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定义查询方法

Doubao 中英对照 Defining Query Methods

仓库代理有两种从方法名派生特定存储查询的方式:

  • 直接从方法名派生查询。

  • 使用手动定义的查询。

可用的选项取决于实际的存储。但是,必须有一种策略来决定创建哪种实际查询。下一节介绍可用的选项。

查询查找策略​

仓库基础设施可使用以下策略来解析查询。使用 XML 配置时,您可以通过命名空间上的 query-lookup-strategy 属性配置策略。对于 Java 配置,您可以使用 EnableJdbcRepositories 注解的 queryLookupStrategy 属性。某些策略可能不受特定数据存储支持。

  • CREATE 尝试根据查询方法名构造特定存储的查询。一般做法是从方法名中移除一组已知的前缀,然后解析方法的其余部分。有关查询构造的更多内容,请参阅「查询创建」。

  • USE_DECLARED_QUERY 尝试查找已声明的查询,如果找不到则抛出异常。该查询可以通过某处的注解定义,或通过其他方式声明。请查阅特定存储的文档,了解该存储可用的选项。如果仓库基础设施在初始化时未找到该方法的已声明查询,则会失败。

  • CREATE_IF_NOT_FOUND(默认)结合了 CREATE 和 USE_DECLARED_QUERY。它先查找已声明的查询,如果找不到已声明的查询,则创建一个基于自定义方法名的查询。这是默认的查找策略,因此如果您不显式配置任何内容,就会使用它。它既允许通过方法名快速定义查询,也允许根据需要引入已声明查询来对这些查询进行自定义调优。

查询创建​

内置于 Spring Data 仓库基础设施中的查询构建器机制,可用于针对仓库实体构建约束查询。

以下示例展示了如何创建若干查询:

interface PersonRepository extends Repository<Person, Long> {

List<Person> findByEmailAddressAndLastname(EmailAddress emailAddress, String lastname);

// Enables the distinct flag for the query
List<Person> findDistinctPeopleByLastnameOrFirstname(String lastname, String firstname);
List<Person> findPeopleDistinctByLastnameOrFirstname(String lastname, String firstname);

// Enabling ignoring case for an individual property
List<Person> findByLastnameIgnoreCase(String lastname);
// Enabling ignoring case for all suitable properties
List<Person> findByLastnameAndFirstnameAllIgnoreCase(String lastname, String firstname);

// Enabling static ORDER BY for a query
List<Person> findByLastnameOrderByFirstnameAsc(String lastname);
List<Person> findByLastnameOrderByFirstnameDesc(String lastname);
}
java

查询方法名的解析分为主题和谓词两部分。第一部分(find…By、exists…By)定义查询的主题,第二部分构成谓词。引导子句(主题)可以包含更多表达式。find(或其他引导关键词)与 By 之间的任何文本都被视为描述性内容,除非使用某种结果限制关键词,例如 Distinct 为要创建的查询设置 distinct 标志,或使用 Top/First 限制查询结果。

附录包含查询方法主题关键词的完整列表以及查询方法谓词关键词(含排序和大小写修饰符)。不过,第一个 By 作为分隔符,指示实际条件谓词的开始。在最基本的层面上,您可以在实体属性上定义条件,并用 And 和 Or 连接它们。

解析方法的实际结果取决于您为之创建查询的持久化存储。但是,有一些通用事项需要注意:

  • 表达式通常是与可连接运算符组合的属性遍历。您可以用 AND 和 OR 组合属性表达式。属性表达式还支持 Between、LessThan、GreaterThan 和 Like 等运算符。受支持的运算符可能因数据存储而异,因此请参阅参考文档的相应部分。

  • 方法解析器支持为个别属性设置 IgnoreCase 标志(例如 findByLastnameIgnoreCase(…)),或为支持忽略大小写的类型(通常是 String 实例——例如 findByLastnameAndFirstnameAllIgnoreCase(…))的所有属性设置该标志。是否支持忽略大小写可能因存储而异,因此请参阅参考文档中特定存储查询方法的相关章节。

