【自我提升】Spring Data JPA之Specification动态查询详解
作者:mmseoamin日期:2023-12-20

写在前面:刷完Spring Data JPA的课后,发现Specification动态查询还挺有意思的,还应用到了规约设计模式,在此记录下学习过程和见解。

目录

一、应用场景

二、源码解析

三、规约模式

四、实际应用


一、应用场景

1. 简介

        有时我们在查询某个实体的时候,给定的条件是不固定的,这时就需要动态构建相应的查询语句,在Spring Data JPA中可以通过JpaSpecificationExecutor接口查询。相比JPQL,其优势是类型安全,更加的面向对象

        Specification是一个设计模式,常常用于企业级应用开发中,其主要目的是将业务规则从业务逻辑中分离出来。在数据查询方面,Specification可以定义复杂的查询,使其更易于重用和测试。

2. 优缺点

  

优点:

  1. 动态查询:Specification允许你在运行时构建查询。你可以基于用户的输入或程序的状态动态地选择查询的条件、排序或分组。
  2. 复用:你可以定义一组基本的Specification,然后在不同的查询中重用它们。这使得你的代码更加简洁,也更易于测试和维护。
  3. 组合:你可以通过逻辑运算符(如AND和OR)来组合Specification。这使得你可以轻松地构建复杂的查询,而无需编写复杂的SQL语句。

缺点:

  1. 学习曲线:对于新手来说,理解和使用Specification可能有一定的难度。你需要对JPA Criteria API有一定的了解,而这个API本身也相当复杂。
  2. 性能:Specification是基于JPA Criteria API的,而这个API生成的SQL语句可能并不是最优的。如果你需要执行一些特别复杂或需要高性能的查询,直接编写SQL可能会更好。
  3. 灵活性:虽然Specification提供了大量的功能,但它仍然有一些限制。例如,它不支持JOIN ON子句,也不支持某些数据库特有的功能。

3.mybatis或者mybatisPlus和Specification动态查询比较(对标)

        MyBatis或MyBatis Plus并没有直接对应于Spring Data JPA中的Specification动态查询的功能,但是,通过其强大的动态SQL功能,可以实现类似的效果。在MyBatis中,可以使用 标签来动态的构建SQL查询。这允许你根据传入参数的值动态地添加或移除查询的一部分。

二、源码解析

        Specification接口是Spring Data JPA库中的一部分。这个接口定义了一个toPredicate方法,该方法接收一个Root、CriteriaQuery和CriteriaBuilder,并返回一个Predicate。Predicate是JPA Criteria API中的一个接口,用于定义查询的条件。

  • root:查询的根对象(查询的任何属性都可以从根对象中获取)
  • CriteriaQuery:顶层查询对象,自定义查询方式(了解:一般不用)
  • CriteriaBuilder:查询的构造器,封装了很多的查询条件

    【自我提升】Spring Data JPA之Specification动态查询详解,第1张

            在Spring Data JPA中,这个接口主要被用于JpaSpecificationExecutor接口,这个接口定义了一些用于执行Specification查询的方法,如findAll(Specification spec)。

       JpaSpecificationExecutor接口的实现在SimpleJpaRepository类中。例如,findAll(Specification spec)方法的实现如下:

    @Override
    public List findAll(@Nullable Specification spec) {
    	TypedQuery query = getQuery(spec, Sort.unsorted());
    	return query.getResultList();
    }
    

    在这个方法中,首先调用了getQuery方法来创建一个TypedQuery,然后执行这个查询并返回结果。

    getQuery方法的实现如下:

    protected TypedQuery getQuery(@Nullable Specification spec, Sort sort) {
    	CriteriaBuilder builder = entityManager.getCriteriaBuilder();
    	CriteriaQuery query = builder.createQuery(getDomainClass());
    	Root root = applySpecificationToCriteria(spec, query);
    	query.select(root);
    	if (sort.isSorted()) {
    		query.orderBy(toOrders(sort, root, builder));
    	}
    	return applyRepositoryMethodMetadata(entityManager.createQuery(query));
    }
    

