如果你想开发一个应用(1-11)

这一章开始的时候，先拿一个广告图镇楼：

图是网上随便找的，哈哈好希望真的有路虎

这句广告此很有意思，虽然脚踏实地的走路是最踏实的(jdbc)，如果可以，当然有辆自行车(JdbcTemplate)就更好了.但我相信，一辆能装载，速度快，安全性高的路虎，是每个人心中的梦想。

路虎

我们想要这样一些能力：

  • 对象可以和数据库字段自动进行映射
  • 自动生成sql语句
  • 自动完成查询条件
  • 自动生成级联关系
  • 自动管理数据库缓存和延迟加载等

这些能力可以使我们从无休止的?中解脱出来，那么有没有这样一种既简单，又方便的工具呢？Spring集成的JPA功能登场了。

JPA（Java Persistence API）Java持久性API，是用于对象/关系映射（ORM）的Java API，其中Java对象映射到数据库工件，以便在java应用程序中管理数据关系。JPA包括Java持久性查询语言（JPQL），Java持久性标准API以及用于定义对象/关系映射元数据的Java API和XML模式。

需要再次强调一下，JPA不是orm，他仅仅是一套API标准。

Spring2开始集成了JPA功能，就像有一辆车之前需要驾照，使用JPA之前同样需要引入JPA所依赖的包：

<dependency>
  <groupId>org.springframework.data</groupId>
  <artifactId>spring-data-jpa</artifactId>
  <version>2.0.2.RELEASE</version>
</dependency>

然后我们就可以去4S点去试驾，或者选车，出去飞了。

试驾

引入JPA的依赖包之后开始对JPA进行配置,而配置JPA的第一步就是要配置实体管理工厂的Bean,以获取实体管理器，在JPA中定义了两种实体管理工厂：

  • 应用程序管理类型：程序向管理器工厂直接请求时，会创建一个管理器，适合不在JavaEE容器中的应用程序，需配置persistence.xml文件
  • 容器管理类型：应用程序不和管理器工厂打交道，它的创建由容器负责。适合运行在容器中的程序，可不需要配置persistence.xml文件

我们的程序即在JavaEE容器中运行，有极力的想要全java配置，所以当然选择容器管理类型了，在Spring中使用LocalContainerEntityManagerFactoryBean的FactoryBean来配置实体管理器：

@Bean
public LocalContainerEntityManagerFactoryBean entityManagerFactory(DataSource dataSource,
                                                                   JpaVendorAdapter jpaVendorAdapter){
    LocalContainerEntityManagerFactoryBean lcemf=new LocalContainerEntityManagerFactoryBean();
    lcemf.setDataSource(dataSource);
    lcemf.setJpaVendorAdapter(jpaVendorAdapter);
    lcemf.setPackagesToScan("com.niufennan.jtodos.models");
    return lcemf;
}

注意这个Bean需要两个参数，分别为数据源和Jpa实现适配器，然后分别set到对象里，并且通过'setPackagesToScan'方法设置默认扫描的实体包。

在这个bean的参数里，数据源即上一章设置的数据源，这里不在叙述，而JpaVendorAdapter是针对JPA不同的实现，目前JPA的实现有很多种，主要有Hibernate，OpenJpa，EclipseJpa等，对于Spring-jpa的用户来说，使用哪种实现在代码上都无所谓，因为已经在容器中透明了，这里我选择了EclipseLinkJPA的实现，首先还是引入依赖：

<dependency>
  <groupId>org.eclipse.persistence</groupId>
  <artifactId>org.eclipse.persistence.jpa</artifactId>
  <version>2.7.0</version>
</dependency>

然后增加jpaVendorAdapter的Bean：

@Bean
public JpaVendorAdapter jpaVendorAdapter(){
    EclipseLinkJpaVendorAdapter adapter=new EclipseLinkJpaVendorAdapter();
    adapter.setDatabase(Database.MYSQL);  //1
    adapter.setShowSql(true);             //2   
    adapter.setGenerateDdl(false);        //3   
    adapter.setDatabasePlatform(MySQLPlatform.class.getName());                                  //4
    return adapter;
}