  • 您可以通过在查询方法后追加一个引用属性的 OrderBy 子句并提供排序方向(Asc 或 Desc)来应用静态排序。要创建支持动态排序的查询方法,请参阅「分页、迭代大型结果、排序与限制」。

保留方法名​

派生仓库方法按名称绑定到属性,但在某些继承自基础仓库、以_标识符_属性为目标的特定方法名上,此规则有一些例外。那些_保留方法_(如 CrudRepository#findById,或仅 findById)无论声明方法中使用的实际属性名是什么,都以_标识符_属性为目标。

考虑以下领域类型,它有一个通过 @Id 标记为标识符的属性 pk,以及一个名为 id 的属性。在这种情况下,您需要特别注意查找方法的命名,因为它们可能与预定义签名冲突:

class User {
@Id Long pk; 1

Long id; 2

// …
}

interface UserRepository extends Repository<User, Long> {

Optional<User> findById(Long id); 3

Optional<User> findByPk(Long pk); 4

Optional<User> findUserById(Long id); 5
}
java
  • 标识符属性(主键)。

  • 一个名为 id 的属性,但不是标识符。

  • 以 pk 属性(用 @Id 标记、被视为标识符的那个)为目标,因为它引用了 CrudRepository 基础仓库方法。因此,它并不是像属性名 id 所暗示的那样使用 id 的派生查询,因为它是_保留方法_之一。

  • 按名称以 pk 属性为目标,因为它是一个派生查询。

  • 通过使用 find 与 by 之间的描述性标记,以 id 属性为目标,以避免与_保留方法_冲突。

这种特殊行为不仅针对查找方法,也适用于 exists 和 delete 方法。方法列表请参阅「仓库查询关键词」。

属性表达式​

属性表达式只能引用所管理实体的直接属性,如前述示例所示。在查询创建时,您已经确保解析出的属性是所管理领域类的属性。不过,您也可以通过遍历嵌套属性来定义约束。考虑以下方法签名:

List<Person> findByAddressZipCode(ZipCode zipCode);
java

假设 Person 有一个 Address,而 Address 有一个 ZipCode。在这种情况下,该方法创建 x.address.zipCode 属性遍历。解析算法先将整个部分(AddressZipCode)解释为属性,并在领域类中检查是否有该名称的属性(首字母小写)。如果算法成功,就使用该属性。如果不成功,算法会从右侧将驼峰命名的各部分拆分为头和尾,并尝试找到相应的属性——在我们的示例中是 AddressZip 和 Code。如果算法找到与该头匹配的属性,就取尾部并从那里继续向下构建树,按刚才描述的方式拆分尾部。如果第一次拆分不匹配,算法将拆分点左移(Address、ZipCode)并继续。

虽然这在大多数情况下应该可行,但算法仍可能选错属性。假设 Person 类还有一个 addressZip 属性。算法在第一轮拆分时就会匹配,选错属性,然后失败(因为 addressZip 的类型很可能没有 code 属性)。

要解决这种歧义,您可以在方法名中使用 _ 来手动定义遍历点。这样我们的方法名就如下所示:

List<Person> findByAddress_ZipCode(ZipCode zipCode);
java
备注

由于我们将下划线(_)视为保留字符,强烈建议遵循标准 Java 命名约定(即不在属性名中使用下划线,而是采用驼峰命名)。

警告

以下划线开头的字段名:

字段名可以以下划线开头,如 String _name。请务必保留 _name 中的 _,并使用双下划线 __ 来拆分嵌套路径,如 user__name。

全大写字段名:

全大写的字段名可以直接这样使用。如有嵌套路径,需要通过 _ 拆分,如 USER_name。

第二个字母为大写的字段名:

以小写字母开头、后接大写字母的字段名(如 String qCode),可以通过以两个大写字母开头(如 QCode)来解析。请注意潜在的路径歧义。

路径歧义:

