Spring Boot 数据访问与数据库集成实战

2. 配置文件

在 application.properties 中指定数据源和 JPA 行为：

# 服务器端口
server.port=8080

# 数据库连接信息
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false&serverTimezone=UTC
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123456

# JPA 配置
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update
spring.jpa.show-sql=true

3. 实体类与 Repository

使用 JPA 注解定义实体类，例如商品表：

import javax.persistence.*;

@Entity
@Table(name = "product")
public class Product {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    
    private String productId;
    private String productName;
    private double price;
    private int sales;

    // 构造函数、Getter 和 Setter 方法省略...
}

接着创建 Repository 接口，Spring Data JPA 会自动生成实现：

import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;
import org.springframework.stereotype.Repository;
import java.util.List;

@Repository
public interface ProductRepository extends JpaRepository<Product, Long> {
    List<Product> findBySalesGreaterThan(int sales);
}

4. 控制器与服务层

结合 Controller 暴露 REST API，并在 Service 层处理业务逻辑。以下是一个完整的商品查询示例：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import java.util.List;

@RestController
@RequestMapping("/api/products")
public class ProductController {
    @Autowired
    private ProductRepository productRepository;

    @GetMapping("/")
    public List<Product> getAllProducts() {
        return productRepository.findAll();
    }

    @PostMapping("/")
    public Product addProduct(@RequestBody Product product) {
        return productRepository.save(product);
    }

    @GetMapping("/top-selling")
    public List<Product> getTopSellingProducts(@RequestParam int topN) {
        List<Product> products = productRepository.findBySalesGreaterThan(0);
        products.sort((p1, p2) -> p2.getSales() - p1.getSales());
        if (products.size() > topN) {
            return products.subList(0, topN);
        }
        return products;
    }
}

集成 H2 数据库

H2 内存数据库非常适合开发和测试阶段，无需安装额外的数据库服务。配置与 MySQL 类似，只需修改数据源 URL 和驱动类名。

关键配置差异

# H2 内存数据库
spring.datasource.url=jdbc:h2:mem:testdb
spring.datasource.driver-class-name=org.h2.Driver
spring.datasource.username=sa
spring.datasource.password=password

# 启用 H2 控制台便于调试
spring.h2.console.enabled=true
spring.h2.console.path=/h2-console

其余实体类和 Repository 代码可复用 MySQL 部分的实现，这体现了 Spring Boot 对多种数据源的统一抽象。

集成 MyBatis

当需要更精细的 SQL 控制或处理复杂查询时，MyBatis 是更好的选择。它通过 XML 或注解将 Java 方法与 SQL 语句绑定。

1. 依赖与配置

<!-- MyBatis Starter -->
<dependency>
    <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
    <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>2.3.0</version>
</dependency>

# MyBatis 配置
mybatis.mapper-locations=classpath:mapper/*.xml
mybatis.type-aliases-package=com.example.demo.entity

2. Mapper 接口与 XML

定义 Mapper 接口并编写对应的 XML 文件：

import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;
import java.util.List;

@Mapper
public interface ProductMapper {
    List<Product> findAll();
    int insert(Product product);
    List<Product> findBySalesGreaterThan(int sales);
}

XML 映射文件 (ProductMapper.xml)：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.example.demo.mapper.ProductMapper">
    <resultMap id="ProductResultMap" type="com.example.demo.entity.Product">
        <id property="id" column="id"/>
        <result property="productId" column="product_id"/>
        <result property="productName" column="product_name"/>
        <result property="price" column="price"/>
        <result property="sales" column="sales"/>
    </resultMap>
    <select id="findAll" resultMap="ProductResultMap"> SELECT * FROM product </select>
    <insert id="insert" parameterType="com.example.demo.entity.Product">
        INSERT INTO product (product_id, product_name, price, sales) VALUES (#{productId}, #{productName}, #{price}, #{sales})
    </insert>
    <select id="findBySalesGreaterThan" parameterType="int" resultMap="ProductResultMap">
        SELECT * FROM product WHERE sales > #{sales}
    </select>
</mapper>

事务管理

在涉及多步数据库操作时，保证数据的一致性至关重要。Spring Boot 提供了声明式事务管理，通过 @Transactional 注解即可轻松实现。

import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

@Service
public class ProductService {
    @Autowired
    private ProductRepository productRepository;

    // 开启事务，所有操作要么全部成功，要么全部回滚
    @Transactional
    public void addProduct(Product product) {
        productRepository.save(product);
    }

    // 只读事务，优化性能
    @Transactional(readOnly = true)
    public List<Product> getAllProducts() {
        return productRepository.findAll();
    }
}

注意：@Transactional 应加在 Service 层，且目标方法必须是 public 的。如果内部调用同一类的其他方法，事务可能不会生效，这是由 AOP 代理机制决定的。

实际应用场景

在实际项目中，我们通常会将上述组件组合使用。下面是一个整合后的完整流程示例，展示了从启动初始化到测试验证的全过程。

应用启动与数据初始化

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

@SpringBootApplication
public class ProductApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ProductApplication.class, args);
    }

    @Autowired
    private ProductService productService;

    // 模拟启动后初始化数据
    public void run(String... args) {
        productService.addProduct(new Product("P001", "手机", 1000.0, 100));
        productService.addProduct(new Product("P002", "电脑", 5000.0, 50));
        // ... 更多初始化逻辑
    }
}

测试验证

使用 JUnit 5 进行集成测试，确保各接口符合预期：

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import java.util.List;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;

@SpringBootTest
class ProductApplicationTests {
    @Autowired
    private ProductController productController;

    @Test
    void testGetAllProducts() {
        List<Product> products = productController.getAllProducts();
        assertEquals(5, products.size());
    }

    @Test
    void testAddProduct() {
        Product product = new Product("P006", "平板", 2000.0, 70);
        productController.addProduct(product);
        List<Product> products = productController.getAllProducts();
        assertEquals(6, products.size());
    }
}

通过以上实践，你可以快速搭建起稳定可靠的数据访问层。无论是追求开发效率的 JPA，还是注重 SQL 控制的 MyBatis，Spring Boot 都能提供完善的支撑。根据业务需求灵活选择，并结合事务管理保障数据一致性，是构建高质量后端服务的关键。