    在这个方法中,首先创建了一个CriteriaBuilder和CriteriaQuery,然后调用了applySpecificationToCriteria方法来应用Specification到CriteriaQuery上,然后选择查询的结果,如果有排序的需求,就添加排序条件,最后创建并返回TypedQuery。

    applySpecificationToCriteria方法的实现如下:

    private Root applySpecificationToCriteria(@Nullable Specification spec, CriteriaQuery query) {
    	Root root = query.from(getDomainClass());
    	if (spec == null) {
    		return root;
    	}
    	CriteriaBuilder builder = entityManager.getCriteriaBuilder();
    	Predicate predicate = spec.toPredicate(root, query, builder);
    	if (predicate != null) {
    		query.where(predicate);
    	}
    	return root;
    }
    

            在这个方法中,首先创建了一个Root,然后如果有Specification的话,就调用toPredicate方法来创建一个Predicate,然后添加这个Predicate到CriteriaQuery的where条件中。

            这就是Spring Data JPA中Specification动态查询的基本实现。在实际的应用中,我们只需要实现Specification接口,并提供一个toPredicate方法来定义我们的查询规则,Spring Data JPA就会自动地为我们执行查询。

    三、规约模式

            规约模式(Specification Pattern)是一种特殊的设计模式,最早由Eric Evans在他的《领域驱动设计》一书中提出。规约模式的主要思想是将业务规则从业务对象中分离出来,这样就可以将这些规则独立地重用和组合。一个规约(Specification)是一个独立的业务规则,它通常会实现一个方法(在Java中通常是isSatisfiedBy),该方法接收一个业务对象,然后检查这个对象是否满足规约的条件。

            例如,假设我们有一个Customer类,我们需要检查一个客户是否满足“是VIP客户”和“注册超过一年”的规则。首先,我们可以定义一个IsVip规约和一个IsRegisteredForMoreThanOneYear规约:

    public class IsVip implements Specification {
        @Override
        public boolean isSatisfiedBy(Customer customer) {
            return customer.isVip();
        }
    }
    public class IsRegisteredForMoreThanOneYear implements Specification {
        @Override
        public boolean isSatisfiedBy(Customer customer) {
            return customer.getRegisteredDate().isBefore(LocalDate.now().minusYears(1));
        }
    }
    

    然后,我们可以将这两个规约组合起来,检查一个客户是否满足这两个条件:

    Specification spec = new IsVip().and(new IsRegisteredForMoreThanOneYear());
    boolean isSatisfied = spec.isSatisfiedBy(customer);
    

    我们还可以使用or方法来组合规约,检查一个客户是否满足这两个条件中的任意一个:

    Specification spec = new IsVip().or(new IsRegisteredForMoreThanOneYear());
    boolean isSatisfied = spec.isSatisfiedBy(customer);
    

            在这个例子中,我们将每个业务规则封装为一个单独的规约,然后使用and和or方法将这些规约组合起来。这样做的好处是我们可以将复杂的业务规则分解为多个简单的规约,这些规约可以独立地重用和测试。同时,我们也可以在运行时动态地组合规约,从而实现动态的业务规则。

    四、实际应用

    单个条件查询

        /**
         * 根据条件,查询单个对象
         *
         */
        @Test
        public void testSpec() {
            //匿名内部类
            /**
             * 自定义查询条件
             *      1.实现Specification接口(提供泛型:查询的对象类型)
             *      2.实现toPredicate方法(构造查询条件)
             *      3.需要借助方法参数中的两个参数(
             *          root:获取需要查询的对象属性
             *          CriteriaBuilder:构造查询条件的,内部封装了很多的查询条件(模糊匹配,精准匹配)
             *       )
             *  案例:根据客户名称查询,查询客户名为传智播客的客户
             *          查询条件
             *              1.查询方式
             *                  cb对象
             *              2.比较的属性名称
             *                  root对象
             *
             */
            Specification spec = new Specification() {
                @Override
                public Predicate toPredicate(Root root, CriteriaQuery query, CriteriaBuilder cb) {
                    //1.获取比较的属性
                    Path custName = root.get("custId");
                    //2.构造查询条件  :    select * from cst_customer where cust_name = '传智播客'
                    /**
                     * 第一个参数:需要比较的属性(path对象)
                     * 第二个参数:当前需要比较的取值
                     */
                    Predicate predicate = cb.equal(custName, "传智播客");//进行精准的匹配  (比较的属性,比较的属性的取值)
                    return predicate;
                }
            };
            Customer customer = customerDao.findOne(spec);
            System.out.println(customer);
        }
     