在以下示例中,属性 qCode 和 q(q 包含一个名为 code 的属性)的排列,为路径 QCode 造成了歧义。

record Container(String qCode, Code q) {}
record Code(String code) {}
java

由于属性的直接匹配优先,任何潜在的嵌套路径都不会被考虑,算法会选择 qCode 字段。要选择 q 中的 code 字段,需要使用下划线写法 Q_Code。

返回集合或可迭代对象的仓库方法​

返回多个结果的查询方法可以使用标准 Java Iterable、List 和 Set。除此之外,我们还支持返回 Spring Data 的 Streamable(Iterable 的自定义扩展)以及 Vavr 提供的集合类型。请参阅介绍所有可能查询方法返回类型的附录。

使用 Streamable 作为查询方法返回类型​

您可以使用 Streamable 作为 Iterable 或任何集合类型的替代。它提供访问非并行 Stream(Iterable 中所缺失)的便捷方法,并能直接对元素进行 ….filter(…) 和 ….map(…),以及将该 Streamable 与其他 Streamable 连接:

interface PersonRepository extends Repository<Person, Long> {
Streamable<Person> findByFirstnameContaining(String firstname);
Streamable<Person> findByLastnameContaining(String lastname);
}

Streamable<Person> result = repository.findByFirstnameContaining("av")
.and(repository.findByLastnameContaining("ea"));
java

返回自定义 Streamable 包装类型​

为集合提供专用包装类型,是一种常用模式,用于为返回多个元素的查询结果提供 API。通常,这些类型的使用方式是:调用一个返回集合类类型的仓库方法,然后手动创建包装类型的实例。Spring Data 让您可以免去这一额外步骤——只要包装类型满足以下条件,就可以直接用作查询方法返回类型:

  1. 该类型实现 Streamable。

  2. 该类型暴露一个构造函数,或一个名为 of(…) 或 valueOf(…)、以 Streamable 为参数的静态工厂方法。

以下列表展示了一个示例:

class Product {                                         1
MonetaryAmount getPrice() { … }
}

@RequiredArgsConstructor(staticName = "of")
class Products implements Streamable<Product> { 2

private final Streamable<Product> streamable;

public MonetaryAmount getTotal() { 3
return streamable.stream()
.map(Product::getPrice)
.reduce(Money.of(0), MonetaryAmount::add);
}

@Override
public Iterator<Product> iterator() { 4
return streamable.iterator();
}
}

interface ProductRepository extends Repository<Product, Long> {
Products findAllByDescriptionContaining(String text); 5
}
java
  • 一个 Product 实体,暴露访问产品价格的 API。

  • 一个 Streamable<Product> 的包装类型,可通过 Products.of(…) 构造(由 Lombok 注解创建的工厂方法)。接受 Streamable<Product> 的标准构造函数也可以。

  • 该包装类型暴露一个额外 API,在 Streamable<Product> 上计算新值。

  • 实现 Streamable 接口并委托给实际结果。

  • 该包装类型 Products 可直接用作查询方法返回类型。您无需返回 Streamable<Product> 并在仓库客户端中查询后手动包装它。

对 Vavr 集合的支持​

Vavr 是一个在 Java 中融入函数式编程概念的库。它附带一组自定义集合类型,您可以将其用作查询方法返回类型,如下表所示:

Vavr 集合类型使用的 Vavr 实现类型合法的 Java 源类型
io.vavr.collection.Seqio.vavr.collection.Listjava.util.Iterable
io.vavr.collection.Setio.vavr.collection.LinkedHashSetjava.util.Iterable
io.vavr.collection.Mapio.vavr.collection.LinkedHashMapjava.util.Map