1 设置访问的数据库类型
2 设置在日志中输出生成的SQL
3 设置是否根据数据实体生成修改数据库结构，这里不修改
4 设置sql方言

然后,根据JPA实际的需求，我们还需要对实体类进行一些改造，这里以Todo类为例，改造方式如下：

  1. 增加JPA所需的一些注解
  2. 将基本数据类型换成包装类形式

改造完后代码如下：

@Entity(name = "todos")
public class Todo {
    @Id
    private Integer id;
    private String item;
    private Date createTime=new Date();
    private Integer userId;
    get... set...
}

现在挑选完成，准备起飞。

低配版##

为了和上一章的dao类区分，我们新创建一个persistence包，用来存放基于JPA实现的持久层类，首先，创建一个TodoRepository类，并在里定义三个方法，即将TodoDao接口的方法拷贝入内：

public interface TodoRepository {
    public List<Todo> getAll();
    public List<Todo> getTodoByUserId(int userId);
    public void save(Todo todo);
}

然后统一创建impl,作为接口的实现，这里创建一个基于jpa实现的类：

public class JpaTodoRepository implements TodoRepository {
    public List<Todo> getAll() {
        return null;
    }
    public List<Todo> getTodoByUserId(int userId) {
        return null;
    }
    public void save(Todo todo) {

    }
}

下面完成这个类:

@Transactional
@Repository
public class JpaTodoRepository implements TodoRepository {

    @PersistenceUnit
    private EntityManagerFactory entityManagerFactory;
    public List<Todo> getAll() {
        CriteriaQuery<Todo> criteriaQuery=entityManagerFactory.createEntityManager().getCriteriaBuilder().createQuery(Todo.class);
        return entityManagerFactory.createEntityManager().createQuery(criteriaQuery).getResultList();
    }

    public List<Todo> getTodoByUserId(int userId) {
        CriteriaBuilder builder=entityManagerFactory.createEntityManager().getCriteriaBuilder();
        CriteriaQuery<Todo> criteriaQuery=builder.createQuery(Todo.class);
        Root<Todo> todoRoot = criteriaQuery.from(Todo.class);
        Predicate predicate = builder.equal(todoRoot.get("userId"), userId);
        criteriaQuery.where(predicate);
        return entityManagerFactory.createEntityManager().createQuery(criteriaQuery).getResultList();
    }

    public void save(Todo todo) {
        entityManagerFactory.createEntityManager().persist(todo);
    }
}

我知道你想说什么，看上去代码好复杂，尤其是条件查询的部分，这里先对条件查询进行一下说明：

 CriteriaBuilder builder=entityManagerFactory.createEntityManager().getCriteriaBuilder();  //基于建造模式，构建一个Criteria构建器对象(基于Criteria模式进行条件查询)

 CriteriaQuery<Todo> criteriaQuery=builder.createQuery(Todo.class);  //为Todo对象创建一个基础查询

 Root<Todo> todoRoot = criteriaQuery.from(Todo.class); //为基础查询设置一个查询条件列表

 Predicate predicate = builder.equal(todoRoot.get("userId"), userId);  //通过userId进行查询

 criteriaQuery.where(predicate);

 return entityManagerFactory.createEntityManager().createQuery(criteriaQuery).getResultList();  //设置 查询条件并返回

其余的代码很简单就不在叙述，接下来使用土土的测试方式，运行一下，阿啊哦，报错了，查看一下报错信息(复制其中的一句)：

Failed to load class "org.slf4j.impl.StaticLoggerBinder".

