定義查詢方法

倉庫代理有兩種方法可以從方法名稱派生儲存特定的查詢

  • 直接從方法名稱派生查詢。

  • 使用手動定義的查詢。

可用選項取決於實際的儲存。但是,必須有一個策略來決定建立什麼實際查詢。下一節描述了可用選項。

查詢查詢策略

以下策略可用於倉庫基礎設施來解析查詢。使用 XML 配置時,可以透過名稱空間中的 query-lookup-strategy 屬性配置策略。對於 Java 配置,可以使用 EnableNeo4jRepositories 註解的 queryLookupStrategy 屬性。某些資料儲存可能不支援某些策略。

  • CREATE 嘗試根據查詢方法名稱構建儲存特定的查詢。一般方法是從方法名稱中移除一組已知的公共字首,然後解析方法的其餘部分。你可以在“查詢建立”中閱讀更多關於查詢構建的資訊。

  • USE_DECLARED_QUERY 嘗試查詢已宣告的查詢,如果找不到則丟擲異常。查詢可以透過註解定義,或者透過其他方式宣告。請查閱特定儲存的文件以瞭解該儲存可用的選項。如果在啟動時倉庫基礎設施沒有找到該方法的已宣告查詢,則會失敗。

  • CREATE_IF_NOT_FOUND(預設)結合了 CREATEUSE_DECLARED_QUERY。它首先查詢已宣告的查詢,如果未找到已宣告的查詢,則建立一個自定義的基於方法名稱的查詢。這是預設的查詢策略,因此如果你沒有顯式配置任何內容,就會使用它。它允許透過方法名稱快速定義查詢,也可以透過根據需要引入已宣告查詢來自定義調整這些查詢。

查詢建立

內置於 Spring Data 倉庫基礎設施中的查詢構建器機制對於基於倉庫實體構建限制性查詢非常有用。

以下示例展示瞭如何建立多種查詢

從方法名稱建立查詢
interface PersonRepository extends Repository<Person, Long> {

  List<Person> findByEmailAddressAndLastname(EmailAddress emailAddress, String lastname);

  // Enables the distinct flag for the query
  List<Person> findDistinctPeopleByLastnameOrFirstname(String lastname, String firstname);
  List<Person> findPeopleDistinctByLastnameOrFirstname(String lastname, String firstname);

  // Enabling ignoring case for an individual property
  List<Person> findByLastnameIgnoreCase(String lastname);
  // Enabling ignoring case for all suitable properties
  List<Person> findByLastnameAndFirstnameAllIgnoreCase(String lastname, String firstname);

  // Enabling static ORDER BY for a query
  List<Person> findByLastnameOrderByFirstnameAsc(String lastname);
  List<Person> findByLastnameOrderByFirstnameDesc(String lastname);
}

解析查詢方法名稱分為主題(subject)和謂詞(predicate)。第一部分(find…By, exists…By)定義查詢的主題,第二部分構成謂詞。引入子句(主題)可以包含進一步的表示式。find(或其他引入關鍵字)和 By 之間的任何文字都被認為是描述性的,除非使用結果限制關鍵字,例如 Distinct 來設定建立的查詢的去重標誌,或者 Top/First 來限制查詢結果

附錄包含了查詢方法主題關鍵字的完整列表以及查詢方法謂詞關鍵字,包括排序和字母大小寫修飾符。然而,第一個 By 作為分隔符,指示實際標準謂詞的開始。在非常基本的層面,你可以在實體屬性上定義條件,並使用 AndOr 將它們連線起來。

解析方法的結果取決於你為其建立查詢的持久化儲存。然而,有一些需要注意的普遍事項:

  • 表示式通常是屬性遍歷與可連線的運算子的組合。你可以將屬性表示式與 ANDOR 結合使用。屬性表示式還支援 BetweenLessThanGreaterThanLike 等運算子。支援的運算子可能因資料儲存而異,請查閱參考文件的相應部分。

  • 方法解析器支援為單個屬性設定 IgnoreCase 標誌(例如 findByLastnameIgnoreCase(…)),或為支援忽略大小寫的型別的所有屬性設定(通常是 String 例項 — 例如 findByLastnameAndFirstnameAllIgnoreCase(…))。是否支援忽略大小寫可能因儲存而異,請查閱參考文件中特定於儲存的查詢方法的相應章節。

