Spring Data 扩展

本节介绍了 Spring Data 的一组扩展，这些扩展使得 Spring Data 可以在各种上下文中使用。目前，大部分集成功能都面向 Spring MVC。

Querydsl 扩展

Querydsl 是一个框架，通过其流畅的 API 可以构建静态类型的类 SQL 查询。

Querydsl 的维护速度已放缓，社区已在 OpenFeign 下分支了该项目，地址为 github.com/OpenFeign/querydsl（groupId 为 io.github.openfeign.querydsl）。Spring Data 会尽力支持该分支。

几个 Spring Data 模块通过 QuerydslPredicateExecutor 提供与 Querydsl 的集成，示例如下：

QuerydslPredicateExecutor 接口

public interface QuerydslPredicateExecutor<T> {

  Optional<T> findById(Predicate predicate);  (1)

  Iterable<T> findAll(Predicate predicate);   (2)

  long count(Predicate predicate);            (3)

  boolean exists(Predicate predicate);        (4)

  // … more functionality omitted.
}

1	查找并返回与 `Predicate` 匹配的单个实体。
2	查找并返回所有与 `Predicate` 匹配的实体。
3	返回与 `Predicate` 匹配的实体数量。
4	返回是否存在与 `Predicate` 匹配的实体。

要使用 Querydsl 支持，请在您的 repository 接口上扩展 QuerydslPredicateExecutor，示例如下：

Querydsl 与 repositories 的集成

interface UserRepository extends CrudRepository<User, Long>, QuerydslPredicateExecutor<User> {
}

前面的示例允许您使用 Querydsl Predicate 实例编写类型安全的查询，示例如下：

Predicate predicate = user.firstname.equalsIgnoreCase("dave")
	.and(user.lastname.startsWithIgnoreCase("mathews"));

userRepository.findAll(predicate);

Web 支持

支持 repository 编程模型的 Spring Data 模块提供各种 Web 支持。Web 相关组件需要 classpath 中包含 Spring MVC JAR。其中一些甚至提供了与 Spring HATEOAS 的集成。通常，通过在您的 JavaConfig 配置类中使用 @EnableSpringDataWebSupport 注解来启用集成支持，示例如下：

启用 Spring Data Web 支持

Java
XML

@Configuration
@EnableWebMvc
@EnableSpringDataWebSupport
class WebConfiguration {}

<bean class="org.springframework.data.web.config.SpringDataWebConfiguration" />

<!-- If you use Spring HATEOAS, register this one *instead* of the former -->
<bean class="org.springframework.data.web.config.HateoasAwareSpringDataWebConfiguration" />

@EnableSpringDataWebSupport 注解注册了一些组件。我们将在本节后面讨论这些组件。它还检测 classpath 中的 Spring HATEOAS，并（如果存在的话）注册其集成组件。

基本 Web 支持

在 XML 中启用 Spring Data Web 支持

上一节中展示的配置注册了一些基本组件：

一个使用 DomainClassConverter 类，用于让 Spring MVC 从请求参数或路径变量中解析 repository 管理的域类实例。
HandlerMethodArgumentResolver 实现，用于让 Spring MVC 从请求参数中解析 Pageable 和 Sort 实例。
Jackson 模块，用于序列化/反序列化 Point 和 Distance 等类型，或存储特定的类型，具体取决于使用的 Spring Data 模块。

使用 `DomainClassConverter` 类

DomainClassConverter 类允许您直接在 Spring MVC 控制器方法的签名中使用域类型，这样您就不需要手动通过 repository 查找实例了，示例如下：

在方法签名中使用域类型的 Spring MVC 控制器

@Controller
@RequestMapping("/users")
class UserController {

  @RequestMapping("/{id}")
  String showUserForm(@PathVariable("id") User user, Model model) {

    model.addAttribute("user", user);
    return "userForm";
  }
}

该方法直接接收一个 User 实例，无需进一步查找。该实例可以通过让 Spring MVC 首先将路径变量转换为域类的 id 类型，最终通过调用为该域类型注册的 repository 实例上的 findById(…) 来解析。