这是因为EclipseLink默认使用了slf4j的API记录日志，所以之类需要添加对它的引用即可：

<dependency>
  <groupId>org.slf4j</groupId>
  <artifactId>slf4j-api</artifactId>
  <version>1.7.25</version>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
  <artifactId>log4j-slf4j-impl</artifactId>
  <version>2.9.1</version>
</dependency>

然后土土的跑起来，测试一下，啊哦，还是有错误，查看一下报错信息：

16:55:30.136 [RMI TCP Connection(5)-127.0.0.1] ERROR org.springframework.web.context.ContextLoader - Context initialization failed
org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name 'entityManagerFactory' defined in class path resource [com/niufennan/jtodos/config/DataBaseConfig.class]: Invocation of init method failed; nested exception is java.lang.IllegalStateException: Cannot apply class transformer without LoadTimeWeaver specified

提示对LoadTimeWeaver的调用失败，那么LoadTimeWeaver又是做什么用的呢？LoadTimeWeaver顾名思义，就是使用AspectJ提供在Aop中类加载时织入切片的能力。

那么如何使用LoadTimeWeaver呢？首先，需要通过JVM的-javaagent参数设置LTW的织入器类包，以代理JVM默认的类加载器；第二，LTW织入器需要一个 aop.xml文件，在该文件中指定切面类和需要进行切面织入的目标类。简单说，就是提供动态代理的能力。我们可以使用注解：

@EnableLoadTimeWeaving( aspectjWeaving = EnableLoadTimeWeaving.AspectJWeaving.DISABLED)

对他进行关闭。

这时候运行，ok 成功出现了我们需要的页面。

但这样显然不是什么好主意，因为Spring现在就是基于注解在使用的，而基于注解，肯定会不可避免的使用到动态代理的织入，所以，将LTW禁用显然是不合理的。所以，最简单的方法是，既然entityManagerFactory需要，那么给它就好了，修改entityManagerFactory的Bean：

@Bean
public LocalContainerEntityManagerFactoryBean entityManagerFactory(DataSource dataSource,
                                                                   JpaVendorAdapter jpaVendorAdapter){
    LocalContainerEntityManagerFactoryBean lcemf=new LocalContainerEntityManagerFactoryBean();
    lcemf.setDataSource(dataSource);
    lcemf.setJpaVendorAdapter(jpaVendorAdapter);
    lcemf.setPackagesToScan("com.niufennan.jtodos.models");
    lcemf.setLoadTimeWeaver(new InstrumentationLoadTimeWeaver());
    return lcemf;
}

最后将LoadTimeWeaver给set进去，在运行一下，还是报错，查看一下报错信息：

Must start with Java agent to use InstrumentationLoadTimeWeaver

难道一定要修改java的启动参数么？当然不是，进入源码看一看(此源码为在Idea环境下直接双击进入)：

public void addTransformer(ClassFileTransformer transformer) {
    Assert.notNull(transformer, "Transformer must not be null");
    InstrumentationLoadTimeWeaver.FilteringClassFileTransformer actualTransformer = new InstrumentationLoadTimeWeaver.FilteringClassFileTransformer(transformer, this.classLoader);
    List var3 = this.transformers;
    synchronized(this.transformers) {
        Assert.state(this.instrumentation != null, "Must start with Java agent to use InstrumentationLoadTimeWeaver. See Spring documentation.");
        this.instrumentation.addTransformer(actualTransformer);
        this.transformers.add(actualTransformer);
    }
}

可以看到，这个错误是在判断仪表盘是否为空的时候产生的，而我们现在不需要这个，所以完全可以把这个错误隐藏掉，因此，创建一个扩展类，覆盖这点代码：

public class ExtInstrumentationLoadTimeWeaver extends
        InstrumentationLoadTimeWeaver {
    @Override
    public void addTransformer(ClassFileTransformer transformer) {
        try {
            super.addTransformer(transformer);
        } catch (Exception e) {}
    }
}

然后修改setLoadTimeWeaver方法：

@Bean
public LocalContainerEntityManagerFactoryBean entityManagerFactory(DataSource dataSource,
                                                                   JpaVendorAdapter jpaVendorAdapter){
    LocalContainerEntityManagerFactoryBean lcemf=new LocalContainerEntityManagerFactoryBean();
    lcemf.setLoadTimeWeaver(new ExtInstrumentationLoadTimeWeaver( ));
    lcemf.setDataSource(dataSource);
    lcemf.setJpaVendorAdapter(jpaVendorAdapter);
    lcemf.setPackagesToScan("com.niufennan.jtodos.models");
    return lcemf;
}

