[Java][数据库工具][坑] Juice README

krun

Juice

这是我自己做的一个小项目,也可能会弃坑... 留作纪念吧。GitHub 地址

简介

Juice 是一个简易的、尚不完善的基于 JavaSQL数据库工具,它提供了对SQL语句最大程度的控制,和一点简单的扩展能力。

这些是开发时的一点笔记:
做个数据库帮助库雏形
做个数据库帮助库雏形2

使用效果

RepositoryFactory factory = RepositoryFactory.configure(ConnectionConfiguration.builder()
                .driverClass("com.mysql.jdbc.Driver")
                .connectionURL("jdbc:mysql://localhost:3306/hsc")
                .username("gdpi")
                .password("gdpi")
                .build());

StudentRepository repository = factory.get(StudentRepository.class);

List<Student> studentList = repository.findAll();
// LinkedList<Student> size: 56

Student student = repository.getNameById("20152203300");
// {name: "krun", id: null, college: null, ...}

int count = repository.updateGenderById("20152203300", "男");
// 1

Student student2 = repository.findById("20152203300");
// {name: "krun", id: "20152203300", gender: "男",  major: "软件技术", ...}

功能与使用

使用 Juice 只需要简单的几步:

注: 本示例使用 lombokmysql-connector(5.1.44)

数据库连接配置: ConnectionConfiguration

当前版本的 Juice 只需要以下几个参数用以连接数据库:

  • driverClass:这个参数用于向驱动管理器注册一个数据库连接驱动。(本示例将使用 com.mysql.jdbc.Driver)
  • connectionURL: 这个参数用于向驱动管理器获取一个数据库连接,常用的如:jdbc:mysql://localhost:3306/juice,您可以附带任何连接语句中允许附加的参数,如字符编码设置等等。
  • username: 这个参数是获取数据库连接时所需要的数据库账户名
  • password: 这个参数是获取数据库连接时所需要的数据库密码

不建议直接在 connectionURL中配置连接所需的数据库账户及密码。

在未来的版本中,Juice会尝试加入对 *.properties文件的支持,如此一来,您可以直接在 *.properties文件中设置连接的详细参数。对MySQL适用的 properties选项请参见这里

在 Java SE 环境中,您可以通过 ConnectionConfiguration.builder()构造器来构造一个配置:

ConnecetionConfiguration conf = ConnectionConfiguration.builder()
                                      .driverClass("com.mysql.jdbc.Driver")
                                      .connectionURL("jdbc:mysql://localhost:3306/juice")
                                      .username("gdpi")
                                      .password("gdpi")
                                      .build();

如果是类似 Spring 这样可以配置 Bean实例的环境中,您可以使用类似如下的方式来以Bean的方式创建一个配置:

<bean id="connectionConfiguration"
      class="com.krun.juice.connection.configuration.ConnectionConfiguration"> 
    <constructor-arg name="driverClass" value="com.mysql.jdbc.Driver" /> 
    <constructor-arg name="connectionURL" value="jdbc:mysql://localhost:3306/juice" /> 
    <constructor-arg name="username" value="gdpi" /> 
    <constructor-arg name="password" value="gdpi" /> 
</bean>

仓库工厂: RepositoryFactory

仓库工厂是创建、管理仓库的地方。Juice 允许在一个 Java Application 中存在多个仓库工厂的实例,但由于每个仓库工厂都会持有一个 数据库连接供应器(ConnectionProvider) ,因此建议使用默认全局工厂。

每个工厂都由一个自己的名字,默认全局工厂的名字为: global, 这并不是一个常量值,为了避免某些情况下发生冲突,Juice 允许你在创建前修改 RepositoryFactory.FACTORY_GLOBAL 的值来更改默认全局工厂的名字。请注意,如果您在创建全局工厂后修改了该值,那么再次使用 不指定名称的工厂获取方法(RepositoryFactory.get())将导致重新创建一个以新值命名的全局工厂。

在使用仓库工厂前,需要传入一个 ConnectionConfiguration实例,使仓库工厂得以初始化内部的数据库连接供应器。

在 Java SE 环境中,您可以通过下面的方式来配置仓库工厂:

//这里的 conf 即为前一节所创建的数据库连接配置

// 配置全局仓库工厂
RepositoryFactory globalFactory = RepositoryFactory.configure(conf);

// 配置指定名称的仓库工厂
RepositoryFactory fooFactory = RepositoryFactory.configure("foo", conf);

// 请注意,使用第二种方式配置工厂时,使用默认全局工厂名称将抛出错误,因为这会破坏 API 所划分的全局、特定工厂的界限
RepositoryFactory wrongFactory = RepositoyFactory.configure(RepositoryFactory.FACTORY_GLOBAL, conf);
// > RuntimeException

