Spring Boot （三）： ORM 框架 JPA 与连接池 Hikari

前面两篇文章我们介绍了如何快速创建一个 Spring Boot 工程《Spring Boot（一）：快速开始》和在 Spring Boot 中如何使用模版引擎 Thymeleaf 渲染一个Web页面《Spring Boot （二）：模版引擎 Thymeleaf 渲染 Web 页面》，本篇文章我们继续介绍在 Spring Boot 中如何使用数据库。

1. 概述

数据库方面我们选用 Mysql ， Spring Boot 提供了直接使用 JDBC 的方式连接数据库，毕竟使用 JDBC 并不是很方便，需要我们自己写更多的代码才能使用，一般而言在 Spring Boot 中我们常用的 ORM 框架有 JPA 和 Mybaties ，本篇文章我们要介绍的就是 JPA 的使用姿势。

说道使用 ORM 框架，就不得不顺便聊一下连接池，市面上很多成熟的数据库连接池，如 C3P0 、 Tomcat 连接池、 BoneCP 等等很多产品，但是我们为什么要介绍 Hikari ？这个要从 BoneCP 说起。

因为，传说中 BoneCP 在快速这个特点上做到了极致，官方数据是C3P0等的25倍左右。不相信？其实我也不怎么信。可是，有图有真相啊，传说图片来源于官网，然而笔者在官网并没有找到，大家看一下：

看起来是不是完全吊打，但是当 HikariCP 横空出世以后，这个局面就被完全改写了， BoneCP 被 HikariCP 完全吊打，看了一下 BoneCP Github 上面的版本更新，发现在2013年10月23日以后就再也没有更新过了，包括在仓库介绍上面都写着建议大家使用 HikariCP ，看来作者已经完全心灰意冷了。

Hikari 这个词来源于日文，是“光”的意思，估计作者的意思是这个连接池将会和光一样快，不知道作者是不是日本人。

HikariCP 的口号是快速，简单，可靠。不知道是否真的如它自己宣传的一样，官方又提供了一张图，大家感受一下，这张图来源于：https://github.com/brettwoold... 。

更多有关 HikariCP 的信息，大家可以访问官方的 Github 仓库了解：https://github.com/brettwoold... ，笔者这里不多做介绍，毕竟我们更关注的如何使用。

2. JPA 介绍

JPA (Java Persistence API) 是 Sun 官方提出的 Java 持久化规范。它为 Java 开发人员提供了一种对象/关联映射工具来管理 Java 应用中的关系数据。它的出现主要是为了简化现有的持久化开发工作和整合 ORM 技术，结束现在 Hibernate，TopLink，JDO 等 ORM 框架各自为营的局面。

值得注意的是，JPA 是在充分吸收了现有 Hibernate，TopLink，JDO 等 ORM 框架的基础上发展而来的，具有易于使用，伸缩性强等优点。从目前的开发社区的反应上看， JPA 受到了极大的支持和赞扬，其中就包括了 Spring 与 EJB3. 0的开发团队。

注意: JPA 是一套规范，不是一套产品，那么像 Hibernate,TopLink,JDO 他们是一套产品，如果说这些产品实现了这个 JPA 规范，那么我们就可以叫他们为 JPA 的实现产品。

Spring Boot JPA 是 Spring 基于 ORM 框架、 JPA 规范的基础上封装的一套 JPA 应用框架，可使开发者用极简的代码即可实现对数据的访问和操作。它提供了包括增删改查等在内的常用功能，且易于扩展！学习并使用 Spring Data JPA 可以极大提高开发效率！

Spring Boot JPA 让我们解脱了 DAO 层的操作，基本上所有 CRUD 都可以依赖于它来实现。

Spring Boot JPA 帮我们定义了很多自定义的简单查询，并且可以根据方法名来自动生成 SQL ，主要的语法是 findXXBy , readAXXBy , queryXXBy , countXXBy , getXXBy 后面跟属性名称：

public interface UserRepository extends JpaRepository<UserModel, Long> {
    UserModel getByIdIs(Long id);

    UserModel findByNickName(String nickName);

    int countByAge(int age);

    List<UserModel> findByNickNameLike(String nickName);
}

具体的关键字，使用方法和生产成SQL如下表所示：

Keyword	Sample	JPQL snippet
And	findByLastnameAndFirstname	… where x.lastname = ?1 and x.firstname = ?2
Or	findByLastnameOrFirstname	… where x.lastname = ?1 or x.firstname = ?2
Is,Equals	findByFirstname,findByFirstnameIs,findByFirstnameEquals	… where x.firstname = 1?
Between	findByStartDateBetween	… where x.startDate between 1? and ?2
LessThan	findByAgeLessThan	… where x.age < ?1
LessThanEqual	findByAgeLessThanEqual	… where x.age <= ?1
GreaterThan	findByAgeGreaterThan	… where x.age > ?1
GreaterThanEqual	findByAgeGreaterThanEqual	… where x.age >= ?1
After	findByStartDateAfter	… where x.startDate > ?1
Before	findByStartDateBefore	… where x.startDate < ?1
IsNull	findByAgeIsNull	… where x.age is null
IsNotNull,NotNull	findByAge(Is)NotNull	… where x.age not null
Like	findByFirstnameLike	… where x.firstname like ?1
NotLike	findByFirstnameNotLike	… where x.firstname not like ?1
StartingWith	findByFirstnameStartingWith	… where x.firstname like ?1 (parameter bound with appended %)
EndingWith	findByFirstnameEndingWith	… where x.firstname like ?1 (parameter bound with prepended %)
Containing	findByFirstnameContaining	… where x.firstname like ?1 (parameter bound wrapped in %)
OrderBy	findByAgeOrderByLastnameDesc	… where x.age = ?1 order by x.lastname desc
Not	findByLastnameNot	… where x.lastname <> ?1
In	findByAgeIn(Collection<Age> ages)	… where x.age in ?1
NotIn	findByAgeNotIn(Collection<Age> age)	… where x.age not in ?1
True	findByActiveTrue()	… where x.active = true
False	findByActiveFalse()	… where x.active = false
IgnoreCase	findByFirstnameIgnoreCase	… where UPPER(x.firstame) = UPPER(?1)