您可以使用第一列中的类型(或其子类型)作为查询方法返回类型,并根据实际查询结果的 Java 类型(第三列),使用第二列中的类型作为实现类型。或者,您可以声明 Traversable(Vavr 的 Iterable 等价物),然后我们从实际返回值派生出实现类。也就是说,java.util.List 会被转换为 Vavr 的 List 或 Seq,java.util.Set 会变成 Vavr 的 LinkedHashSet Set,依此类推。

流式查询结果​

您可以使用 Stream<T> 作为返回类型,来增量处理查询方法的结果。它不是将查询结果包装在 Stream 中,而是使用特定数据存储的方法来执行流式处理,如下例所示:

@Query("select u from User u")
Stream<User> findAllByCustomQueryAndStream();

Stream<User> readAllByFirstnameNotNull();

@Query("select u from User u")
Stream<User> streamAllPaged(Pageable pageable);
java
备注

Stream 可能包装了底层特定数据存储的资源,因此使用后必须关闭。您可以使用 close() 方法手动关闭 Stream,或使用 try-with-resources 块,如下例所示:

try (Stream<User> stream = repository.findAllByCustomQueryAndStream()) {
stream.forEach(…);
}
java
备注

并非所有 Spring Data 模块目前都支持将 Stream<T> 作为返回类型。

异步查询结果​

您可以使用 Spring 的异步方法运行能力来异步运行仓库查询。这意味着方法在调用时立即返回,而实际查询发生在已提交给 Spring TaskExecutor 的任务中。异步查询与响应式查询不同,不应混用。有关响应式支持的更多细节,请参阅特定存储的文档。以下示例展示了若干异步查询:

@Async
Future<User> findByFirstname(String firstname); 1

@Async
CompletableFuture<User> findOneByFirstname(String firstname); 2
java
  • 使用 java.util.concurrent.Future 作为返回类型。

  • 使用 java.util.concurrent.CompletableFuture 作为返回类型。

分页、迭代大型结果、排序与限制​

要处理查询中的参数,请如前述示例那样定义方法参数。除此之外,基础设施还能识别 Pageable、Sort 和 Limit 等特定类型,以动态地对您的查询应用分页、排序和限制。以下示例演示了这些特性:

Page<User> findByLastname(String lastname, Pageable pageable);

Slice<User> findByLastname(String lastname, Pageable pageable);

List<User> findByLastname(String lastname, Sort sort);

List<User> findByLastname(String lastname, Sort sort, Limit limit);

List<User> findByLastname(String lastname, Pageable pageable);
java
important

接受 Sort、Pageable 和 Limit 的 API 期望向方法传入非 null 值。如果您不想应用任何排序或分页,请使用 Sort.unsorted()、Pageable.unpaged() 和 Limit.unlimited()。

第一种方法让您可以向查询方法传入一个 org.springframework.data.domain.Pageable 实例,以动态地为您静态定义的查询添加分页。Page 知道可用元素的总数和页数。它通过由基础设施触发一个 count 查询来计算总数。由于这可能代价高昂(取决于所使用的存储),您可以改为返回 Slice。Slice 只知道是否存在下一个 Slice,在遍历较大结果集时这可能就足够了。

排序选项也通过 Pageable 实例处理。如果您只需要排序,请向方法添加一个 org.springframework.data.domain.Sort 参数。如您所见,返回 List 也是可以的。在这种情况下,不会创建构建实际 Page 实例所需的额外元数据(这反过来意味着不会发出原本必需的额外 count 查询)。相反,它将查询限制为只查找给定范围内的实体。

备注

要了解整个查询会得到多少页,您必须触发一个额外的 count 查询。默认情况下,该查询是从您实际触发的查询派生出来的。

important

特殊参数在一个查询方法中只能使用一次。
上面描述的某些特殊参数是互斥的。请注意以下无效参数组合列表。

参数示例原因
Pageable 和 SortfindBy…​(Pageable page, Sort sort)Pageable 已定义了 Sort
Pageable 和 LimitfindBy…​(Pageable page, Limit limit)Pageable 已定义了限制。