目前，repository 必须实现 CrudRepository 才能被发现并用于转换。

用于 Pageable 和 Sort 的 HandlerMethodArgumentResolvers

上一节中显示的配置片段也注册了一个 PageableHandlerMethodArgumentResolver 以及一个 SortHandlerMethodArgumentResolver 实例。该注册使得 Pageable 和 Sort 可以作为有效的控制器方法参数，示例如下：

将 Pageable 用作控制器方法参数

@Controller
@RequestMapping("/users")
class UserController {

  private final UserRepository repository;

  UserController(UserRepository repository) {
    this.repository = repository;
  }

  @RequestMapping
  String showUsers(Model model, Pageable pageable) {

    model.addAttribute("users", repository.findAll(pageable));
    return "users";
  }
}

前面的方法签名会使 Spring MVC 尝试使用以下默认配置从请求参数中派生出 Pageable 实例：

表 1. 用于 `Pageable` 实例评估的请求参数
`page`	要检索的页码。从 0 开始计数，默认为 0。
`size`	要检索的页面大小。默认为 20。
`sort`	应按其排序的属性，格式为 `属性,属性(,ASC\|DESC)(,IgnoreCase)`。默认排序方向是区分大小写的升序。如果您想更改方向或大小写敏感性，请使用多个 `sort` 参数，例如 `?sort=firstname&sort=lastname,asc&sort=city,ignorecase`。

要自定义此行为，请分别注册实现 PageableHandlerMethodArgumentResolverCustomizer 接口或 SortHandlerMethodArgumentResolverCustomizer 接口的 bean。其 customize() 方法将被调用，允许您更改设置，示例如下：

@Bean SortHandlerMethodArgumentResolverCustomizer sortCustomizer() {
    return s -> s.setPropertyDelimiter("<-->");
}

如果设置现有 MethodArgumentResolver 的属性不足以满足您的目的，请扩展 SpringDataWebConfiguration 或启用 HATEOAS 的等效类，覆盖 pageableResolver() 或 sortResolver() 方法，并导入您的自定义配置文件，而不是使用 @Enable 注解。

如果您需要从请求中解析多个 Pageable 或 Sort 实例（例如，用于多个表），您可以使用 Spring 的 @Qualifier 注解来区分它们。请求参数必须加上 ${限定符}_ 前缀。以下示例显示了结果方法签名：

String showUsers(Model model,
      @Qualifier("thing1") Pageable first,
      @Qualifier("thing2") Pageable second) { … }

您必须填充 thing1_page、thing2_page 等参数。

传入方法的默认 Pageable 相当于 PageRequest.of(0, 20)，但您可以通过在 Pageable 参数上使用 @PageableDefault 注解来对其进行自定义。

为 `Page` 创建 JSON 表示

Spring MVC 控制器通常会尝试最终将 Spring Data 页面表示渲染给客户端。虽然可以直接从处理方法返回 Page 实例，让 Jackson 按原样渲染，但我们强烈不建议这样做，因为底层实现类 PageImpl 是一个域类型。这意味着我们可能因为不相关的原因希望或不得不更改其 API，而此类更改可能会以破坏性的方式改变最终的 JSON 表示。

从 Spring Data 3.1 开始，我们通过发出描述该问题的警告日志来提示这个问题。我们仍然最终建议利用与 Spring HATEOAS 的集成，以提供一种完全稳定且支持超媒体的方式来渲染页面，方便客户端轻松导航。但从 3.3 版本开始，Spring Data 提供了一种页面渲染机制，该机制使用方便，但不需要包含 Spring HATEOAS。

使用 Spring Data 的 `PagedModel`

其核心支持包含 Spring HATEOAS 的 PagedModel 的简化版本（Spring Data 的版本位于 org.springframework.data.web 包中）。它可用于包装 Page 实例，并生成一个简化的表示，该表示反映了 Spring HATEOAS 建立的结构，但省略了导航链接。

import org.springframework.data.web.PagedModel;

@Controller
class MyController {

  private final MyRepository repository;

  // Constructor ommitted

  @GetMapping("/page")
  PagedModel<?> page(Pageable pageable) {
    return new PagedModel<>(repository.findAll(pageable)); (1)
  }
}

1	将 `Page` 实例包装到 `PagedModel` 中。

这将生成一个看起来像这样的 JSON 结构：

{
  "content" : [
     … // Page content rendered here
  ],
  "page" : {
    "size" : 20,
    "totalElements" : 30,
    "totalPages" : 2,
    "number" : 0
  }
}