3. 工程实战

这里我们创建工程 spring-boot-jpa-hikari 。

3.1 工程依赖 pom.xml

代码清单：spring-boot-jpa-hikari/pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.1.8.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.springboot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-jpa-hikari</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>spring-boot-jpa-hikari</name>
    <description>spring-boot-jpa-hikari</description>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

mysql-connector-java：mysql连接驱动
spring-boot-starter-data-jpa：jpa相关的依赖包，这个包里包含了很多内容，包括我们使用的连接池 HikariCP ，从 Spring Boot 2.x 开始， Spring Boot 默认的连接池更换成为 HikariCP ，在当前的 Spring Boot 2.1.8 RELEASE 版本中，所使用的 HikariCP 版本为 3.2.0 ，如图：

3.2 配置文件 application.yml

代码清单：spring-boot-jpa-hikari/src/main/resources/application.yml

server:
  port: 8080
spring:
  application:
    name: spring-boot-jpa-hikari
  jpa:
    database: mysql
    show-sql: true
    generate-ddl: true
    database-platform: org.hibernate.dialect.MySQL5InnoDBDialect
    hibernate:
      ddl-auto: update
  datasource:
    url: jdbc:mysql://192.168.0.128:3306/test?serverTimezone=Asia/Shanghai&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false
    username: root
    password: 123456
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
    hikari:
      auto-commit: true
      minimum-idle: 2
      idle-timeout: 60000
      connection-timeout: 30000
      max-lifetime: 1800000
      pool-name: DatebookHikariCP
      maximum-pool-size: 5

注意：

有关 JPA 的配置有一点需要的， spring.jpa.hibernate.ddl-auto ，这个属性需谨慎配置，它的几个值的含义对数据库来讲都是高危操作，笔者这里方便起见配置了 update ，各位读者请根据具体使用场景配置。
- create ：每次加载hibernate时都会删除上一次的生成的表，然后根据你的model类再重新来生成新表，哪怕两次没有任何改变也要这样执行，这就是导致数据库表数据丢失的一个重要原因。
- create-drop ：每次加载hibernate时根据model类生成表，但是sessionFactory一关闭,表就自动删除。
- update ：最常用的属性，第一次加载hibernate时根据model类会自动建立起表的结构（前提是先建立好数据库），以后加载hibernate时根据 model类自动更新表结构，即使表结构改变了但表中的行仍然存在不会删除以前的行。要注意的是当部署到服务器后，表结构是不会被马上建立起来的，是要等应用第一次运行起来后才会。
- validate ：每次加载hibernate时，验证创建数据库表结构，只会和数据库中的表进行比较，不会创建新表，但是会插入新值。
- none ：不做任何操作
有关 HikariCP 更多的配置可以参考源码类 com.zaxxer.hikari.HikariConfig ，笔者这里仅简单配置了自动提交、超时时间、最大最小连接数等配置。

3.3 映射实体类 UserModel.java

代码清单：spring-boot-jpa-hikari/src/main/java/com/springboot/springbootjpahikari/model/UserModel.java

@Entity
@Data
@Table(name = "user")
public class UserModel {
    @Id
    @GeneratedValue(generator = "paymentableGenerator")
    @GenericGenerator(name = "paymentableGenerator", strategy = "uuid")
    @Column(name ="ID",nullable=false,length=36)
    private String id;
    @Column(nullable = true, unique = true)
    private String nickName;
    @Column(nullable = false)
    private int age;
}

unique ：唯一约束
主键生成策略为uuid

3.4 资源类 UserRepository.java

代码清单：spring-boot-jpa-hikari/src/main/java/com/springboot/springbootjpahikari/repository/UserRepository.java

public interface UserRepository extends JpaRepository<UserModel, Long> {
    UserModel getByIdIs(Long id);

    UserModel findByNickName(String nickName);

    int countByAge(int age);

    List<UserModel> findByNickNameLike(String nickName);
}

3.5 接口测试类 UserController.java

代码清单：spring-boot-jpa-hikari/src/main/java/com/springboot/springbootjpahikari/controller/UserController.java

@RestController
public class UserController {

    @Autowired
    UserRepository userRepository;

    /**
     * 查询用户列表
     * @return
     */
    @GetMapping("/user")
    public List<UserModel> user() {
        return userRepository.findAll(Sort.by("id").descending());
    }

    /**
     * 新增或更新用户信息
     * @param user
     * @return
     */
    @PostMapping("/user")
    public UserModel user(UserModel user) {
        return userRepository.save(user);
    }

    /**
     * 根据id删除用户
     * @param id
     * @return
     */
    @DeleteMapping("/user")
    public String deleteUserById(Long id) {
        userRepository.deleteById(id);
        return "success";
    }
}