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Spring Data 扩展

本节文档介绍了一组 Spring Data 扩展,这些扩展使得 Spring Data 能够在各种上下文中使用。 目前,大多数集成都是面向 Spring MVC 的。spring-doc.cadn.net.cn

Querydsl 扩展

Querydsl 是一个框架,通过其流畅的 API 支持构建静态类型的类 SQL 查询。spring-doc.cadn.net.cn

Querydsl 的维护已放缓到一定程度,社区已在 OpenFeign 名下对该项目进行了分叉,地址为 github.com/OpenFeign/querydsl(groupId 为 io.github.openfeign.querydsl)。 Spring Data 将尽最大努力支持该分叉版本。

多个 Spring Data 模块通过 QuerydslPredicateExecutor 提供与 Querydsl 的集成,如下例所示:spring-doc.cadn.net.cn

QuerydslPredicateExecutor 接口
public interface QuerydslPredicateExecutor<T> {

  Optional<T> findById(Predicate predicate);  (1)

  Iterable<T> findAll(Predicate predicate);   (2)

  long count(Predicate predicate);            (3)

  boolean exists(Predicate predicate);        (4)

  // … more functionality omitted.
}
1 查找并返回与 Predicate 匹配的单个实体。
2 查找并返回所有匹配 Predicate 的实体。
3 返回与Predicate匹配的实体数量。
4 返回是否存在与Predicate匹配的实体。

要使用 Querydsl 支持,请在您的仓库接口中继承 QuerydslPredicateExecutor,如下例所示:spring-doc.cadn.net.cn

仓库的 Querydsl 集成
interface UserRepository extends CrudRepository<User, Long>, QuerydslPredicateExecutor<User> {
}

前面的示例允许您使用 Querydsl 的 Predicate 实例编写类型安全的查询,如下例所示:spring-doc.cadn.net.cn

Predicate predicate = user.firstname.equalsIgnoreCase("dave")
	.and(user.lastname.startsWithIgnoreCase("mathews"));

userRepository.findAll(predicate);

Web 支持

支持仓库(repository)编程模型的 Spring Data 模块提供了多种 Web 支持。 这些与 Web 相关的组件要求 classpath 中包含 Spring MVC 的 JAR 文件。 其中一些甚至提供了与 Spring HATEOAS 的集成。 通常,可以通过在 JavaConfig 配置类中使用 @EnableSpringDataWebSupport 注解来启用集成支持,如下例所示:spring-doc.cadn.net.cn

启用 Spring Data Web 支持
@Configuration
@EnableWebMvc
@EnableSpringDataWebSupport
class WebConfiguration {}
<bean class="org.springframework.data.web.config.SpringDataWebConfiguration" />

<!-- If you use Spring HATEOAS, register this one *instead* of the former -->
<bean class="org.springframework.data.web.config.HateoasAwareSpringDataWebConfiguration" />

@EnableSpringDataWebSupport 注解会注册若干组件。 我们将在本节稍后部分讨论这些组件。 它还会检测类路径上是否存在 Spring HATEOAS,并在存在时为其注册相应的集成组件。spring-doc.cadn.net.cn

基本 Web 支持

在 XML 中启用 Spring Data Web 支持

上一节中所示的配置注册了几个基本组件:spring-doc.cadn.net.cn

使用DomainClassConverter

DomainClassConverter 类允许您在 Spring MVC 控制器方法签名中直接使用领域类型,从而无需通过仓库手动查找实例,如下例所示:spring-doc.cadn.net.cn

在方法签名中使用领域类型的 Spring MVC 控制器
@Controller
@RequestMapping("/users")
class UserController {

  @RequestMapping("/{id}")
  String showUserForm(@PathVariable("id") User user, Model model) {

    model.addAttribute("user", user);
    return "userForm";
  }
}

该方法直接接收一个User实例,无需进一步查找。 该实例可通过让 Spring MVC 首先将路径变量转换为领域类的id类型,然后最终通过调用为该领域类型注册的仓库实例上的findById(…)方法来获取。spring-doc.cadn.net.cn

目前,该仓库必须实现 CrudRepository 才有资格被发现用于转换。

用于 Pageable 和 Sort 的 HandlerMethodArgumentResolvers

上一节中所示的配置片段还会注册一个 PageableHandlerMethodArgumentResolver 以及一个 SortHandlerMethodArgumentResolver 的实例。 该注册使得 PageableSort 可作为有效的控制器方法参数,如下例所示:spring-doc.cadn.net.cn