请注意文档中包含一个 page 字段，该字段暴露了基本的 pagination 元数据。

全局启用简化的 `Page` 渲染

如果您不想更改所有现有控制器以添加映射步骤来返回 PagedModel 而不是 Page，您可以通过如下调整 @EnableSpringDataWebSupport 来启用 PageImpl 实例到 PagedModel 的自动转换：

@EnableSpringDataWebSupport(pageSerializationMode = VIA_DTO)
class MyConfiguration { }

这将允许您的控制器仍然返回 Page 实例，并且它们将自动渲染为简化的表示。

@Controller
class MyController {

  private final MyRepository repository;

  // Constructor ommitted

  @GetMapping("/page")
  Page<?> page(Pageable pageable) {
    return repository.findAll(pageable);
  }
}

对 `Page` 和 `Slice` 的超媒体支持

Spring HATEOAS 提供了表示模型类 (PagedModel/SlicedModel)，该类允许使用必要的 Page/Slice 元数据以及链接来丰富 Page 或 Slice 实例的内容，从而方便客户端轻松导航页面。将 Page 转换为 PagedModel 是通过实现 Spring HATEOAS 的 RepresentationModelAssembler 接口完成的，该实现称为 PagedResourcesAssembler。类似地，Slice 实例可以使用 SlicedResourcesAssembler 转换为 SlicedModel。以下示例演示了如何将 PagedResourcesAssembler 用作控制器方法参数，SlicedResourcesAssembler 的工作方式完全相同：

将 PagedResourcesAssembler 用作控制器方法参数

@Controller
class PersonController {

  private final PersonRepository repository;

  // Constructor omitted

  @GetMapping("/people")
  HttpEntity<PagedModel<Person>> people(Pageable pageable,
    PagedResourcesAssembler assembler) {

    Page<Person> people = repository.findAll(pageable);
    return ResponseEntity.ok(assembler.toModel(people));
  }
}

启用如前所示的配置后，可以将 PagedResourcesAssembler 用作控制器方法参数。在其上调用 toModel(…) 会产生以下效果：

Page 的内容成为 PagedModel 实例的内容。
PagedModel 对象会附加一个 PageMetadata 实例，该实例由 Page 和底层 Pageable 中的信息填充。
PagedModel 可能会附加 prev 和 next 链接，具体取决于页面的状态。这些链接指向方法映射到的 URI。添加到方法的 pagination 参数与 PageableHandlerMethodArgumentResolver 的设置匹配，以确保稍后可以解析这些链接。

假设数据库中有 30 个 Person 实例。您现在可以触发一个请求（GET localhost:8080/people），并看到类似如下的输出：

{ "links" : [
    { "rel" : "next", "href" : "http://localhost:8080/persons?page=1&size=20" }
  ],
  "content" : [
     … // 20 Person instances rendered here
  ],
  "page" : {
    "size" : 20,
    "totalElements" : 30,
    "totalPages" : 2,
    "number" : 0
  }
}

此处显示的 JSON 封装格式不遵循任何正式指定的结构，并且不保证稳定，我们可能随时更改它。强烈建议启用 Spring HATEOAS 支持的超媒体格式（例如 HAL）进行渲染。可以通过使用其 @EnableHypermediaSupport 注解来激活这些格式。更多信息请参阅 Spring HATEOAS 参考文档。

assembler 生成了正确的 URI，并且也使用了默认配置来将参数解析为即将到来的请求的 Pageable。这意味着，如果您更改该配置，链接会自动遵守更改。默认情况下，assembler 指向调用它的控制器方法，但您可以通过传递一个自定义的 Link 作为构建 pagination 链接的基础来对其进行自定义，这会重载 PagedResourcesAssembler.toModel(…) 方法。

Spring Data Jackson 模块

核心模块以及一些特定于存储的模块附带了一组用于 Spring Data 域中使用的类型（例如 org.springframework.data.geo.Distance 和 org.springframework.data.geo.Point）的 Jackson 模块。
一旦启用了Web 支持并且 com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper 可用，就会导入这些模块。

在初始化期间，基础设施会拾取 SpringDataJacksonModules，例如 SpringDataJacksonConfiguration，以便声明的 com.fasterxml.jackson.databind.Module 可用于 Jackson ObjectMapper。

