Spring Boot 整合 JPA 实现数据持久化

目录

前言

一、JPA 核心概念与实体映射

1. 什么是 JPA？

2. JPA 的主要组件

3. 实体映射

4. 常见的字段映射策略

二、Repository 接口与自定义查询

1. 什么是 Repository 接口？

2. 动态查询方法

3. 自定义查询

4. 分页与排序

三、实战案例：完整数据持久化示例

1. 创建一个简单的用户管理系统

2. 测试接口

前言

在现代企业级应用开发中，数据持久化是不可或缺的一部分。Spring Boot 提供了对 JPA（Java Persistence API）的强大支持，使得数据库操作变得更加简单和高效。本文将从以下几个方面详细讲解如何在 Spring Boot 中整合 JPA 实现数据持久化：

  1. JPA 核心概念与实体映射
  2. Repository 接口与自定义查询

通过本文的学习，你将能够掌握 Spring Boot 中 JPA 的基本使用方法，并能够根据实际需求进行灵活的扩展。

一、JPA 核心概念与实体映射

1. 什么是 JPA？

JPA（Java Persistence API）是 Java EE 平台中用于对象关系映射（ORM）的标准 API。它允许开发者通过 Java 类来表示数据库中的表，并通过 JPA 提供的接口和注解来执行 CRUD（增删改查）操作。

2. JPA 的主要组件
  • EntityManager：负责管理实体对象的生命周期，并提供 CRUD 操作的方法。
  • Persistence Unit：一组相关的实体类和配置信息的集合。
  • Entity：表示数据库表的 Java 类。
3. 实体映射

在 JPA 中，实体类通过注解来映射到数据库表。以下是常用的注解：

  • @Entity：标识这是一个实体类。
  • @Table：指定实体类对应的数据库表名。
  • @Id：标识实体类的主键字段。
  • @GeneratedValue：指定主键的生成策略。
  • @Column：指定字段对应的数据库列名、长度等属性。

示例代码：

import jakarta.persistence.*; 
 
@Entity 
@Table(name = "users")
public class User {
 
    @Id 
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
 
    @Column(name = "username", length = 50, nullable = false)
    private String username;
 
    @Column(name = "email", unique = true)
    private String email;
 
    // Getter and Setter methods 
}
4. 常见的字段映射策略
  • 基本类型映射：如 String、Integer、Long 等。
  • 关联关系映射：
    • 一对一（OneToOne）：通过 @OneToOne 注解实现。
    • 一对多（OneToMany）：通过 @OneToMany 注解实现。
    • 多对一（ManyToOne）：通过 @ManyToOne 注解实现。
    • 多对多（ManyToMany）：通过 @ManyToMany 注解实现。

示例代码（一对多关系）：

import jakarta.persistence.*; 
 
@Entity 
@Table(name = "posts")
public class Post {
 
    @Id 
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
 
    @Column(name = "title", nullable = false)
    private String title;
 
    @Column(name = "content")
    private String content;
 
    @ManyToOne 
    @JoinColumn(name = "user_id")
    private User user;
 
    // Getter and Setter methods 
}

二、Repository 接口与自定义查询

1. 什么是 Repository 接口？

Spring Data JPA 提供了一个 Repository 接口，用于简化数据访问层的开发。通过继承 JpaRepository 或 CrudRepository，我们可以快速获得 CRUD 操作的能力。

示例代码：

import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository; 
import org.springframework.stereotype.Repository; 
 
@Repository 
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
}

  • JpaRepository：继承了 CrudRepository 和 PagingAndSortingRepository，提供了基本的 CRUD 操作和分页支持。
  • UserRepository：定义了一个针对 User 实体的仓库接口。
2. 动态查询方法

Spring Data JPA 支持通过方法名动态生成查询语句。例如：

public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
 
    List<User> findByUsername(String username);
 
    List<User> findByEmailContaining(String keyword);
 
    List<User> findByUsernameAndEmail(String username, String email);
}

  • findByUsername：根据用户名查询用户。
  • findByEmailContaining：根据邮箱包含关键字查询用户。
  • findByUsernameAndEmail：根据用户名和邮箱联合查询用户。
3. 自定义查询