将 Pageable 用作控制器方法参数
@Controller
@RequestMapping("/users")
class UserController {

  private final UserRepository repository;

  UserController(UserRepository repository) {
    this.repository = repository;
  }

  @RequestMapping
  String showUsers(Model model, Pageable pageable) {

    model.addAttribute("users", repository.findAll(pageable));
    return "users";
  }
}

上述方法签名会使 Spring MVC 使用以下默认配置,从请求参数中尝试推导出一个 Pageable 实例:spring-doc.cadn.net.cn

表1. 用于Pageable实例的请求参数评估

pagespring-doc.cadn.net.cn

要检索的页面。从0开始索引,默认值为0。spring-doc.cadn.net.cn

sizespring-doc.cadn.net.cn

您要检索的页面大小。默认值为20。spring-doc.cadn.net.cn

sortspring-doc.cadn.net.cn

排序属性的格式为 property,property(,ASC|DESC)(,IgnoreCase)。默认排序方向为区分大小写的升序。如果需要切换排序方向或是否区分大小写,请使用多个 sort 参数——例如:?sort=firstname&sort=lastname,asc&sort=city,ignorecasespring-doc.cadn.net.cn

要自定义此行为,请分别注册一个实现 PageableHandlerMethodArgumentResolverCustomizer 接口或 SortHandlerMethodArgumentResolverCustomizer 接口的 Bean。 其 customize() 方法会被调用,从而允许你修改相关设置,如下例所示:spring-doc.cadn.net.cn

@Bean SortHandlerMethodArgumentResolverCustomizer sortCustomizer() {
    return s -> s.setPropertyDelimiter("<-->");
}

如果仅设置现有 MethodArgumentResolver 的属性无法满足您的需求,请继承 SpringDataWebConfiguration 或其支持 HATEOAS 的等效类,重写 pageableResolver()sortResolver() 方法,并导入您自定义的配置文件,而不是使用 @Enable 注解。spring-doc.cadn.net.cn

如果你需要从请求中解析出多个 PageableSort 实例(例如用于多个表格),可以使用 Spring 的 @Qualifier 注解来区分它们。 此时,请求参数必须以 ${qualifier}_ 作为前缀。 以下示例展示了生成的方法签名:spring-doc.cadn.net.cn

String showUsers(Model model,
      @Qualifier("thing1") Pageable first,
      @Qualifier("thing2") Pageable second) { … }

你必须填充 thing1_pagething2_page 等等。spring-doc.cadn.net.cn

传入方法的默认 Pageable 相当于 PageRequest.of(0, 20),但你可以通过在 @PageableDefault 参数上使用 Pageable 注解来自定义它。spring-doc.cadn.net.cn

创建 JSON 表示形式以用于Page

Spring MVC 控制器通常会尝试最终向客户端渲染一个 Spring Data 分页对象(Page)的表示形式。 虽然可以直接从处理方法中返回 Page 实例,让 Jackson 按原样进行序列化,但我们强烈不建议这样做,因为其底层实现类 PageImpl 是一个领域类型(domain type)。 这意味着我们可能出于无关的原因需要更改其 API,而此类更改可能会以破坏性的方式改变最终生成的 JSON 表示形式。spring-doc.cadn.net.cn

从 Spring Data 3.1 开始,我们通过发出描述该问题的警告日志来提示这一问题。 我们仍然强烈建议利用与 Spring HATEOAS 的集成,以实现完全稳定且支持超媒体的页面渲染方式,使客户端能够轻松地进行导航。 但从 3.3 版本起,Spring Data 提供了一种使用便捷的页面渲染机制,且无需引入 Spring HATEOAS。spring-doc.cadn.net.cn

使用 Spring Data'PagedModel

其核心支持包含一个简化版的 Spring HATEOAS 的 PagedModel(位于 org.springframework.data.web 包中的 Spring Data 版本)。 它可以用于包装 Page 实例,生成一种简化的表示形式,该形式反映了 Spring HATEOAS 所建立的结构,但省略了导航链接。spring-doc.cadn.net.cn

import org.springframework.data.web.PagedModel;

@Controller
class MyController {

  private final MyRepository repository;

  // Constructor omitted

  @GetMapping("/page")
  PagedModel<?> page(Pageable pageable) {
    return new PagedModel<>(repository.findAll(pageable)); (1)
  }
}
1 Page 实例包装为 PagedModel