这时，土土的运行一下，完全ok。

当然，还可以在tomcat配置的地方为VM options设置参数，-javaagent:spring-agent.jar的绝对路径，因为它使用了绝对路径，所以我很不喜欢。故不采用这种方法。

还可以使用一个更简单的方法，即换一个JavaEE的容器，如Jetty,因为这个Bug只在Tomcat中会出现(至少目前我只在Tomcat中发现)

截止目前源代码v1-11_1

中配版

折腾半天，终于开着低配版的路虎起飞了，但你可能也发现了：

  1. 代码并没有减少，甚至更加复杂
  2. 每次都调用entityManagerFactory.createEntityManager()，看着很不爽
  3. 同2，这意味着会创建很多EntityManager对象。

那么有没有更方便的方法呢，就像换一辆中配的汽车？

当然可以，可是有个大问题就是EntityManager不是线程安全的，一般来说，不适合作为共享bean注入到Repository中，但是好在Spring依然为我们提供了方法：

@Transactional
@Repository
public class JpaTodoRepository implements TodoRepository {

    @PersistenceContext
    private EntityManager entityManager;
    public List<Todo> getAll() {
        CriteriaQuery<Todo> criteriaQuery=entityManager.getCriteriaBuilder().createQuery(Todo.class);
        return entityManager.createQuery(criteriaQuery).getResultList();
    }
    public List<Todo> getTodoByUserId(int userId) {
        CriteriaBuilder builder=entityManager.getCriteriaBuilder();
        CriteriaQuery<Todo> criteriaQuery=builder.createQuery(Todo.class);
        Root<Todo> todoRoot = criteriaQuery.from(Todo.class);
        Predicate predicate = builder.equal(todoRoot.get("userId"), userId);
        criteriaQuery.where(predicate);
        return entityManager.createQuery(criteriaQuery).getResultList();
    }
    public void save(Todo todo) {
        entityManager.persist(todo);
    }
}

这里的关键就是@PersistenceContext,它的精彩之处是不没有真的注入EntityManager，而是产生了一个代理(貌似Spring大量的使用了代理模式)，然后真正的实体管理器始终是与当前事物相关联的那一个，当然如果不存在，则会重新创建一个，这样的话，就能始终保持他是线程安全的。

@PersistenceContext与@PersistenceUnit均不是Spring的注解，他是jpa的注解。

好，现在土土的运行一下，发现中配版的路虎也可以起飞了。

截止目前源代码v1-11_2

高配版路虎

中配版升级了实体管理器，实现了由容器自动管理实体管理器的创建和使用，那么接下来看一下代码，能不能升级一下查询的方法体呢？

答案是当然可以，甚至我们都可以只写一个Repository的接口就可以了，继续修改TodoRepository：

public interface TodoRepository extends JpaRepository<Todo,Integer> {
    public List<Todo> getTodoByUserId(int userId);
}

然后我们将此接口的实现删除，土土的运行一下，完全Ok。

这很令人惊讶，为什么，完全没有实现类和任何的注解！实际上，因为TodoRepository继承JpaRepository，而JpaRepository经过一系列的继承，最终继承并扩展了Repository接口，于是，Spring-Data框架会扫描定义包内所有的Repository的子接口，并在应用启动的时候创建他的实现类，而且实现类中会默认包含CurdRepository等父接口所包含的18个方法。

一个非常令人惊叹的技术。

通过JpaRepository提供的18个方法，几乎可以进行任何通用的操作，那么我的需求超过这些方法了怎么办，比如getTodoByUserId方法

这里就牵扯到Spring-Data的另一个令人惊叹的技术，根据方法名与实体对像推断方法的目的：

动词(get)--主题(Todo)--关键词(by)--断言(UserId)