如果是类似 Spring 这样可以配置 Bean实例的环境中,您可以使用类似如下的方式来以Bean的方式创建仓库工厂:

<bean id="globalFactory"
      class="com.krun.juice.repository.factory.RepositoryFactory"> 
    <constructor-arg ref="connectionConfiguration" /> 
</bean>

<bean id="fooFactory"
      class="com.krun.juice.repository.factory.RepositoryFactory"> 
      <constructor-arg name="name" value="foo" />
    <constructor-arg name="connectionConfiguration" ref="connectionConfiguration" /> 
</bean>

在配置仓库工厂后,您可以通过 RepositoryFactory.get()RepositoyFactory.get(name)来获取全局或给定名称的仓库工厂。

表模型

Juice 可以将您给定的一个 Java 类视为一个表模型,就像下面这样:

@Data
@Entity("student")
public class Student {

   private String id;

   @Column("class")
   private String clazz;

   private int code;
   private String college;
   private String gender;
   private int grade;
   private String major;
   private String name;

}

@Data 注解来自 lombok

@Entity 注解是一个可选项,它只有一个必填属性: value。当配置该注解时,Juice将使用该值作为表名;如果您指定了这个类是个表模型,Juice 却找不到该注解时,将使用类名的全小写形式作为表名。

@Column注解同样是一个可选项,它只有一个必填属性: value。当配置该注解时,Juice将使用该值作为数据库中此表的字段名,否则使用 Java 类字段名作为数据库中此表的字段名。

仓库: Repository

Repository 是一个注解,它实际上只是一个用于表明某个接口是一个仓库的标记。就像下面这样:

public interface StudentRepository extends Repository<Student, String> {

    @Query (value = "SELECT * FROM %s")
    List<Student> findAll();

    @Query (value = "SELECT * FROM %s WHERE id = ?")
    Student findById(String id);

     @Query (value = "UPDATE %s SET gender = ? WHERE id = ?",
            processor = StudentChain.class,
            processMethod = "replaceParameterLocation")
     Integer updateGenderById(String id, String gender);

     @Query ("SELECT name FROM %s WHERE id = ?")
     Student getNameById(String id);

}

Repository需要填入两个泛型信息,第一个是该仓库所操作的表模型,第二个是该表模型的主键类型。

注: 事实上到目前为止,Juice 并不区分主键和其他字段,只是为了以后完善留下空间。

@Query 注解

由于到目前为止,Juice 短期内不会实现 解析方法名并映射为一个SQL操作 这个 feature, 因此需要 @Query 注解来标记一个方法,并以此提供一些信息,Juice 提供的扩展能力也在这里体现:

@Query注解具有以下七个属性:

  • String value: 这个属性指定了方法所映射的 SQL操作,其中有着一些约定:%s占位符用于 Juice 填充表名,而 ? 占位符是 PreparedStatement 所使用的参数占位符。由于 Juice 提供简单的默认实现,这些默认实现使用的就是 PreparedStatement,因此如果您使用了不一样的Statement实现,您可以使用任何与之配合的占位符。注意:如果您选择了使用 %*系列作为占位符,那么请记得第一个 %s将会被 Juice 用来填充表名。
  • Class<? extends RepositoryStatementProvider> provider: 这个属性指定了语句供应器所处的类,您可以指定任何实现了RepositoryStatementProvider接口的类,默认值为 Juiec 提供的DefaultPreparedStatementProvider,详细信息请参见下文。
  • String provideMethod: 这个属性指定了注解所在方法所使用的语句供应器,当provider 属性使用默认值时,此属性无效;默认值为注解所在方法的名字或provide
  • Class<? extends RepositoryParameterProcessor> processor: 这个属性指定了参数处理器所处的类,您可以指定任何实现了 RepositoryParameterProcessor接口的类,默认值为 Juiec 提供的默认参数处理器 DefaultParameterProcessor,详细信息请参见下文。
  • String processMethod: 这个属性指定了注解所在方法所使用的参数处理器,当processor属性使用默认值时,此属性无效;默认值为注解所在方法的名字或 process
  • Class<? extends RepositoryResultResolver> resolver: 这个属性指定了结果解析器所处的类,您可以指定任何实现了 RepositoryResultResolver接口的类,默认值为 Juiec 提供的 DefaultResultResolver,详细信息请参见下文。
  • String resolveMethod: 这个属性指定了注解所在方法所使用的结果解析器,当resolver属性使用默认值时,此属性无效;默认值为注解所在方法的名字或 resolve