这将生成如下所示的 JSON 结构:spring-doc.cadn.net.cn

{
  "content" : [
     … // Page content rendered here
  ],
  "page" : {
    "size" : 20,
    "totalElements" : 30,
    "totalPages" : 2,
    "number" : 0
  }
}

注意文档中包含一个 page 字段,用于公开基本的分页元数据。spring-doc.cadn.net.cn

全局启用简化Page渲染

如果你不想修改所有现有的控制器来添加映射步骤,以返回 PagedModel 而不是 Page,你可以通过如下方式调整 PageImpl 注解,从而启用将 PagedModel 实例自动转换为 @EnableSpringDataWebSupport 的功能:spring-doc.cadn.net.cn

@EnableSpringDataWebSupport(pageSerializationMode = VIA_DTO)
class MyConfiguration { }

这将允许您的控制器仍然返回 Page 实例,并且它们会自动被渲染为简化表示形式:spring-doc.cadn.net.cn

@Controller
class MyController {

  private final MyRepository repository;

  // Constructor omitted

  @GetMapping("/page")
  Page<?> page(Pageable pageable) {
    return repository.findAll(pageable);
  }
}

超媒体支持PageSlice

Spring HATEOAS 附带了一个表示模型类(PagedModel/SlicedModel),它允许将必要的 Page/Slice 元数据以及链接丰富到 PageSlice 实例的内容中,以便客户端轻松导航页面。 将 Page 转换为 PagedModel 是由 Spring HATEOAS RepresentationModelAssembler 接口的实现完成的,称为 PagedResourcesAssembler。 类似地,可以使用 SlicedResourcesAssemblerSlice 实例转换为 SlicedModel。 以下示例展示了如何将 PagedResourcesAssembler 用作控制器方法参数,因为 SlicedResourcesAssembler 的工作方式完全相同:spring-doc.cadn.net.cn

将 PagedResourcesAssembler 作为控制器方法参数使用
@Controller
class PersonController {

  private final PersonRepository repository;

  // Constructor omitted

  @GetMapping("/people")
  HttpEntity<PagedModel<Person>> people(Pageable pageable,
    PagedResourcesAssembler assembler) {

    Page<Person> people = repository.findAll(pageable);
    return ResponseEntity.ok(assembler.toModel(people));
  }
}

如前例所示启用该配置后,即可将 PagedResourcesAssembler 用作控制器方法的参数。 在其上调用 toModel(…) 会产生以下效果:spring-doc.cadn.net.cn

  • Page 的内容将成为 PagedModel 实例的内容。spring-doc.cadn.net.cn

  • PagedModel 对象会附加一个 PageMetadata 实例,并使用来自 Page 及其底层 Pageable 的信息进行填充。spring-doc.cadn.net.cn

  • PagedModel 可能会根据页面的状态附加上 prevnext 链接。 这些链接指向该方法所映射的 URI。 添加到方法中的分页参数与 PageableHandlerMethodArgumentResolver 的配置相匹配,以确保这些链接后续能够被正确解析。spring-doc.cadn.net.cn

假设数据库中有 30 个 Person 实例。 现在你可以发起一个请求(GET localhost:8080/people),并看到类似如下的输出:spring-doc.cadn.net.cn

{ "links" : [
    { "rel" : "next", "href" : "http://localhost:8080/persons?page=1&size=20" }
  ],
  "content" : [
     … // 20 Person instances rendered here
  ],
  "page" : {
    "size" : 20,
    "totalElements" : 30,
    "totalPages" : 2,
    "number" : 0
  }
}
此处所示的 JSON 封装格式并未遵循任何正式指定的结构,且不保证其稳定性,我们可能会随时对其进行更改。 强烈建议启用 Spring HATEOAS 支持的、支持超媒体的官方媒体类型(例如 HAL)进行渲染。 可以通过使用 @EnableHypermediaSupport 注解来激活这些功能。 更多信息请参阅 Spring HATEOAS 参考文档

该组装器生成了正确的 URI,并且还获取了默认配置,将参数解析为一个 Pageable 对象以用于后续的请求。 这意味着,如果你更改了该配置,链接会自动遵循这一更改。 默认情况下,该组装器指向调用它的控制器方法,但你可以通过传入一个自定义的 Link 作为构建分页链接的基础,从而对此进行自定义,这会重载 PagedResourcesAssembler.toModel(…) 方法。spring-doc.cadn.net.cn