根据这种组合，我们几乎可以实现任何功能，如根据User获取todo列表并更加创建时间排序：

getTodoByUserIdOrderByCreateTime

Spring-Data允许的动词：

get,read,find,count等

get，read，find没有明显差别。

由于此实现是基于泛型的，所以主题可以省略。

而断言部分则是精华所在，非常的繁复，灵活，几乎支持所有的sql语句关键字，具体可以根据日志打印的sql语句与断言匹配以练习。

截止目前源代码v1-11_3

改装车

一个无法改装的越野车不是好越野车，当我发现这些均无法满足要求怎么办？我查询的sql语句无比复杂，断言几乎无法完成，那怎么办呢？

这时候我们可以部分退化到中配版，但依然使用高配版的全自动化，机创建一个实现类，但这个实现类按照约定命名，即Repository接口加impl后缀，（此类仅为举例）：

public class TodoRepositoryImpl implements ExtTodoRepository {
    @PersistenceContext
    private EntityManager entityManager;
    public List<Todo> getTodoByUserId(int userId) {
        String sql="select t from  com.niufennan.jtodos.models.Todo t where  t.userId=:userId";
        Query query= entityManager.createQuery(sql);
        query.setParameter("userId",userId);
        return query.getResultList();
    }
}

这里使用ExtTodoRepository接口是因为如果使用TodoRepository接口的话，会要求实现所有的18个方法，ExtTodoRepository的代码如下：

public interface ExtTodoRepository {
    public List<Todo> getTodoByUserId(int userId);
}

最后，还要让TodoRepository知道ExtTodoRepository定义的方法：

public interface TodoRepository extends JpaRepository<Todo,Integer> ,ExtTodoRepository{
}

这样，就可以灵活的使用hql(?)来进行查询了，甚至可以直接使用createSqlQuery来直接使用SQL进行查询。

截止目前源代码v1-11_4

这部分内容提交后删除

行车记录仪

整理代码，将不需要的，如Dao和impl包下的内容全部删除，并允许，同时添加一条新的todo记录，留个纪念吧：

很完美，不是么，但是，控制台有这样一条输出缺引起了我的注意：

ERROR StatusLogger No log4j2 configuration file found. Using default configuration: logging only errors to the console. Set system property 'log4j2.debug' to show Log4j2 internal initialization logging.

没有找到日志的配置项，所以就输出到控制台了，当然我们能从控制台看到好多东西，比如生成的sql语句：

SELECT ID, CREATETIME, ITEM, USERID FROM TODOS WHERE (USERID = ?)

但是，就像是开车一样，没有任何人喜欢碰撞，但是如果真的出现了，紧靠研究记录肯定是不行的，这时候需要一个行车记录仪就方便多了，而日志也起了同样的作用，就是将程序中任何的问题，输出均记录下来。而Spring其实已经将日志的一切都自动化执行了，我们所需要的，仅仅是配置一个日志配置文件即可.

Log4j2不支持properties文件，只可以使用xml，yaml和json，下面是一个xml配置的例子：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Configuration status="WARN" monitorInterval="30">
    <properties>
        <property name="LOG_HOME">${sys:catalina.home}/WEB-INF/logs</property>
        <property name="FILE_NAME">jtodos_log</property>
    </properties>
    <Appenders>
        <Console name="Console" target="SYSTEM_OUT">
            <PatternLayout pattern="%d{HH:mm:ss.SSS} [%t] %-5level %logger{36} - %msg%n" />
        </Console>
        <RollingFile name="RollingFile" fileName="${LOG_HOME}/${FILE_NAME}.log"
                     filePattern="${LOG_HOME}/$${date:yyyy-MM}/${FILE_NAME}-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log.gz"
                     immediateFlush="true">
            <PatternLayout
                    pattern="%date{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} %level [%thread][%file:%line] - %msg%n" />
            <Policies>
                <TimeBasedTriggeringPolicy />
                <SizeBasedTriggeringPolicy size="10 M" />
            </Policies>
            <DefaultRolloverStrategy max="20" />
        </RollingFile>
    </Appenders>
    <Loggers>
        <Root level="info">
            <!-- 这里是输入到文件-->
            <AppenderRef ref="RollingFile" />
            <!-- 这里是输入到控制台-->
            <AppenderRef ref="Console" />
        </Root>
    </Loggers>
</Configuration>

运行后，到日志路径去看，日志书写完成：

里边内容可以自行查看。

不知不觉，写了这么多字，看来能开上路虎真的不容易呀：）
11章最终版代码 v1-11_5
谢谢观看

最后编辑于 ：
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