数据库访问中间件

article/2025/10/6 5:41:37

数据库访问中间件

什么是ORM框架

对象关系映射（Obiect Relational Mapping,简称ORM），用于实现面向对象编程语言里不同类型系统的数据之间的转换。简单的说，ORM是通过使用描述对象和数据库之间映射的元数据，将程序中的对象与关系数据库相互映射；

  • 异构性：ORM可以解决数据库与程序间的异构性，比如在Java中我们使用String表示字符串，而Oracle中可使用varchar2，MySQL中可使用varchar，SQLServer可使用nvarchar。
  • 映射：ORM提供了实现持久化层的另一种模式，采用映射元数据(XML)来描述对象-关系的映射细节，使得ORM中间件能在任何一个Java应用的业务逻辑层和数据库之间充当桥梁。

有哪些经典的ORM框架

  • Hibernate：全自动的框架，强大、复杂、笨重、学习成本较高
  • MyBatis：半自动的框架，必须要自己写sql
  • JPA：全称Java Persistence API，是Java自带的框架

Mybatis

Mybatis的介绍

  • MyBatis是一款优秀的持久层框架(它前身是apache的一个开源项目iBatis)，支持定制化SQL、存储过程以及高级映射。
  • MyBatis可以使用简单的XML或注解来配置和映射原生信息，将接口和Java的POJOs(Plain Old Java Objects，普通的Java对象)映射成数据库中的记录。

Mybatis的架构

接口层：接口层主要定义的是与数据库进行交互的方式。

  • 接口层中，调用CRUD的方式有两种：一、基于Mybatis自带的Statement ID；二、基于Mapper接口。

数据处理层：这是Mybatis的核心，负责参数映射和动态SQL生成，生成之后Mybatis执行SQL语句，并将返回的结果映射成自定义的类型。数据处理层主要负责： 参数映射(ParameterHandler)——>SQL解析(SqlSource)——>SQL执行(Executor)——>结果处理和映射(ResultSetHandler)

框架支撑层：负责最基础的功能支撑，包括连接管理、事务管理、配置加载和缓存处理，这些都是共用的东西，将他们抽取出来作为最基础的组件。为上层的数据处理层提供最基础的支撑。

引导层：基于XML配置方式和基于Java API方式。

Mybatis的主要工作流程

Mybatis的工作流程

Mybatis中的主要成员以及结构

配置方面——Configuration：Mybatis的所有的配置信息都保存在这里面，分成全局配置文件以及映射的配置文件，而映射的配置文件当中又存储了相关的SQL操作。所以在MappedStatement里面，封装了mapper配置文件里面的相关的SQL操作，通过SqlSource来生成动态SQL语句，并且把他封装到BoundSql里面。而ResultMap就是Map里面定义的自定义结果集。

结构层次：

  • SqlSession：作为MyBatis工作的最顶层的API接口，作为会话访问，完成增删改查功能。
  • Executor：MyBatis执行器，是MyBatis调度的核心，负责动态语句的生成和查询缓存的维护。
  • StatementHandler：封装了JDBC的所有Statement操作，负责处理JDBC的Statement的交互，包括对Statement设置参数，以及将JDBC返回的resultSet结果集转换成List。
  • ParameterHandler：负责根据传递的参数值，对Statement对象设置参数。
  • ResultSetHandler：负责将resultSet集合转换为List。
  • TypeHandler<T>：负责JDBCType与JavaType之间的数据转换；
    1. 负责对Statement对象设置特定的参数；
    2. 对Statement返回的结果集resultSet，取出特定的列。

Springboot整合Mybatis的流程

Springboot整合Mybatis流程

Springboot整合Mybatis的相关配置

mysql的配置：

spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test?serverTimezone=UTC&
useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=true
#用户名、密码由自己设置
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root
#在 Spring Boot 2.1.0 中，com.mysql.jdbc.Driver已经过期，推荐使用 com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver

Mybatis的配置：

#设置mybatis的配置文件路径，默认是在resources的目录
mybatis.config-location=classpath:mybatis/mybatis-config.xml
#设置mybatis下面的mapper映射文件路径，默认是在resources的目录
mybatis.mapper-locations=classpath:mybatis/mapper/*.xml
#设置项目中实体类包路径；com.study.springboot_mybatis01.entity根据项目而定
mybatis.type-aliases-package=com.study.springboot_mybatis01.entity
#展示sql语句，com.study.springboot_mybatis01.repository.UsersDao根据项目而定
logging.level.com.study.springboot_mybatis01.repository.UsersDao=debug

Spring Data JPA的介绍以及入门

SpringData是什么

Spring Data是为了简化构建基于Sprng框架应用的数据访问技术，包括对关系数据库、非关系数据库、Map-Reduce框架、云数据服务等访问支持。它为我们提供使用统一的API标准来对数据访问层进行操作，这套标准包含了CRUD(创建、获取、更新、删除)、查询、排序和分页的相关操作。

Spring Data的特点

  1. 支持对象关系映射

    • 具备ORM框架的对象关系映射功能。

  2. 统一的Repository接口

    • Repository<T,ID extends Serializable>：统一接口

    • CrudRepository<T,ID extends Serializable>：基本的CRUD操作

    • PagingAndSortingRepository<T,ID extends Serializable>：基本CRUD及分页

  3. 统一的数据访问模板类 xxxTemplate

    • 为非关系型数据库提供，如：MongoTemplate、RedisTemplate等

JPA的介绍

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。主要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。JPA是一套规范，不是一套产品，比如Hibernate、TopLink、JDO是一套产品，如果这些产品实现了JPA规范，那么就可以称之为JPA的实现产品。

JPA的配置信息：

# 支持SQL输出
spring.jpa.show-sql=true
# format 一下 SQL 进行输出
spring.jpa.properties.hibernate.format_sql=true
# 自动生成开启，让表数据会自动跟随entity类的变化而变化
spring.jpa.properties.hibernate.hbm2ddl.auto = update
# 开启自动更新，若数据库没有对应的表，则生成；若有，则检查是否需要更改
spring.jpa.hibernate.ddl-auto = update

Spring Data与JPA的关系

Spring Data与JPA的关系

Spring Data JPA的工作原理

Spring Data JPA的工作原理

JPA单表SQL操作-使用关键字拼凑方法

KeywordSampleJPQL snippet
AndfindByLastnameAndFirstname… where x.lastname = ?1 and x.firstname = ?2
OrfindByLastnameOrFirstname… where x.lastname = ?1 or x.firstname = ?2
Is,EqualsfindByFirstnameIs,findByFirstnameEquals… where x.firstname = ?1
BetweenfindByStartDateBetween… where x.startDate between ?1 and ?2
LessThanfindByAgeLessThan… where x.age < ?1
LessThanEqualfindByAgeLessThanEqual… where x.age <= ?1
GreaterThanfindByAgeGreaterThan… where x.age > ?1
GreaterThanEqualfindByAgeGreaterThanEqual… where x.age >= ?1
AfterfindByStartDateAfter… where x.startDate > ?1
BeforefindByStartDateBefore… where x.startDate < ?1
IsNullfindByAgeIsNull… where x.age is null
IsNotNull,NotNullfindByAge(Is)NotNull… where x.age not null
LikefindByFirstnameLike… where x.firstname like ?1
NotLikefindByFirstnameNotLike… where x.firstname not like ?1
StartingWithfindByFirstnameStartingWith… where x.firstname like ?1(parameter bound with appended %)
EndingWithfindByFirstnameEndingWith… where x.firstname like ?1(parameter bound with prepended %)
ContainingfindByFirstnameContaining… where x.firstname like ?1(parameter bound wrapped in %)
OrderByfindByAgeOrderByLastnameDesc… where x.age = ?1 order by x.lastname desc
NotfindByLastnameNot… where x.lastname <> ?1
InfindByAgeIn(Collection<Age> ages)… where x.age in ?1
NotInfindByAgeNotIn(Collection<Age> age)… where x.age not in ?1
TruefindByActiveTrue()… where x.active = true
FalsefindByActiveFalse()… where x.active = false
IgnoreCasefindByFirstnameIgnoreCase… where UPPER(x.firstame) = UPPER(?1)