    

    多条件查询

        /**
         * 多条件查询
         *      案例:根据客户名(传智播客)和客户所属行业查询(it教育)
         *
         */
        @Test
        public void testSpec1() {
            /**
             *  root:获取属性
             *      客户名
             *      所属行业
             *  cb:构造查询
             *      1.构造客户名的精准匹配查询
             *      2.构造所属行业的精准匹配查询
             *      3.将以上两个查询联系起来
             */
            Specification spec = new Specification() {
                @Override
                public Predicate toPredicate(Root root, CriteriaQuery query, CriteriaBuilder cb) {
                    Path custName = root.get("custName");//客户名
                    Path custIndustry = root.get("custIndustry");//所属行业
                    //构造查询
                    //1.构造客户名的精准匹配查询
                    Predicate p1 = cb.equal(custName, "传智播客");//第一个参数,path(属性),第二个参数,属性的取值
                    //2..构造所属行业的精准匹配查询
                    Predicate p2 = cb.equal(custIndustry, "it教育");
                    //3.将多个查询条件组合到一起:组合(满足条件一并且满足条件二:与关系,满足条件一或满足条件二即可:或关系)
                    Predicate and = cb.and(p1, p2);//以与的形式拼接多个查询条件
                    // cb.or();//以或的形式拼接多个查询条件
                    return and;
                }
            };
            Customer customer = customerDao.findOne(spec);
            System.out.println(customer);
        }
     
    

    模糊查询

    /**
         * 案例:完成根据客户名称的模糊匹配,返回客户列表
         *      客户名称以 ’传智播客‘ 开头
         *
         * equal :直接的到path对象(属性),然后进行比较即可
         * gt,lt,ge,le,like : 得到path对象,根据path指定比较的参数类型,再去进行比较
         *      指定参数类型:path.as(类型的字节码对象)
         */
        @Test
        public void testSpec3() {
            //构造查询条件
            Specification spec = new Specification() {
                @Override
                public Predicate toPredicate(Root root, CriteriaQuery query, CriteriaBuilder cb) {
                    //查询属性:客户名
                    Path custName = root.get("custName");
                    //查询方式:模糊匹配
                    Predicate like = cb.like(custName.as(String.class), "传智播客%");
                    return like;
                }
            };
    //        List list = customerDao.findAll(spec);
    //        for (Customer customer : list) {
    //            System.out.println(customer);
    //        }
            //添加排序
            //创建排序对象,需要调用构造方法实例化sort对象
            //第一个参数:排序的顺序(倒序,正序)
            //   Sort.Direction.DESC:倒序
            //   Sort.Direction.ASC : 升序
            //第二个参数:排序的属性名称
            Sort sort = new Sort(Sort.Direction.DESC,"custId");
            List list = customerDao.findAll(spec, sort);
            for (Customer customer : list) {
                System.out.println(customer);
            }
        }
     
    

    分页查询

     /**
         * 分页查询
         *      Specification: 查询条件
         *      Pageable:分页参数
         *          分页参数:查询的页码,每页查询的条数
         *          findAll(Specification,Pageable):带有条件的分页
         *          findAll(Pageable):没有条件的分页
         *  返回:Page(springDataJpa为我们封装好的pageBean对象,数据列表,共条数)
         */
        @Test
        public void testSpec4() {
            Specification spec = null;
            //PageRequest对象是Pageable接口的实现类
            /**
             * 创建PageRequest的过程中,需要调用他的构造方法传入两个参数
             *      第一个参数:当前查询的页数(从0开始)
             *      第二个参数:每页查询的数量
             */
            Pageable pageable = new PageRequest(0,2);
            //分页查询
            Page page = customerDao.findAll(null, pageable);
            System.out.println(page.getContent()); //得到数据集合列表
            System.out.println(page.getTotalElements());//得到总条数
            System.out.println(page.getTotalPages());//得到总页数
        }
    

    参考:黑马程序员Spring Data JPA 9小时视频

    不负时光,坚持学习,变得更强!!!!