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Spring Data 扩展

DeepSeek V3 中英对照 Spring Data Extensions

本节记录了一组 Spring Data 扩展,这些扩展使得 Spring Data 能够在多种上下文中使用。目前,大多数集成主要针对 Spring MVC。

Querydsl 扩展

Querydsl 是一个框架,它通过其流畅的 API 使构建静态类型的类似 SQL 的查询成为可能。

备注

Querydsl 的维护已经放缓到一定程度,社区已经在 OpenFeign 下分叉了该项目,地址为 github.com/OpenFeign/querydsl(groupId 为 io.github.openfeign.querydsl)。Spring Data 在尽最大努力支持这个分叉版本。

多个 Spring Data 模块通过 QuerydslPredicateExecutor 提供了与 Querydsl 的集成,如下例所示:

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.
}
java
  • 查找并返回与 Predicate 匹配的单个实体。

  • 查找并返回与 Predicate 匹配的所有实体。

  • 返回与 Predicate 匹配的实体数量。

  • 返回是否存在与 Predicate 匹配的实体。

要使用 Querydsl 支持,请在您的仓库接口上扩展 QuerydslPredicateExecutor,如下例所示:

interface UserRepository extends CrudRepository<User, Long>, QuerydslPredicateExecutor<User> {
}
java

前面的示例允许你使用 Querydsl 的 Predicate 实例编写类型安全的查询,如下例所示:

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

userRepository.findAll(predicate);
java

Web 支持

支持仓库编程模型的 Spring Data 模块提供了各种 web 支持。与 web 相关的组件需要将 Spring MVC JAR 放在类路径上。其中一些模块甚至提供了与 Spring HATEOAS 的集成。通常,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:

@Configuration
@EnableWebMvc
@EnableSpringDataWebSupport
class WebConfiguration {}
java

@EnableSpringDataWebSupport 注解会注册一些组件。我们将在本节后面讨论这些组件。它还会检测类路径上的 Spring HATEOAS,并为其注册集成组件(如果存在)。

基本 Web 支持

在 XML 中启用 Spring Data Web 支持

上一节 中展示的配置注册了一些基础组件:

  • 使用 DomainClassConverter 类 让 Spring MVC 从请求参数或路径变量中解析由仓库管理的领域类的实例。

  • HandlerMethodArgumentResolver 实现让 Spring MVC 从请求参数中解析 PageableSort 实例。

  • Jackson 模块 用于序列化和反序列化像 PointDistance 这样的类型,或根据使用的 Spring Data 模块存储特定的类型。

使用 DomainClassConverter

DomainClassConverter 类允许你在 Spring MVC 控制器的方法签名中直接使用领域类型,这样你就不需要手动通过仓库查找实例,如下例所示:

@Controller
@RequestMapping("/users")
class UserController {

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

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

该方法直接接收一个 User 实例,无需进一步查找。可以通过让 Spring MVC 首先将路径变量转换为领域类的 id 类型,最终通过在为该领域类型注册的仓库实例上调用 findById(…) 来访问该实例。

备注

目前,仓库必须实现 CrudRepository 才有资格被发现并进行转换。

用于 Pageable 和 Sort 的 HandlerMethodArgumentResolvers

上一节中展示的配置片段还注册了一个 PageableHandlerMethodArgumentResolver 以及一个 SortHandlerMethodArgumentResolver 的实例。该注册使得 PageableSort 可以作为有效的控制器方法参数,如下例所示:

@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";
}
}
java

前面的方法签名会导致 Spring MVC 尝试通过以下默认配置从请求参数中派生出一个 Pageable 实例:

表 1. 针对 Pageable 实例评估的请求参数

page你想要检索的页面。从 0 开始索引,默认为 0。
size你想要检索的页面大小。默认为 20。
sort应按照格式 `property,property(,ASCDESC)(,IgnoreCase)` 进行排序的属性。默认排序方向是区分大小写的升序。如果你想切换排序方向或大小写敏感性,可以使用多个 sort 参数 — 例如,?sort=firstname\&sort=lastname,asc\&sort=city,ignorecase\

要自定义此行为,可以注册一个实现 PageableHandlerMethodArgumentResolverCustomizer 接口或 SortHandlerMethodArgumentResolverCustomizer 接口的 Bean。其 customize() 方法将被调用,允许你更改设置,如下例所示:

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

如果现有 MethodArgumentResolver 的属性设置不足以满足你的需求,可以扩展 SpringDataWebConfiguration 或支持 HATEOAS 的等效类,重写 pageableResolver()sortResolver() 方法,并导入你的自定义配置文件,而不是使用 @Enable 注解。

如果你需要从请求中解析多个 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。请求参数需要以 ${qualifier}_ 作为前缀。以下示例展示了最终的方法签名:

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

你需要填充 thing1_pagething2_page 等。

默认传入方法的 Pageable 参数等同于 PageRequest.of(0, 20),但你可以通过在 Pageable 参数上使用 @PageableDefault 注解来自定义它。