  • 你可以透過在查詢方法後附加引用屬性的 OrderBy 子句並提供排序方向(AscDesc)來應用靜態排序。要建立支援動態排序的查詢方法,請參閱“分頁、遍歷大結果集、排序和限制”。

保留方法名稱

雖然派生的倉庫方法按名稱繫結到屬性,但在涉及從基礎倉庫繼承的、針對 識別符號 屬性的某些方法名稱時,該規則有一些例外。這些 保留方法,如 CrudRepository#findById(或僅 findById),無論已宣告方法中使用的實際屬性名稱是什麼,都指向 識別符號 屬性。

考慮以下域型別,其中包含一個透過 @Id 標記為識別符號的屬性 pk 和一個名為 id 的屬性。在這種情況下,你需要密切注意查詢方法的命名,因為它們可能與預定義的簽名衝突

class User {
  @Id Long pk;                          (1)

  Long id;                              (2)

  // …
}

interface UserRepository extends Repository<User, Long> {

  Optional<User> findById(Long id);     (3)

  Optional<User> findByPk(Long pk);     (4)

  Optional<User> findUserById(Long id); (5)
}
1 識別符號屬性(主鍵)。
2 一個名為 id 的屬性,但不是識別符號。
3 指向 pk 屬性(使用 @Id 標記的屬性,被視為識別符號),因為它引用了一個 CrudRepository 基礎倉庫方法。因此,它不是一個使用 id 作為屬性名稱的派生查詢,因為它屬於 保留方法 之一。
4 按名稱指向 pk 屬性,因為它是一個派生查詢。
5 透過使用 findby 之間的描述性標記來指向 id 屬性,以避免與 保留方法 衝突。

這種特殊行為不僅針對查詢方法,也適用於 exitsdelete 方法。請參閱“倉庫查詢關鍵字”以獲取方法列表。

屬性表示式

屬性表示式只能引用託管實體的直接屬性,如前面的示例所示。在查詢建立時,你已經確保解析的屬性是託管域類的屬性。然而,你也可以透過遍歷巢狀屬性來定義約束。考慮以下方法簽名

List<Person> findByAddressZipCode(ZipCode zipCode);

假設一個 Person 有一個 Address,其中包含一個 ZipCode。在這種情況下,該方法會建立 x.address.zipCode 屬性遍歷。解析演算法首先將整個部分(AddressZipCode)解釋為屬性,並在域類中查詢具有該名稱(首字母小寫)的屬性。如果演算法成功,它將使用該屬性。如果失敗,演算法將從右側開始,在駝峰大小寫部分將源分割為頭部(head)和尾部(tail),然後嘗試查詢相應的屬性——在我們的示例中是 AddressZipCode。如果演算法找到了一個與頭部匹配的屬性,它將獲取尾部並從那裡繼續向下構建樹,按照剛才描述的方式分割尾部。如果第一次分割不匹配,演算法會將分割點向左移動(AddressZipCode)並繼續。

儘管這在大多數情況下都應該奏效,但演算法有可能選擇了錯誤的屬性。假設 Person 類還有一個 addressZip 屬性。演算法會在第一輪分割時就匹配成功,選擇了錯誤的屬性,然後失敗(因為 addressZip 的型別可能沒有 code 屬性)。

為了解決這種歧義,你可以在方法名稱中使用 _ 手動定義遍歷點。因此,我們的方法名稱如下所示

List<Person> findByAddress_ZipCode(ZipCode zipCode);

因為我們將下劃線 (_) 視為保留字元,所以強烈建議遵循標準的 Java 命名規範(即,不在屬性名稱中使用下劃線,而是應用駝峰命名法)。

以下劃線開頭的欄位名稱

欄位名稱可以以下劃線開頭,例如 String _name。請確保保留 _,如在 _name 中所示,並使用雙下劃線 __ 分割巢狀路徑,例如 user__name

大寫字母欄位名稱

全大寫的欄位名稱可以按原樣使用。如果適用,巢狀路徑需要透過 _ 分割,如在 USER_name 中所示。

第二個字母為大寫字母的欄位名稱

由一個起始小寫字母后跟一個大寫字母組成的欄位名稱,如 String qCode,可以透過以兩個大寫字母開頭的方式解析,如在 QCode 中所示。請注意潛在的路徑歧義。