Top 关键词可以与 Pageable 一起使用:Top 定义结果的最大总数,而 Pageable 参数可能进一步减少该数量。

哪种方法合适?​

Spring Data 抽象所提供的价值,或许最好通过下表所列的可能查询方法返回类型来展现。该表展示了您可以从查询方法返回哪些类型

表 1. 消费大型查询结果

方法获取的数据量查询结构约束
List<T>所有结果。单条查询。查询结果可能耗尽全部内存。获取所有数据可能耗时。
Streamable<T>所有结果。单条查询。查询结果可能耗尽全部内存。获取所有数据可能耗时。
Stream<T>分块(逐个或批量),取决于 Stream 的消费方式。单条查询,通常使用游标。流使用后必须关闭,以避免资源泄漏。
Flux<T>分块(逐个或批量),取决于 Flux 的消费方式。单条查询,通常使用游标。存储模块必须提供响应式基础设施。
Slice<T>在 Pageable.getOffset() 处取 Pageable.getPageSize() + 1。一条到多条查询,从 Pageable.getOffset() 开始获取数据并应用限制。Slice 只能导航到下一个 Slice。

- Slice 提供是否还有更多数据可获取的详情。

- 当偏移量过大时,基于偏移量的查询会变得低效,因为数据库仍须物化完整结果。
Page<T>在 Pageable.getOffset() 处取 Pageable.getPageSize()。一条到多条查询,从 Pageable.getOffset() 开始并应用限制。此外,可能还需要 COUNT(…) 查询来确定元素总数。通常需要代价高昂的 COUNT(…) 查询。

- 当偏移量过大时,基于偏移量的查询会变得低效,因为数据库仍须物化完整结果。

分页与排序​

您可以使用属性名定义简单的排序表达式。您可以连接多个表达式,将多个条件收集到一个表达式中。

Sort sort = Sort.by("firstname").ascending()
.and(Sort.by("lastname").descending());
java

要以更类型安全的方式定义排序表达式,请从要为其定义排序表达式的类型开始,并使用方法引用来指定要排序的属性。

TypedSort<Person> person = Sort.sort(Person.class);

Sort sort = person.by(Person::getFirstname).ascending()
.and(person.by(Person::getLastname).descending());
java
备注

TypedSort.by(…)(通常)使用 CGlib 利用运行时代理,在使用 GraalVM Native Image 等工具时,可能会干扰原生映像编译。

如果您的存储实现支持 Querydsl,您也可以使用生成的元模型类型来定义排序表达式:

QSort sort = QSort.by(QPerson.firstname.asc())
.and(QSort.by(QPerson.lastname.desc()));
java

限制查询结果​

除分页外,还可以使用专用的 Limit 参数来限制结果大小。您也可以使用 First 或 Top 关键词来限制查询方法的结果,这两个关键词可以互换使用,但不能与 Limit 参数混用。您可以在 Top 或 First 后附加一个可选的数值,以指定要返回的最大结果数。如果省略该数字,则假定结果大小为 1。以下示例展示了如何限制查询大小:

List<User> findByLastname(String lastname, Limit limit);

User findFirstByOrderByLastnameAsc();

User findTopByLastnameOrderByAgeDesc(String lastname);

Page<User> queryFirst10ByLastname(String lastname, Pageable pageable);

Slice<User> findTop3By(Pageable pageable);

List<User> findFirst10ByLastname(String lastname, Sort sort);

List<User> findTop10ByLastname(String lastname, Pageable pageable);
java

对于支持 distinct 查询的数据存储,限制表达式也支持 Distinct 关键词。此外,对于将结果集限制为单个实例的查询,支持用 Optional 关键词包装结果。

如果对一个带限制的查询应用分页或切片(以及可用页数的计算),它会在受限结果之内应用。

备注

将结果限制与使用 Sort 参数的动态排序相结合,可以让您表达出用于最小的 'K' 个元素以及最大的 'K' 个元素的查询方法。