常可以省略
• By后面跟着的是条件，还可以指定比较操作符，默认是Equals，还可以是In/NotIn/Like/Between等
• OrderBy即排序

因为篇幅原因，这里还有一些其他情况没有列举出来（例如distinct），好在我们并不需要逐个记忆，首先是这种语法比较贴近自然语言，并且IDEA有完整的自动化提示！
那么如果要创建时间查询t_example并排序可以这样写：

@Repository
public interface ExampleRepository extends JpaRepository<ExampleEntity, Long> {
    
    List<ExampleEntity> findByCreateTimeBetweenOrderByCreateTime(LocalDateTime from, LocalDateTime to);
}

自定义查询

上述方法确实很方便，但是在面对复杂场景时可能就不适用了，即便能用也可能导致方法名非常长！
这时候可以使用@Query注解来实现自定义查询，例如还是根据创建时间来查询并排序，可以写为：

@Repository
public interface ExampleRepository extends JpaRepository<ExampleEntity, Long> {
    
    @Query("select t from ExampleEntity t where t.createTime between :from and :to order by create_time desc")
    List<ExampleEntity> findByTime(@Param("from") LocalDateTime from, @Param("to") LocalDateTime to);
}

需要注意：

• 不能使用select *，表名和字段名必须与Java中定义的一致，而不是数据库中的真实名称
• sql可以使用命名参数:param，参数要和方法参数中的@Param一一对应

H2数据库的运行模式

内存模式

spring.datasource.url=jdbc:h2:mem:[<db_name>]

内存模式下数据直接保存在内存中。

• 如果db_name为空，则表示数据库是私有库，每个数据库连接将单独创建一个数据库。
• 如果db_name不为空则所有连接共享一个数据库。
• 当最后一个连接关闭时，数据库也会被关闭，内容丢失。如果希望数据库一直保留直到进程结束，需要设置url：jdbc:h2:mem:test;DB_CLOSE_DELAY=-1
• 通常内存模式下，应用启动时数据库是空的，可以通过url的INIT参数来设置初始化脚本：jdbc:h2:mem:test;INIT=runscript from '~/init.sql'

内嵌模式

spring.datasource.url=jdbc:h2:[file:][<path>]<db_name>

内嵌模式下数据库与应用同时启停，H2控制台与应用共用同一个域名和端口，数据文件单独存放在文件系统中以db_name.mv.db命名。
默认使用 localhost:8080/h2-console 访问控制台。

本例即使用这种方式，使用方便且数据可以持久化。

独立运行模式

spring.datasource.url=jdbc:h2:tcp://<server>[:<port>]/[<path>]<db_name>

独立运行模式需要到官网下载运行程序，过程也是非常简单，这里不详述。