路徑歧義

在以下示例中,屬性 qCodeq 的排列方式,其中 q 包含一個名為 code 的屬性,為路徑 QCode 建立了歧義。

record Container(String qCode, Code q) {}
record Code(String code) {}

由於首先考慮直接匹配屬性,任何潛在的巢狀路徑都不會被考慮,演算法會選擇 qCode 欄位。為了選擇 q 中的 code 欄位,需要使用下劃線表示法 Q_Code

返回集合或可迭代物件的倉庫方法

返回多個結果的查詢方法可以使用標準的 Java IterableListSet。此外,我們還支援返回 Spring Data 的 StreamableIterable 的一個自定義擴充套件)以及 Vavr 提供的集合型別。請參閱附錄,其中解釋了所有可能的查詢方法返回型別

將 Streamable 用作查詢方法返回型別

你可以使用 Streamable 作為 Iterable 或任何集合型別的替代。它提供了便捷的方法來訪問非並行 StreamIterable 缺少此功能),並且能夠直接對元素進行 ….filter(…)….map(…) 操作,以及將 Streamable 與其他 Streamable 連線起來

使用 Streamable 組合查詢方法結果
interface PersonRepository extends Repository<Person, Long> {
  Streamable<Person> findByFirstnameContaining(String firstname);
  Streamable<Person> findByLastnameContaining(String lastname);
}

Streamable<Person> result = repository.findByFirstnameContaining("av")
  .and(repository.findByLastnameContaining("ea"));

返回自定義的 Streamable 包裝型別

為集合提供專用的包裝型別是為返回多個元素的查詢結果提供 API 的常用模式。通常,這些型別透過呼叫返回集合型別的方法並手動建立包裝型別的例項來使用。你可以避免這個額外的步驟,因為 Spring Data 允許你將這些包裝型別用作查詢方法的返回型別,只要它們滿足以下條件

  1. 該型別實現了 Streamable

  2. 該型別公開了一個建構函式或一個名為 of(…)valueOf(…) 的靜態工廠方法,該方法接受 Streamable 作為引數。

以下列表顯示了一個示例

class Product {                                         (1)
  MonetaryAmount getPrice() { … }
}

@RequiredArgsConstructor(staticName = "of")
class Products implements Streamable<Product> {         (2)

  private final Streamable<Product> streamable;

  public MonetaryAmount getTotal() {                    (3)
    return streamable.stream()
      .map(Product::getPrice)
      .reduce(Money.of(0), MonetaryAmount::add);
  }


  @Override
  public Iterator<Product> iterator() {                 (4)
    return streamable.iterator();
  }
}

interface ProductRepository implements Repository<Product, Long> {
  Products findAllByDescriptionContaining(String text); (5)
}
1 一個 Product 實體,公開了訪問產品價格的 API。
2 Streamable<Product> 的一個包裝型別,可以使用 Products.of(…) 構建(使用 Lombok 註解建立的工廠方法)。接受 Streamable<Product> 的標準建構函式也可以。
3 該包裝型別公開了一個額外的 API,用於在 Streamable<Product> 上計算新值。
4 實現 Streamable 介面,並將實際結果委託給它。
5 該包裝型別 Products 可以直接用作查詢方法的返回型別。你不需要返回 Streamable<Product> 並在倉庫客戶端的查詢後手動包裝它。

支援 Vavr 集合

Vavr 是一個擁抱 Java 函數語言程式設計概念的庫。它附帶了一套自定義的集合型別,你可以將其用作查詢方法的返回型別,如下表所示

Vavr 集合型別 使用的 Vavr 實現型別 有效的 Java 源型別

io.vavr.collection.Seq

io.vavr.collection.List

java.util.Iterable

io.vavr.collection.Set

io.vavr.collection.LinkedHashSet

java.util.Iterable

io.vavr.collection.Map

io.vavr.collection.LinkedHashMap

java.util.Map

你可以使用第一列中的型別(或其子型別)作為查詢方法的返回型別,並根據實際查詢結果的 Java 型別(第三列),使用第二列中的型別作為實現型別。或者,你可以宣告 Traversable(Vavr 中的 Iterable 等效型別),然後我們從實際返回值派生實現類。也就是說,一個 java.util.List 會轉換為 Vavr 的 ListSeq,一個 java.util.Set 會轉換為 Vavr 的 LinkedHashSet Set,依此類推。