通用基础设施为以下域类型注册了数据绑定 mixin。

org.springframework.data.geo.Distance
org.springframework.data.geo.Point
org.springframework.data.geo.Box
org.springframework.data.geo.Circle
org.springframework.data.geo.Polygon

各个模块可能提供额外的 SpringDataJacksonModules。
更多详情请参阅特定存储部分。

Web 数据绑定支持

您可以使用 Spring Data 投影（在投影中描述）通过使用 JSONPath 表达式（需要 Jayway JsonPath）或 XPath 表达式（需要 XmlBeam）来绑定传入的请求负载，示例如下：

使用 JSONPath 或 XPath 表达式绑定 HTTP 负载

@ProjectedPayload
public interface UserPayload {

  @XBRead("//firstname")
  @JsonPath("$..firstname")
  String getFirstname();

  @XBRead("/lastname")
  @JsonPath({ "$.lastname", "$.user.lastname" })
  String getLastname();
}

您可以将前面示例中所示的类型用作 Spring MVC 处理方法参数，或者通过在 RestTemplate 的某个方法上使用 ParameterizedTypeReference 来使用它。前面的方法声明会尝试在给定文档的任何位置查找 firstname。lastname 的 XML 查找在传入文档的顶层执行。其 JSON 变体首先尝试顶层的 lastname，如果前者没有返回值，则还会尝试嵌套在 user 子文档中的 lastname。这样，可以轻松地缓解源文档结构的变化，而无需客户端调用暴露的方法（通常是基于类的负载绑定的缺点）。

支持嵌套投影，如投影中所述。如果方法返回复杂的非接口类型，则使用 Jackson ObjectMapper 来映射最终值。

对于 Spring MVC，一旦 @EnableSpringDataWebSupport 处于激活状态并且 classpath 中有所需的依赖项，必要的转换器就会自动注册。对于与 RestTemplate 一起使用，请手动注册 ProjectingJackson2HttpMessageConverter (JSON) 或 XmlBeamHttpMessageConverter。

更多信息，请参阅典型的 Spring Data 示例仓库中的 Web 投影示例。

Querydsl Web 支持

对于那些集成了 Querydsl 的存储，您可以从 Request 查询字符串中包含的属性派生查询。

考虑以下查询字符串：

?firstname=Dave&lastname=Matthews

考虑到前面示例中的 User 对象，您可以使用 QuerydslPredicateArgumentResolver 将查询字符串解析为以下值：

QUser.user.firstname.eq("Dave").and(QUser.user.lastname.eq("Matthews"))

当 classpath 中找到 Querydsl 时，此功能会与 @EnableSpringDataWebSupport 一起自动启用。

在方法签名中添加 @QuerydslPredicate 可以提供一个可直接使用的 Predicate，您可以使用 QuerydslPredicateExecutor 来执行它。

类型信息通常从方法的返回类型中解析。由于该信息不一定与域类型匹配，因此使用 QuerydslPredicate 的 root 属性可能是一个好主意。

以下示例展示了如何在方法签名中使用 @QuerydslPredicate：

@Controller
class UserController {

  @Autowired UserRepository repository;

  @RequestMapping(value = "/", method = RequestMethod.GET)
  String index(Model model, @QuerydslPredicate(root = User.class) Predicate predicate,    (1)
          Pageable pageable, @RequestParam MultiValueMap<String, String> parameters) {

    model.addAttribute("users", repository.findAll(predicate, pageable));

    return "index";
  }
}

1	将查询字符串参数解析为匹配 `User` 的 `Predicate`。

默认绑定规则如下：

简单属性上的 Object 作为 eq (等于)。
集合类属性上的 Object 作为 contains (包含)。
简单属性上的 Collection 作为 in (在...之中)。

您可以通过 @QuerydslPredicate 的 bindings 属性或利用 Java 8 的 default methods 并将 QuerydslBinderCustomizer 方法添加到 repository 接口来自定义这些绑定，如下所示：

interface UserRepository extends CrudRepository<User, String>,
                                 QuerydslPredicateExecutor<User>,                (1)
                                 QuerydslBinderCustomizer<QUser> {               (2)

