Spring Data

什么是 Spring Data？

Spring Data 是 Spring 框架的一个子项目，旨在简化数据访问层（Repository 层）的开发。它提供了一个统一的编程模型，让开发者能够以一致的方式访问不同类型的数据存储系统，包括关系型数据库、NoSQL 数据库、搜索引擎等。

TIP

Spring Data 的核心理念是"约定优于配置"，通过方法命名约定自动生成查询，极大地减少了样板代码。

Spring Data 解决了什么问题？

在传统的数据访问层开发中，我们经常面临以下问题：

1. 大量的样板代码

在没有 Spring Data 之前，即使是简单的 CRUD 操作也需要编写大量重复的代码：

传统方式

@Repository
class UserRepository(
    private val jdbcTemplate: JdbcTemplate
) {
    // 查询所有用户 - 需要手写 SQL 和映射逻辑
    fun findAll(): List<User> {
        val sql = "SELECT * FROM users"
        return jdbcTemplate.query(sql) { rs, _ ->
            User(
                id = rs.getLong("id"),
                username = rs.getString("username"),
                email = rs.getString("email"),
                createdAt = rs.getTimestamp("created_at").toLocalDateTime()
            )
        }
    }

    // 根据ID查询 - 重复的映射逻辑
    fun findById(id: Long): User? {
        val sql = "SELECT * FROM users WHERE id = ?"
        return jdbcTemplate.queryForObject(sql, id) { rs, _ ->
            User(
                id = rs.getLong("id"),
                username = rs.getString("username"),
                email = rs.getString("email"),
                createdAt = rs.getTimestamp("created_at").toLocalDateTime()
            )
        }
    }

    // 保存用户 - 需要处理插入和更新逻辑
    fun save(user: User): User {
        return if (user.id == null) {
            // 插入逻辑
            val sql = "INSERT INTO users (username, email, created_at) VALUES (?, ?, ?)"
            jdbcTemplate.update(sql, user.username, user.email, user.createdAt)
            user // 实际需要获取生成的ID
        } else {
            // 更新逻辑
            val sql = "UPDATE users SET username = ?, email = ? WHERE id = ?"
            jdbcTemplate.update(sql, user.username, user.email, user.id)
            user
        }
    }
}

Spring Data 方式

// 只需要定义接口，Spring Data 自动实现所有基础方法
interface UserRepository : JpaRepository<User, Long> {
    // 继承了 findAll()、findById()、save() 等所有基础方法

    // 通过方法名自动生成查询
    fun findByUsername(username: String): User?

    // 支持复杂查询
    fun findByEmailContainingAndCreatedAtAfter(
        email: String,
        date: LocalDateTime
    ): List<User>
}

2. 不同数据存储的 API 差异

每种数据存储系统都有自己的 API 和查询语言，学习成本高，切换困难：

3. 分页和排序的复杂实现

传统方式需要手动处理分页逻辑，容易出错且不同数据库实现方式不同。

Spring Data 的核心概念

1. Repository 接口

Repository 是 Spring Data 的核心概念，它定义了数据访问的契约：

// 基础 Repository 接口
interface Repository<T, ID> {
    // 标记接口，不包含任何方法
}

// CRUD 操作接口
interface CrudRepository<T, ID> : Repository<T, ID> {
    fun save(entity: T): T
    fun saveAll(entities: Iterable<T>): Iterable<T>
    fun findById(id: ID): Optional<T>
    fun existsById(id: ID): Boolean
    fun findAll(): Iterable<T>
    fun findAllById(ids: Iterable<ID>): Iterable<T>
    fun count(): Long
    fun deleteById(id: ID)
    fun delete(entity: T)
    fun deleteAll(entities: Iterable<T>)
    fun deleteAll()
}

// 分页和排序接口
interface PagingAndSortingRepository<T, ID> : CrudRepository<T, ID> {
    fun findAll(sort: Sort): Iterable<T>
    fun findAll(pageable: Pageable): Page<T>
}

2. 查询方法命名约定

Spring Data 通过方法名解析来自动生成查询，这是它最强大的特性之一：

interface ProductRepository : JpaRepository<Product, Long> {
    // 基于属性的简单查询
    fun findByName(name: String): List<Product>

    // AND 条件
    fun findByNameAndPrice(name: String, price: BigDecimal): List<Product>

    // OR 条件
    fun findByNameOrCategory(name: String, category: String): List<Product>

    // 比较操作
    fun findByPriceGreaterThan(price: BigDecimal): List<Product>
    fun findByPriceLessThanEqual(price: BigDecimal): List<Product>
    fun findByPriceBetween(min: BigDecimal, max: BigDecimal): List<Product>

    // LIKE 查询
    fun findByNameContaining(keyword: String): List<Product>
    fun findByNameStartingWith(prefix: String): List<Product>

    // IN 查询
    fun findByCategoryIn(categories: List<String>): List<Product>

    // NULL 检查
    fun findByDescriptionIsNull(): List<Product>
    fun findByDescriptionIsNotNull(): List<Product>

    // 排序
    fun findByCategory(category: String, sort: Sort): List<Product>

    // 限制结果数量
    fun findTop5ByCategory(category: String): List<Product>
    fun findFirstByName(name: String): Product?

    // 统计
    fun countByCategory(category: String): Long

    // 删除
    fun deleteByName(name: String): Long
}

IMPORTANT

方法名必须遵循 Spring Data 的命名约定，否则会导致启动失败。建议使用 IDE 的自动补全功能来避免拼写错误。

Spring Data 主要模块

Spring Data 提供了对多种数据存储的支持：

各模块使用场景

模块	适用场景	特点
Spring Data JPA	关系型数据库的 ORM 映射	功能最全面，支持复杂查询
Spring Data MongoDB	文档型数据库	支持动态查询和聚合管道
Spring Data Redis	缓存和会话管理	高性能键值存储
Spring Data Elasticsearch	全文搜索	支持复杂的搜索查询
Spring Data JDBC	轻量级关系数据库访问	比 JPA 更简单，性能更好
Spring Data R2DBC	响应式数据库访问	支持非阻塞 I/O

总结

Spring Data 通过提供统一的编程模型和强大的自动化功能，极大地简化了数据访问层的开发。它的主要优势包括：

1. 减少样板代码：通过接口定义自动生成实现
2. 统一的编程模型：无论使用什么数据存储，API 保持一致
3. 强大的查询能力：支持方法命名约定、@Query、Specification 等多种查询方式
4. 开箱即用的功能：分页、排序、审计等功能无需额外开发
5. 良好的扩展性：可以轻松添加自定义实现

通过合理使用 Spring Data，我们可以将更多精力放在业务逻辑上，而不是数据访问的技术细节上。

TIP

开始使用 Spring Data 时，建议先从 Spring Data JPA 开始，它是最成熟和功能最丰富的模块。熟悉后再根据项目需求选择其他模块。