注意

您所指定的 provideMethodprocessMethodresolveMethod都必须是静态方法,这并无太多考量,只是为了减轻 Juice 的对象管理成本。

语句供应器 RepositoryStatementProvider

一个语句供应器的方法签名应该如下:

public static Statement provideMethodName(Connection connection, String sql)

供应器所在的类是 @Query.provider 的值,方法名是 @Query.provideMethod 的值。

供应器接收一个 java.sql.connection@Query.value值,并返回一个 java.sql.statement

这里的 sql 已经填充了表名

这里的Connection可以不关闭,它会由仓库工厂进行复用。

注意:供应器只会在仓库工厂第一次创建工厂时调用,而参数处理器和结果解析器将在每次仓库方法被调用时调用。

如果您希望使用项目所特定的、实现了装饰器模式的、特殊的Statement实例,可以为方法定义一个、或创建一个全局的语句供应器,并为所有方法指定。

也许后期会在 factory 中加入替换默认语句供应器、参数处理器、结果解析器的接口。

默认的语句供应器 DefaultPreparedStatementProvider.provide将根据给定 sql创建一个 com.mysql.jdbc.PreparedStatement实例。

参数处理器 RepositoryParameterProcessor

一个参数处理器的方法签名应该类似下面这样(这里对应的是 StudentRepository.findById):

public static Statement findById (Statement statement, String id)

处理器所在的类是 @Query.processor的值,方法名是 @Query.processMethod 的值。

处理器接收一个java.sql.statement和具体的参数列表,并返回一个java.sql.statement

如果您希望在每次方法调用时都有个地方可以记录日志、进行参数检查,可以为其配置一个参数处理器。

在当前版本的 Juice 中,如果您希望处理类似下面这种情况:

public StudentRepository extends Repository<Student, String> {
  
  @Query("INSERT INTO %s (%s) VALUES (%s)")
  Integer insert(Student student);
  
}

您需要为其配置一个语句供应器:

public static Statement insert(Connection connection, String sql) {
    return connection.prepareStatement(
      String.format(sql,
        StringUtils.convertObjectFields2StringList(Student.class)));
}

和一个参数处理器:

public static Statement insert(Statement statement, Student student) {
    PreparedStatement ps = (PreparedStatement) statement;
      for (Field field : student.getClass().getDeclaringFields()) {
      field.setAccessable(true);
      ps.setObject(index, field.get(student));
    }
}

以上均为伪代码

Juice 所提供的默认参数处理器 DefaultParameterProcessor,只是简单得把参数按顺序填充入SQL语句中并返回。因此,类似下面这种情况可能会发生错误:

public StudentRepository extends Repository<Student, String> {
    
  @Query("UPDATE %s SET gender = ? WHERE id = ?")
  Integer setGenderById(String id, String gender);
  
}

setGenderById的参数列表中,id在前,gender·在后,这会使得DefaultParameter.process输出:

UPDATE student SET gender = {id} WHERE id = {gender}

显然这是错误的。如果要避免这种情况,可以直接把方法的参数列表按 SQL语句中的参数顺序排放;也可以为其指定一个参数处理器用以调整参数填充顺序。

结果解析器 RepositoryResultResolver

一个结果解析器的方法签名应该类似下面这样:

public static Object resolve(Statement statement, Class<?> entityClass, Method method)

解析器所在的类是 @Query.resolver 的值,方法名是@Query.resolveMethod的值。

解析器接收一个java.sql.statement语句、Class<?>表模型的类声明、Method触发解析器的仓库方法声明。

这里的 statement 尚未执行,因为java.sql.statement.execute系列接口需要一些额外参数,这导致 Juice无法确保一致的行为。因此当您配置了一个结果解析器,语句的执行时机将推迟到这里。

Juice 所提供的默认解析器 DefaultResultResolver有着很多限制:

  • 只支持解析仓库所声明的表模型类型和其List形式
  • 对于 INSERT/UPDATE/DELETE操作,只会返回Integer数值用以表示该SQL操作影响的行数
  • 不支持表模型字段含有其他非SQL types类型的递归、嵌套解析

因此,如果您希望能解析复杂的结果,例如将前一节中的 insert操作返回插入后的结果并映射为一个Student:

public StudentRepository extends Repository<Student, String> {
    
  @Query("UPDATE %s SET gender = ? WHERE id = ?")
  Student setGenderById(String id, String gender);
  
}

那么还需要配置一个结果解析器:

public static Student insert(Statement statement, Class<?> entityClass, Method method) {
    // 解析逻辑...
}

结束

那么, Juice 的介绍、使用帮助就到此结束了,感谢您的观看 : )

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