对于复杂的查询需求，可以通过 @Query 注解来自定义 JPQL（Java Persistence Query Language）或原生 SQL 查询。

示例代码：

import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository; 
import org.springframework.data.jpa.repository.Query; 
import org.springframework.data.repository.query.Param; 
import org.springframework.stereotype.Repository; 
 
import java.util.List; 
 
@Repository 
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
 
    @Query("SELECT u FROM User u WHERE u.username  LIKE %:keyword%")
    List<User> findByUsernameLike(@Param("keyword") String keyword);
 
    @Query(value = "SELECT * FROM users WHERE email LIKE %?1%", nativeQuery = true)
    List<User> findByEmailLike(String keyword);
}
  • findByUsernameLike：使用 JPQL 查询用户名包含关键字的用户。
  • findByEmailLike：使用原生 SQL 查询邮箱包含关键字的用户。
4. 分页与排序

Spring Data JPA 提供了 Pageable 接口来支持分页和排序。

示例代码：

import org.springframework.data.domain.Page; 
import org.springframework.data.domain.Pageable; 
 
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
 
    Page<User> findAll(Pageable pageable);
 
    Page<User> findByUsernameContaining(String keyword, Pageable pageable);
}

三、实战案例：完整数据持久化示例

1. 创建一个简单的用户管理系统

实体类（User.java ）：

import jakarta.persistence.*; 
 
@Entity 
@Table(name = "users")
public class User {
 
    @Id 
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
 
    @Column(name = "username", length = 50, nullable = false)
    private String username;
 
    @Column(name = "email", unique = true)
    private String email;
 
    // Getter and Setter methods 
}

Repository 接口（UserRepository.java ）：

import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository; 
import org.springframework.data.jpa.repository.Query; 
import org.springframework.data.repository.query.Param; 
import org.springframework.stereotype.Repository; 
 
import java.util.List; 
 
@Repository 
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
 
    List<User> findByUsername(String username);
 
    @Query("SELECT u FROM User u WHERE u.email  LIKE %:keyword%")
    List<User> findByEmailLike(@Param("keyword") String keyword);
}

 Service 层（UserService.java ）：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; 
import org.springframework.stereotype.Service; 
 
import java.util.List; 
 
@Service 
public class UserService {
 
    @Autowired 
    private UserRepository userRepository;
 
    public List<User> findAllUsers() {
        return userRepository.findAll(); 
    }
 
    public User saveUser(User user) {
        return userRepository.save(user); 
    }
 
    public List<User> findByUsername(String username) {
        return userRepository.findByUsername(username); 
    }
 
    public List<User> findByEmailLike(String keyword) {
        return userRepository.findByEmailLike(keyword); 
    }
}

Controller 层（UserController.java ）：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; 
import org.springframework.web.bind.annotation.*; 
 
import java.util.List; 
 
@RestController 
@RequestMapping("/api/users")
public class UserController {
 
    @Autowired 
    private UserService userService;
 
    @GetMapping 
    public List<User> getAllUsers() {
        return userService.findAllUsers(); 
    }
 
    @PostMapping 
    public User createUser(@RequestBody User user) {
        return userService.saveUser(user); 
    }
 
    @GetMapping("/username/{username}")
    public List<User> findByUsername(@PathVariable String username) {
        return userService.findByUsername(username); 
    }
 
    @GetMapping("/email/{keyword}")
    public List<User> findByEmailLike(@PathVariable String keyword) {
        return userService.findByEmailLike(keyword); 
    }
}

2. 测试接口

启动应用后，可以通过 Postman 或 Swagger UI 测试以下接口：

  • GET http://localhost:8080/api/users：获取所有用户。
  • POST http://localhost:8080/api/users：创建新用户。
  • GET http://localhost:8080/api/users/username/{username}：根据用户名查询用户。
  • GET http://localhost:8080/api/users/email/{keyword}：根据邮箱关键字查询用户。

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