流式處理查詢結果

你可以透過使用 Java 8 Stream<T> 作為返回型別來增量處理查詢方法的結果。資料儲存特定的方法用於執行流式處理,而不是將查詢結果包裝在 Stream 中,如下例所示

使用 Java 8 Stream<T> 流式處理查詢結果
@Query("select u from User u")
Stream<User> findAllByCustomQueryAndStream();

Stream<User> readAllByFirstnameNotNull();

@Query("select u from User u")
Stream<User> streamAllPaged(Pageable pageable);
Stream 可能包裝了底層資料儲存特定的資源,因此在使用後必須關閉。你可以透過呼叫 close() 方法手動關閉 Stream,或者使用 Java 7 的 try-with-resources 塊,如下例所示
try-with-resources 塊中使用 Stream<T> 結果
try (Stream<User> stream = repository.findAllByCustomQueryAndStream()) {
  stream.forEach(…);
}
目前並非所有 Spring Data 模組都支援 Stream<T> 作為返回型別。

非同步查詢結果

你可以透過使用Spring 的非同步方法執行能力來非同步執行倉庫查詢。這意味著方法呼叫後立即返回,而實際查詢則在提交給 Spring TaskExecutor 的任務中發生。非同步查詢與響應式查詢不同,不應混用。請參閱儲存特定的文件,瞭解響應式支援的更多詳細資訊。以下示例展示了一些非同步查詢

@Async
Future<User> findByFirstname(String firstname);               (1)

@Async
CompletableFuture<User> findOneByFirstname(String firstname); (2)
1 使用 java.util.concurrent.Future 作為返回型別。
2 使用 Java 8 java.util.concurrent.CompletableFuture 作為返回型別。

分頁、遍歷大結果集、排序和限制

要處理查詢中的引數,請定義方法引數,如前面的示例所示。除此之外,基礎設施會識別某些特定型別,如 PageableSortLimit,以便動態地為你的查詢應用分頁、排序和限制。以下示例演示了這些功能

在查詢方法中使用 PageableSliceSortLimit
Page<User> findByLastname(String lastname, Pageable pageable);

Slice<User> findByLastname(String lastname, Pageable pageable);

List<User> findByLastname(String lastname, Sort sort);

List<User> findByLastname(String lastname, Sort sort, Limit limit);

List<User> findByLastname(String lastname, Pageable pageable);
接受 SortPageableLimit 的 API 期望傳遞給方法的是非 null 值。如果你不想應用任何排序或分頁,請使用 Sort.unsorted()Pageable.unpaged()Limit.unlimited()

第一個方法允許你將 org.springframework.data.domain.Pageable 例項傳遞給查詢方法,以便動態地為你靜態定義的查詢新增分頁。Page 知道可用元素的總數和總頁數。它透過基礎設施觸發一個計數查詢來計算總數。由於這可能很昂貴(取決於使用的儲存),你可以改為返回 SliceSlice 只知道是否有下一個 Slice 可用,這在遍歷較大的結果集時可能足夠。

排序選項也透過 Pageable 例項處理。如果你只需要排序,請在方法中新增一個 org.springframework.data.domain.Sort 引數。如你所見,返回 List 也是可能的。在這種情況下,不會建立構建實際 Page 例項所需的額外元資料(這意味著本來必需的額外計數查詢不會被執行)。相反,它限制查詢只查詢給定範圍的實體。

要了解一個完整查詢有多少頁,你必須觸發一個額外的計數查詢。預設情況下,這個查詢是根據你實際觸發的查詢派生的。

特殊引數在一個查詢方法中只能使用一次。
上面描述的一些特殊引數是互斥的。請考慮以下無效引數組合列表。

引數 示例 原因

PageableSort

findBy…​(Pageable page, Sort sort)

Pageable 已定義 Sort

PageableLimit

findBy…​(Pageable page, Limit limit)

Pageable 已定義限制。

用於限制結果的 Top 關鍵字可以與 Pageable 一起使用,其中 Top 定義了結果的總最大值,而 Pageable 引數可能會減少這個數量。

哪種方法合適?