  @Override
  default void customize(QuerydslBindings bindings, QUser user) {

    bindings.bind(user.username).first((path, value) -> path.contains(value))    (3)
    bindings.bind(String.class)
      .first((StringPath path, String value) -> path.containsIgnoreCase(value)); (4)
    bindings.excluding(user.password);                                           (5)
  }
}

1	`QuerydslPredicateExecutor` 提供了对 `Predicate` 特定查找方法的访问。
2	在 repository 接口上定义的 `QuerydslBinderCustomizer` 会被自动拾取，并可以作为 `@QuerydslPredicate(bindings=…)` 的快捷方式。
3	定义 `username` 属性的绑定为简单的 `contains` 绑定。
4	定义 `String` 属性的默认绑定为不区分大小写的 `contains` 匹配。
5	从 `Predicate` 解析中排除 `password` 属性。

您可以注册一个持有默认 Querydsl 绑定的 QuerydslBinderCustomizerDefaults bean，然后在应用来自 repository 或 @QuerydslPredicate 的特定绑定之前使用它。

Repository Populators (填充器)

如果您使用 Spring JDBC 模块，您可能熟悉使用 SQL 脚本填充 DataSource 的支持。在 repository 级别也有类似的抽象，尽管它不使用 SQL 作为数据定义语言，因为它必须与存储无关。因此，populators 支持 XML（通过 Spring 的 OXM 抽象）和 JSON（通过 Jackson）来定义用于填充 repositories 的数据。

假设您有一个名为 data.json 的文件，其内容如下：

在 JSON 中定义的数据

[ { "_class" : "com.acme.Person",
 "firstname" : "Dave",
  "lastname" : "Matthews" },
  { "_class" : "com.acme.Person",
 "firstname" : "Carter",
  "lastname" : "Beauford" } ]

您可以使用 Spring Data Commons 中提供的 repository 命名空间的 populator 元素来填充您的 repositories。要将前面的数据填充到您的 PersonRepository 中，请声明一个类似于以下的 populator：

声明一个 Jackson repository populator

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xmlns:repository="http://www.springframework.org/schema/data/repository"
  xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
    https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    http://www.springframework.org/schema/data/repository
    https://www.springframework.org/schema/data/repository/spring-repository.xsd">

  <repository:jackson2-populator locations="classpath:data.json" />

</beans>

前面的声明导致 data.json 文件被 Jackson ObjectMapper 读取和反序列化。

JSON 对象被解组（unmarshalled）到的类型是通过检查 JSON 文档的 _class 属性来确定的。基础设施最终会选择适当的 repository 来处理反序列化的对象。

为了使用 XML 来定义应填充到 repositories 中的数据，您可以使用 unmarshaller-populator 元素。您将其配置为使用 Spring OXM 中可用的 XML marshaller 选项之一。详情请参阅Spring 参考文档。以下示例展示了如何使用 JAXB 解组 repository populator：

声明一个解组 repository populator (使用 JAXB)

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xmlns:repository="http://www.springframework.org/schema/data/repository"
  xmlns:oxm="http://www.springframework.org/schema/oxm"
  xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
    https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    http://www.springframework.org/schema/data/repository
    https://www.springframework.org/schema/data/repository/spring-repository.xsd
    http://www.springframework.org/schema/oxm
    https://www.springframework.org/schema/oxm/spring-oxm.xsd">

  <repository:unmarshaller-populator locations="classpath:data.json"
    unmarshaller-ref="unmarshaller" />

  <oxm:jaxb2-marshaller contextPath="com.acme" />

</beans>

Spring Data 扩展

Querydsl 扩展

Web 支持

基本 Web 支持

使用 DomainClassConverter 类

用于 Pageable 和 Sort 的 HandlerMethodArgumentResolvers

为 Page 创建 JSON 表示

使用 Spring Data 的 PagedModel

全局启用简化的 Page 渲染

对 Page 和 Slice 的超媒体支持

Spring Data Jackson 模块

Web 数据绑定支持

Querydsl Web 支持

Repository Populators (填充器)

使用 `DomainClassConverter` 类

为 `Page` 创建 JSON 表示

使用 Spring Data 的 `PagedModel`

全局启用简化的 `Page` 渲染

对 `Page` 和 `Slice` 的超媒体支持