【Java教程】Day22-20 Spring框架：访问数据库—— ORM

原创于 2025-01-09 00:01:01 发布 · 1.2k 阅读

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在前几节中，我们了解了ORM（对象关系映射）的基本概念，它通过ResultSet到JavaBean的映射，简化了数据库操作。ORM框架通过不同的实现方式提供了灵活性，有的像Hibernate和JPA，通过全自动化的机制进行对象映射和查询，而MyBatis则提供了更大的控制权，要求手动编写SQL语句。今天，我们将通过Spring框架实现一个简单高效的ORM。

1. ORM的基础

ORM（Object-Relational Mapping）本质上是将数据库中的表结构与Java类进行映射，从而简化了数据存取操作。常见的ORM框架有：

Hibernate/JPA：全自动化的ORM框架，支持透明的代理对象和自动跟踪Entity修改。
MyBatis：需要手动编写SQL，不包含透明的代理和自动映射的功能。

虽然Hibernate和JPA自带了HQL和JPQL查询语法，MyBatis则完全手动编写SQL，增加查询时，需要先编写SQL并创建接口方法。

示例：Hibernate和JPA的Criteria查询

Hibernate的Criteria查询：

javaDetachedCriteria criteria = DetachedCriteria.forClass(User.class);criteria.add(Restrictions.eq("email", email))        .add(Restrictions.eq("password", password));List<User> list = (List<User>) hibernateTemplate.findByCriteria(criteria);

JPA的Criteria查询：

javavar cb = em.getCriteriaBuilder();CriteriaQuery<User> q = cb.createQuery(User.class);Root<User> r = q.from(User.class);q.where(cb.equal(r.get("email"), cb.parameter(String.class, "e")));TypedQuery<User> query = em.createQuery(q);query.setParameter("e", email);List<User> list = query.getResultList();

虽然JPA的查询写法较为复杂，但它提供了强大的查询功能，特别适合需要动态查询的场景。

2. 设计一个简单的ORM框架

本节我们将通过Spring框架来设计一个简单的ORM。我们不需要实现完整的自动化映射（如Hibernate那样的复杂关系管理），而是以简洁、易用为目标，兼顾灵活性和可扩展性。

设计目标

简洁易用：覆盖95%的应用场景，简单的SQL可以通过流式API快速生成。
灵活性：对于复杂的SQL需求，提供原生JDBC接口支持。
透明性：不需要为每个Entity创建代理，避免复杂的状态管理。

ORM接口设计

我们希望设计一个简单且清晰的接口，使用流式API构建查询条件。以下是以User类为例的查询接口设计：

java// 按主键查询User u = db.get(User.class, 123);// 条件查询唯一记录User u = db.from(User.class)           .where("email=? AND password=?", "bob@example.com", "bob123")           .unique();// 条件查询多条记录List<User> us = db.from(User.class)                  .where("id < ?", 1000)                  .orderBy("email")                  .limit(0, 10)                  .list();// 查询特定列User u = db.select("id", "name")           .from(User.class)           .where("email = ?", "bob@example.com")           .unique();

对于插入、更新和删除操作：

java// 插入Userdb.insert(user);// 更新Userdb.update(user);// 删除Userdb.delete(User.class, 123);

设计数据库操作接口

为了使ORM更加简洁易用，我们使用流式API来支持查询、插入、更新和删除操作。接下来我们定义一个DbTemplate类，它封装了Spring的JdbcTemplate，并通过流式API提供简洁的接口。

3. 实现ORM框架

3.1 配置Spring环境

在AppConfig中，我们初始化所有Bean，包括数据源、JdbcTemplate和DbTemplate等：

java@Configuration@ComponentScan@EnableTransactionManagement@PropertySource("jdbc.properties")public class AppConfig {    @Bean    DataSource createDataSource() { ... }    @Bean    JdbcTemplate createJdbcTemplate(@Autowired DataSource dataSource) {        return new JdbcTemplate(dataSource);    }    @Bean    DbTemplate createDbTemplate(@Autowired JdbcTemplate jdbcTemplate) {        return new DbTemplate(jdbcTemplate, "com.itranswarp.learnjava.entity");    }    @Bean    PlatformTransactionManager createTxManager(@Autowired DataSource dataSource) {        return new DataSourceTransactionManager(dataSource);    }}

3.2 编写业务逻辑

在业务逻辑层，我们可以通过DbTemplate执行数据库操作。例如，我们在UserService中使用ORM接口进行数据查询和操作：

java@Component@Transactionalpublic class UserService {    @Autowired    DbTemplate db;    public User getUserById(long id) {        return db.get(User.class, id);    }    public User getUserByEmail(String email) {        return db.from(User.class)                 .where("email = ?", email)                 .unique();    }    public List<User> getUsers(int pageIndex) {        int pageSize = 100;        return db.from(User.class)                 .orderBy("id")                 .limit((pageIndex - 1) * pageSize, pageSize)                 .list();    }    public User register(String email, String password, String name) {        User user = new User();        user.setEmail(email);        user.setPassword(password);        user.setName(name);        user.setCreatedAt(System.currentTimeMillis());        db.insert(user);        return user;    }}

3.3 实现DbTemplate

DbTemplate类封装了JdbcTemplate，提供查询、插入、更新、删除等操作：

javapublic class DbTemplate {    private JdbcTemplate jdbcTemplate;    private Map<Class<?>, Mapper<?>> classMapping;    public <T> T fetch(Class<T> clazz, Object id) {        Mapper<T> mapper = getMapper(clazz);        List<T> list = (List<T>) jdbcTemplate.query(mapper.selectSQL, new Object[] { id }, mapper.rowMapper);        if (list.isEmpty()) {            return null;        }        return list.get(0);    }    public <T> T get(Class<T> clazz, Object id) {        ...    }    public <T> void insert(T bean) {        ...    }    public <T> void update(T bean) {        ...    }    public <T> void delete(Class<T> clazz, Object id) {        ...    }}

3.4 实现链式查询

通过select()或from()方法，DbTemplate会实例化一个CriteriaQuery对象，在后续的链式调用中，我们可以逐步设置查询条件、排序、限制等：

javapublic class DbTemplate {    public Select select(String... selectFields) {        return new Select(new Criteria(this), selectFields);    }    public <T> From<T> from(Class<T> entityClass) {        Mapper<T> mapper = getMapper(entityClass);        return new From<>(new Criteria<>(this), mapper);    }}

在From中，可以设置表名和实体类类型，而Where方法则允许设置查询条件：

javapublic final class From<T> extends CriteriaQuery<T> {    public Where<T> where(String clause, Object... args) {        return new Where<>(this.criteria, clause, args);    }}