注意事项：

  • 实体类属性名不要出现isXxx、getXxx的名称，会导致关键字拼凑出错。
  • 实体类属性名中间只要出现了大写字母，就会导致数据库的字段名有下划线隔开，比如你是用isMarried属性名，那么实体类的字段名就会变成**is_married**，这样容易导致找不到值。
  • 属性名类型是boolean类型的在某些数据库中会变成**bit(1)**类型，其中0为false，1为true。

无法解决的问题：

  1. 实体类的属性名与表的字段名无法映射，导致关键字找不到。
  2. CRUD操作方式比较另类。
  3. 涉及到多表操作。

单表SQL操作-使用注解手写sql语句

  1. 使用SQL语句来书写SQL。
  2. 使用HQL语句来书写SQL。

注意事项：

  • 如果是删改操作，需要加@Modifying（你对表进行了删改操作）和@Transactional(他会支持事务的操作)
  • 如果是SQL语句，请在@Query注解上加上NativeQuery = true的属性，如果不加，就会默认为HQL语句
  • 传参的方式有两种：
    1. 使用 ? + 数字的方式，数字从1开始，代表第几个参数；
    2. 使用 : + 参数名的方式，这种方式最好配合@Param注解一起使用。

Spring Data JPA的逆向工程操作和多表操作

  • 使用数据接口：构建一个数据接口，里面的抽象方法就是SQL语句的查询结果的字段对应的getXXX的抽象方法。
  • 使用集合：直接使用List/Map等集合嵌套的方式来获取到接收数据。
  • 使用VO（View Object）：单独构建一个跟页面展示数据对应的VO的实体类来接收数据。

注意事项：

  • 使用数据接口的方式来接受查询的字段时要注意，必须要为要查询的字段名气别名，否则会无法取到。

多表复杂查询的一种方式——QueryDSL

什么是QueryDSL：

QueryDSL仅仅是一个通用的查询框架，专注于通过JavaAPI构建类型安全的Sql查询，也可以说QueryDSL是基于各种ORM框架以及Sql之上的一个通用查询框架，QueryDSL的查询，类似于SQL查询，只不过一个使用SQL一个使用代码来代替SQL。

注意：单表乃至简单的多表操作，都不推荐使用QueryDSL，使用JPA自带API简洁又效率，但是设计太复杂的查询，还是推荐使用QueryDSL。

官方学习文档：http://www.querydsl.com/static/querydsl/latest/reference/html/

总结

JPA的SQL操作

Springboot中的分页

Pageable分页

Pageable分页是Spring Data JPA默认提供的分页功能，直接继承JpaRepository就获得了该分页功能；

  1. JPA自带的分页方式，不需要添加额外的支持及配置；
  2. 页数是从0开始，到size-1为止；
  3. 单表、简单的多表操作分页排序使用它方便快捷。

PageHelper分页（Mybatis分页插件）

  1. 第三方插件，需要添加对应的依赖以及进行相关配置；
  2. 页数是从1开始，到size为止；
  3. 最佳搭档是Mybatis（由于PageHelpers是根据离他最近的一个sql执行，而jpa刚好是自动生成sql，所以PageHelper最好用mybatis。如果必须用jpa的话需要引入entitymanager+Query查询）
  4. 复杂的查询使用PageHelper可以让你更方便。

参考网址：

  1. GitHub地址：http://github.com/pagehelper/Mybatis-PageHelper
  2. 配置说明：https://github.com/pagehelper/Mybatis-PageHelper/blob/master/wikis/zh/HowToUse.md
  3. API文档：http://apdioc.gitee.com/free/Mybatis_PageHelper

配置：

#pagehelper
pagehelper.helperDialect=mysql
pagehelper.reasonable=true
pagehelper.supportMethodsArguments=true
pagehelper.params=count=countSql

http://chatgpt.dhexx.cn/article/hu0g3tWt.shtml

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