Spring Data 抽象提供的價值可能最好透過下表列出的可能查詢方法返回型別來展示。下表顯示了你可以從查詢方法返回哪些型別

表 1. 消費大型查詢結果
方法 獲取的資料量 查詢結構 限制

List<T>

所有結果。

單個查詢。

查詢結果可能會耗盡所有記憶體。獲取所有資料可能非常耗時。

Streamable<T>

所有結果。

單個查詢。

查詢結果可能會耗盡所有記憶體。獲取所有資料可能非常耗時。

Stream<T>

分塊處理(逐個或批次),取決於 Stream 的消費方式。

通常使用遊標的單個查詢。

使用後必須關閉 Streams 以避免資源洩露。

Flux<T>

分塊處理(逐個或批次),取決於 Flux 的消費方式。

通常使用遊標的單個查詢。

儲存模組必須提供響應式基礎設施。

Slice<T>

Pageable.getOffset() 處的 Pageable.getPageSize() + 1

Pageable.getOffset() 開始獲取資料並應用限制的一個或多個查詢。

Slice 只能導航到下一個 Slice

  • Slice 提供是否還有更多資料可獲取的詳細資訊。

  • 基於偏移量的查詢在偏移量過大時會變得低效,因為資料庫仍然需要具體化完整結果。

  • Window 提供是否還有更多資料可獲取的詳細資訊。

  • 基於偏移量的查詢在偏移量過大時會變得低效,因為資料庫仍然需要具體化完整結果。

Page<T>

Pageable.getOffset() 處的 Pageable.getPageSize()

Pageable.getOffset() 開始應用限制的一個或多個查詢。此外,可能需要一個 COUNT(…) 查詢來確定元素的總數。

通常需要成本高昂的 COUNT(…) 查詢。

  • 基於偏移量的查詢在偏移量過大時會變得低效,因為資料庫仍然需要具體化完整結果。

分頁和排序

你可以使用屬性名稱定義簡單的排序表示式。你可以連線表示式將多個條件收集到一個表示式中。

定義排序表示式
Sort sort = Sort.by("firstname").ascending()
  .and(Sort.by("lastname").descending());

為了更型別安全地定義排序表示式,請從要定義排序表示式的型別開始,並使用方法引用來定義要排序的屬性。

使用型別安全 API 定義排序表示式
TypedSort<Person> person = Sort.sort(Person.class);

Sort sort = person.by(Person::getFirstname).ascending()
  .and(person.by(Person::getLastname).descending());
TypedSort.by(…) 透過(通常)使用 CGlib 來利用執行時代理,在使用 Graal VM Native 等工具進行原生映象編譯時可能會產生干擾。

如果你的儲存實現支援 Querydsl,你還可以使用生成的元模型型別來定義排序表示式

使用 Querydsl API 定義排序表示式
QSort sort = QSort.by(QPerson.firstname.asc())
  .and(QSort.by(QPerson.lastname.desc()));

限制查詢結果

除了分頁,還可以使用專用的 Limit 引數來限制結果大小。你也可以透過使用 FirstTop 關鍵字來限制查詢方法的結果,這兩個關鍵字可以互換使用,但不能與 Limit 引數混用。你可以在 TopFirst 後附加一個可選的數字值,以指定要返回的最大結果大小。如果省略該數字,則假定結果大小為 1。以下示例展示瞭如何限制查詢大小

使用 TopFirst 限制查詢結果大小
List<User> findByLastname(String lastname, Limit limit);

User findFirstByOrderByLastnameAsc();

User findTopByLastnameOrderByAgeDesc(String lastname);

Page<User> queryFirst10ByLastname(String lastname, Pageable pageable);

Slice<User> findTop3By(Pageable pageable);

List<User> findFirst10ByLastname(String lastname, Sort sort);

List<User> findTop10ByLastname(String lastname, Pageable pageable);

限制表示式還支援支援去重查詢的資料儲存使用 Distinct 關鍵字。此外,對於將結果集限制為一個例項的查詢,支援使用 Optional 關鍵字包裝結果。

如果將分頁或切片應用於限制查詢分頁(以及可用頁數的計算),它將在限制結果內應用。

將限制結果與使用 Sort 引數的動態排序結合,可以讓你表達查詢方法以獲取 'K' 個最小或 'K' 個最大元素。