Spring Data Jackson 模块

核心模块以及一些特定于存储的模块,附带了一组用于类型的 Jackson 模块,例如org.springframework.data.geo.Distanceorg.springframework.data.geo.Point,由 Spring Data 域使用。
这些模块仅导入一次Web 支持已启用且com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper已可用。spring-doc.cadn.net.cn

在初始化期间,SpringDataJacksonModules(例如 SpringDataJacksonConfiguration)会被基础设施自动发现,从而使其声明的 com.fasterxml.jackson.databind.Module 对 Jackson 的 ObjectMapper 可用。spring-doc.cadn.net.cn

通用基础设施会为以下域类型注册数据绑定混入(mixins)。spring-doc.cadn.net.cn

org.springframework.data.geo.Distance
org.springframework.data.geo.Point
org.springframework.data.geo.Box
org.springframework.data.geo.Circle
org.springframework.data.geo.Polygon

单个模块可能提供额外的SpringDataJacksonModules.
请参考商店具体部分以获取更多详细信息。spring-doc.cadn.net.cn

Web 数据绑定支持

您可以使用 Spring Data 投影(如投影一节所述),通过JSONPath 表达式(需要Jayway JsonPath)或 XPath 表达式(需要XmlBeam)来绑定传入的请求负载,如下例所示:spring-doc.cadn.net.cn

使用 JSONPath 或 XPath 表达式进行 HTTP 负载绑定
@ProjectedPayload
public interface UserPayload {

  @XBRead("//firstname")
  @JsonPath("$..firstname")
  String getFirstname();

  @XBRead("/lastname")
  @JsonPath({ "$.lastname", "$.user.lastname" })
  String getLastname();
}

您可以将前面示例中所示的类型用作 Spring MVC 处理器方法的参数,或者在 ParameterizedTypeReference 的某个方法上使用 RestTemplate。 上述方法声明会尝试在给定文档的任意位置查找 firstnamelastname 的 XML 查找是在传入文档的顶层进行的。 而其 JSON 变体则首先尝试在顶层查找 lastname,如果未找到值,还会尝试在 lastname 子文档中嵌套查找 user。 通过这种方式,即使源文档的结构发生变化,也能轻松缓解影响,而无需修改调用这些公开方法的客户端代码(这通常是基于类的载荷绑定的一个缺点)。spring-doc.cadn.net.cn

支持如投影(Projections)中所述的嵌套投影。 如果方法返回一个复杂的非接口类型,则会使用 Jackson 的 ObjectMapper 来映射最终值。spring-doc.cadn.net.cn

对于 Spring MVC,只要启用了 @EnableSpringDataWebSupport 并且类路径中存在所需的依赖项,必要的转换器就会自动注册。 在与 RestTemplate 一起使用时,请手动注册一个 ProjectingJackson2HttpMessageConverter(JSON)或 XmlBeamHttpMessageConverterspring-doc.cadn.net.cn

有关更多信息,请参阅权威的Spring Data 示例仓库中的Web 投影示例spring-doc.cadn.net.cn

Querydsl Web 支持

对于那些已集成Querydsl的存储库,您可以从Request查询字符串中包含的属性派生查询。spring-doc.cadn.net.cn

考虑以下查询字符串:spring-doc.cadn.net.cn

?firstname=Dave&lastname=Matthews

根据前面示例中的 User 对象,你可以使用 QuerydslPredicateArgumentResolver 将查询字符串解析为如下值:spring-doc.cadn.net.cn

QUser.user.firstname.eq("Dave").and(QUser.user.lastname.eq("Matthews"))
当在类路径中发现 Querydsl 时,该功能会与 @EnableSpringDataWebSupport 一起自动启用。

在方法签名中添加 @QuerydslPredicate 注解即可提供一个可直接使用的 Predicate,你可以通过 QuerydslPredicateExecutor 来执行它。spring-doc.cadn.net.cn

类型信息通常从方法的返回类型解析得出。 由于该信息不一定与领域类型匹配,因此使用 rootQuerydslPredicate 属性可能是个不错的主意。

以下示例展示了如何在方法签名中使用 @QuerydslPredicatespring-doc.cadn.net.cn

@Controller
class UserController {

  @Autowired UserRepository repository;