Page 创建 JSON 表示

在 Spring MVC 控制器中,通常会尝试最终向客户端呈现 Spring Data 页面的表示形式。虽然可以直接从处理程序方法返回 Page 实例,让 Jackson 按原样渲染它们,但我们强烈建议不要这样做,因为底层实现类 PageImpl 是一个领域类型。这意味着我们可能希望或不得不出于不相关的原因更改其 API,而这些更改可能会以破坏性的方式改变生成的 JSON 表示形式。

在 Spring Data 3.1 中,我们通过发出描述该问题的警告日志来提示这个问题。我们仍然最终推荐利用 与 Spring HATEOAS 的集成 来实现完全稳定且支持超媒体的页面渲染方式,这种方式可以轻松让客户端进行导航。但从 3.3 版本开始,Spring Data 提供了一个方便使用的页面渲染机制,且不需要包含 Spring HATEOAS。

使用 Spring Data 的 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,并生成一个简化的表示,该表示反映了 Spring HATEOAS 建立的结构,但省略了导航链接。

import org.springframework.data.web.PagedModel;

@Controller
class MyController {

private final MyRepository repository;

// Constructor ommitted

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

这将生成一个如下所示的 JSON 结构:

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

注意文档中如何包含一个 page 字段,用于暴露基本的分页元数据。

全局启用简化的 Page 渲染

如果你不想更改所有现有的控制器来添加映射步骤以返回 PagedModel 而不是 Page,你可以通过调整 @EnableSpringDataWebSupport 来启用将 PageImpl 实例自动转换为 PagedModel 的功能,如下所示:

@EnableSpringDataWebSupport(pageSerializationMode = VIA_DTO)
class MyConfiguration { }
java

这将使你的控制器仍然返回 Page 实例,并且它们会自动渲染为简化表示:

@Controller
class MyController {

private final MyRepository repository;

// Constructor ommitted

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

PageSlice 的超媒体支持

Spring HATEOAS 提供了一个表示模型类(PagedModel/SlicedModel),允许将 PageSlice 实例的内容与必要的 Page/Slice 元数据以及链接进行丰富,从而使客户端可以轻松地浏览页面。将 Page 转换为 PagedModel 是通过 Spring HATEOAS 的 RepresentationModelAssembler 接口的一个实现来完成的,称为 PagedResourcesAssembler。同样,Slice 实例也可以通过 SlicedResourcesAssembler 转换为 SlicedModel。以下示例展示了如何将 PagedResourcesAssembler 用作控制器方法的参数,因为 SlicedResourcesAssembler 的工作方式完全相同:

@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));
}
}
java

启用配置后,如前面的示例所示,可以让 PagedResourcesAssembler 作为控制器方法的参数使用。在其上调用 toModel(…) 会产生以下效果:

  • Page 的内容将成为 PagedModel 实例的内容。

  • PagedModel 对象会附加一个 PageMetadata 实例,并且该实例会从 Page 和底层的 Pageable 中填充信息。

  • PagedModel 可能会附加 prevnext 链接,具体取决于页面的状态。这些链接指向方法映射的 URI。添加到方法中的分页参数与 PageableHandlerMethodArgumentResolver 的设置相匹配,以确保链接稍后能够被解析。

假设数据库中有 30 个 Person 实例。你现在可以触发一个请求(GET [localhost:8080/people](http://localhost:8080/people)),并看到类似以下的输出:

{ "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
}
}
javascript
注意

此处展示的 JSON 信封格式并未遵循任何正式指定的结构,且不能保证其稳定性,我们可能随时对其进行更改。强烈建议启用由 Spring HATEOAS 支持的、具有超媒体功能的官方媒体类型进行渲染,例如 HAL。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

汇编器生成了正确的 URI,并且还获取了默认配置,将参数解析为即将到来的请求中的 Pageable。这意味着,如果你更改了该配置,链接将自动遵循这一更改。默认情况下,汇编器指向调用它的控制器方法,但你可以通过传递一个自定义的 Link 作为构建分页链接的基础来自定义这一点,这会重载 PagedResourcesAssembler.toModel(…) 方法。

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 Jackson 模块,用于处理 Spring Data 领域使用的类型,例如 org.springframework.data.geo.Distanceorg.springframework.data.geo.Point
这些模块在启用 web 支持 并且 com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper 可用时会被自动导入。

在初始化过程中,SpringDataJacksonModules 会像 SpringDataJacksonConfiguration 一样被基础设施自动识别,这样声明的 com.fasterxml.jackson.databind.Module 就可以被 Jackson 的 ObjectMapper 所使用。

常见基础设施为以下领域类型注册了数据绑定混入。

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
备注

单个模块可能会提供额外的 SpringDataJacksonModules
更多详情请参考特定存储部分。

Web 数据绑定支持

你可以使用 Spring Data 的投影功能(在Projections中描述)来绑定传入的请求负载,通过使用 JSONPath 表达式(需要 Jayway JsonPath)或 XPath 表达式(需要 XmlBeam),如下例所示:

@ProjectedPayload
public interface UserPayload {

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

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

您可以将前面示例中展示的类型用作 Spring MVC 处理器方法的参数,或者在 RestTemplate 的某个方法上使用 ParameterizedTypeReference。前面的方法声明会尝试在给定文档的任何位置查找 firstname。对 lastname 的 XML 查找是在传入文档的顶层执行的。而 JSON 变体会首先尝试在顶层查找 lastname,但如果前者没有返回值,它还会尝试在 user 子文档中查找嵌套的 lastname。这样一来,即使源文档的结构发生变化,也可以轻松应对,而无需客户端调用暴露的方法(这通常是基于类的负载绑定的一个缺点)。

Projections 中所述,支持嵌套投影。如果方法返回一个复杂的非接口类型,将使用 Jackson 的 ObjectMapper 来映射最终值。

对于 Spring MVC,一旦启用了 @EnableSpringDataWebSupport 并且类路径上存在所需的依赖项,必要的转换器将自动注册。如果与 RestTemplate 一起使用,需要手动注册 ProjectingJackson2HttpMessageConverter(JSON)或 XmlBeamHttpMessageConverter

更多信息,请参阅 Spring Data Examples 仓库 中的 web projection 示例

Querydsl Web 支持

对于那些集成了 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。

考虑以下查询字符串:

?firstname=Dave&lastname=Matthews
text

给定前面示例中的 User 对象,你可以通过使用 QuerydslPredicateArgumentResolver 将查询字符串解析为以下值,如下所示:

QUser.user.firstname.eq("Dave").and(QUser.user.lastname.eq("Matthews"))
text
备注

当在类路径上发现 Querydsl 时,该功能会自动启用,同时启用 @EnableSpringDataWebSupport

在方法签名中添加 @QuerydslPredicate 会提供一个可直接使用的 Predicate,你可以通过 QuerydslPredicateExecutor 来执行它。

提示

类型信息通常是从方法的返回类型中解析出来的。由于这些信息不一定与域类型匹配,因此使用 QuerydslPredicateroot 属性可能是一个好主意。

以下示例展示了如何在方法签名中使用 @QuerydslPredicate

@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";
}
}
java
  • 将查询字符串参数解析为匹配 UserPredicate

默认绑定如下:

  • 在简单属性上使用 Object 作为 eq

  • 在类似集合的属性上使用 Object 作为 contains

  • 在简单属性上使用 Collection 作为 in

你可以通过 @QuerydslPredicatebindings 属性来自定义这些绑定,或者利用 Java 8 的 default 方法 并在仓库接口中添加 QuerydslBinderCustomizer 方法,如下所示:

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
}
}
java
  • QuerydslPredicateExecutor 提供了对 Predicate 的特定查找器方法的访问。

  • 在仓库接口上定义的 QuerydslBinderCustomizer 会自动被识别,并简化为 @QuerydslPredicate(bindings=…​)

  • username 属性的绑定定义为简单的 contains 绑定。

  • String 属性的默认绑定定义为不区分大小写的 contains 匹配。

  • password 属性从 Predicate 解析中排除。

提示

你可以在应用来自仓库或 @QuerydslPredicate 的特定绑定之前,注册一个包含默认 Querydsl 绑定的 QuerydslBinderCustomizerDefaults bean。

仓库填充器

如果你使用过 Spring JDBC 模块,你可能熟悉通过 SQL 脚本来填充 DataSource 的支持。在存储库(repository)层面也有类似的抽象,尽管它不使用 SQL 作为数据定义语言,因为它必须与存储无关。因此,填充器(populator)支持通过 XML(通过 Spring 的 OXM 抽象)和 JSON(通过 Jackson)来定义用于填充存储库的数据。

假设你有一个名为 data.json 的文件,其内容如下:

[ { "_class" : "com.acme.Person",
"firstname" : "Dave",
"lastname" : "Matthews" },
{ "_class" : "com.acme.Person",
"firstname" : "Carter",
"lastname" : "Beauford" } ]
javascript

您可以使用 Spring Data Commons 提供的仓库命名空间中的填充器元素来填充您的仓库。要将上述数据填充到您的 PersonRepository 中,可以声明一个类似于以下的填充器:

<?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>
xml

前面的声明会导致 data.json 文件被 Jackson 的 ObjectMapper 读取并反序列化。

JSON 对象反序列化后的类型是通过检查 JSON 文档中的 _class 属性来确定的。基础设施最终会选择适当的存储库来处理反序列化后的对象。

要使用 XML 定义应填充到存储库中的数据,可以使用 unmarshaller-populator 元素。你需要将其配置为使用 Spring OXM 中提供的一种 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 反编组一个存储库填充器:

<?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"
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>
xml