  @RequestMapping(value = "/", method = RequestMethod.GET)
  String index(Model model, @QuerydslPredicate(root = User.class) Predicate predicate,    (1)
          Pageable pageable, @RequestParam MultiValueMap<String, String> parameters) {

    model.addAttribute("users", repository.findAll(predicate, pageable));

    return "index";
  }
}
1 将查询字符串参数解析为与 Predicate 匹配的 User

默认绑定如下:spring-doc.cadn.net.cn

你可以通过 bindings 注解的 @QuerydslPredicate 属性来定制这些绑定,或者利用 Java 8 的 default methods(默认方法),在仓库接口中添加 QuerydslBinderCustomizer 方法,如下所示:spring-doc.cadn.net.cn

interface UserRepository extends CrudRepository<User, String>,
                                 QuerydslPredicateExecutor<User>,                (1)
                                 QuerydslBinderCustomizer<QUser> {               (2)

  @Override
  default void customize(QuerydslBindings bindings, QUser user) {

    bindings.bind(user.username).first((path, value) -> path.contains(value))    (3)
    bindings.bind(String.class)
      .first((StringPath path, String value) -> path.containsIgnoreCase(value)); (4)
    bindings.excluding(user.password);                                           (5)
  }
}
1 QuerydslPredicateExecutor 提供了用于 Predicate 的特定查找方法的访问。
2 在仓库接口上定义的 QuerydslBinderCustomizer 会被自动识别,并作为 @QuerydslPredicate(bindings=…​) 的快捷方式。
3 username 属性的绑定定义为一个简单的 contains 绑定。
4 String 属性的默认绑定定义为不区分大小写的 contains 匹配。
5 password 解析中排除 Predicate 属性。
你可以在应用来自仓库或 QuerydslBinderCustomizerDefaults 的特定绑定之前,注册一个包含默认 Querydsl 绑定的 @QuerydslPredicate Bean。

存储库填充器

如果你使用 Spring JDBC 模块,可能已经熟悉通过 SQL 脚本填充 DataSource 的功能。 在仓库(repositories)层面也提供了类似的抽象,但由于它必须与底层存储无关,因此并未使用 SQL 作为数据定义语言。 因此,这些填充器(populators)支持使用 XML(通过 Spring 的 OXM 抽象)和 JSON(通过 Jackson)来定义用于填充仓库的数据。spring-doc.cadn.net.cn

假设你有一个名为 data.json 的文件,其内容如下:spring-doc.cadn.net.cn

以 JSON 格式定义的数据
[ { "_class" : "com.acme.Person",
 "firstname" : "Dave",
  "lastname" : "Matthews" },
  { "_class" : "com.acme.Person",
 "firstname" : "Carter",
  "lastname" : "Beauford" } ]

您可以使用 Spring Data Commons 中提供的 repository 命名空间的 populator 元素来填充您的仓库。 要将上述数据填充到您的 PersonRepository 中,请声明一个类似于以下内容的 populator:spring-doc.cadn.net.cn

声明一个 Jackson 仓库填充器
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xmlns:repository="http://www.springframework.org/schema/data/repository"
  xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
    https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    http://www.springframework.org/schema/data/repository
    https://www.springframework.org/schema/data/repository/spring-repository.xsd">

  <repository:jackson2-populator locations="classpath:data.json" />

</beans>

上述声明会导致 data.json 文件被 Jackson 的 ObjectMapper 读取并反序列化。spring-doc.cadn.net.cn

JSON 对象被反序列化的目标类型是通过检查 JSON 文档中的 _class 属性来确定的。 基础设施最终会选择合适的仓库(repository)来处理反序列化后的对象。spring-doc.cadn.net.cn

若要改用 XML 来定义应填充到仓库中的数据,可以使用 unmarshaller-populator 元素。 您可以将其配置为使用 Spring OXM 中提供的任一 XML 编组器选项。 有关详细信息,请参阅Spring 参考文档。 以下示例展示了如何使用 JAXB 对仓库填充器进行解编组:spring-doc.cadn.net.cn

声明一个反序列化仓库填充器(使用 JAXB)
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xmlns:repository="http://www.springframework.org/schema/data/repository"
  xmlns:oxm="http://www.springframework.org/schema/oxm"
  xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
    https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    http://www.springframework.org/schema/data/repository
    https://www.springframework.org/schema/data/repository/spring-repository.xsd
    http://www.springframework.org/schema/oxm
    https://www.springframework.org/schema/oxm/spring-oxm.xsd">

  <repository:unmarshaller-populator locations="classpath:data.json"
    unmarshaller-ref="unmarshaller" />

  <oxm:jaxb2-marshaller contextPath="com.acme" />

</beans>