Spring Boot （六）： 为 JPA 插上翅膀的 QueryDSL

在前面的文章中，我们介绍了 JPA 的基础使用方式，《Spring Boot （三）： ORM 框架 JPA 与连接池 Hikari》，本篇文章，我们由入门至进阶的介绍一下为 JPA 插上翅膀的 QueryDSL。

1. 引言

不可否认的是 JPA 使用是非常方便的，极简化的配置，只需要使用注解，无需任何 xml 的配置文件，语义简单易懂，但是，以上的一切都建立在单表查询的前提下的，我们可以使用 JPA 默认提供的方法，简单加轻松的完成 CRUD 操作。

但是如果涉及到多表动态查询， JPA 的功能就显得有些捉襟见肘了，虽然我们可以使用注解 @Query ，在这个注解中写 SQL 或者 HQL 都是在拼接字符串，并且拼接后的字符串可读性非常的差，当然 JPA 还为我们提供了 Specification 来做这件事情，从我个人使用体验上来讲，可读性虽然还不错，但是在初学者上手的时候， Predicate 和 CriteriaBuilder 使用方式估计能劝退不少人，而且如果直接执行 SQL 连表查询，获得是一个 Object[] ，类型是什么？字段名是什么？这些都无法直观的获得，还需我们手动将 Object[] 映射到我们需要的 Model 类里面去，这种使用体验无疑是极其糟糕的。

这一切都在 QueryDSL 出世以后终结了， QueryDSL 语法与 SQL 非常相似，代码可读性非常强，异常简介优美，，并且与 JPA 高度集成，无需多余的配置，从笔者个人使用体验上来讲是非常棒的。可以这么说，只要会写 SQL ，基本上只需要看一下示例代码完全可以达到入门的级别。

2. QueryDSL 简介

QueryDSL 是一个非常活跃的开源项目，目前在 Github 上的发布的 Release 版本已经多达 251 个版本，目前最新版是 4.2.1 ，并且由 Querydsl Google组 和 StackOverflow 两个团队提供支持。

QueryDSL 是一个框架，可用于构造静态类型的类似SQL的查询。可以通过诸如 QueryDSL 之类的 API 构造查询，而不是将查询编写为内联字符串或将其外部化为XML文件。

例如，与简单字符串相比，使用 API 的好处是

• IDE中的代码完成
• 几乎没有语法无效的查询
• 可以安全地引用域类型和属性
• 更好地重构域类型的更改

3. QueryDSL 使用实战

3.1 引入 Maven 依赖

代码清单：spring-boot-jpa-querydsl/pom.xml

<!--QueryDSL支持-->
<dependency>
    <groupId>com.querydsl</groupId>
    <artifactId>querydsl-apt</artifactId>
    <scope>provided</scope>
</dependency>
<!--QueryDSL支持-->
<dependency>
    <groupId>com.querydsl</groupId>
    <artifactId>querydsl-jpa</artifactId>
</dependency>

• 这里无需指定版本号，已在 spring-boot-dependencies 工程中定义。

3.2 添加 Maven 插件

添加这个插件是为了让程序自动生成 query type (查询实体，命名方式为："Q"+对应实体名)。
上文引入的依赖中 querydsl-apt 即是为此插件服务的。

注：在使用过程中,如果遇到 query type 无法自动生成的情况，用maven更新一下项目即可解决(右键项目 -> Maven -> Update Folders)。

代码清单：spring-boot-jpa-querydsl/pom.xml

<plugins>
    <plugin>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
    </plugin>
    <plugin>
        <groupId>com.mysema.maven</groupId>
        <artifactId>apt-maven-plugin</artifactId>
        <version>1.1.3</version>
        <executions>
            <execution>
                <goals>
                    <goal>process</goal>
                </goals>
                <configuration>
                    <outputDirectory>target/generated-sources/java</outputDirectory>
                    <processor>com.querydsl.apt.jpa.JPAAnnotationProcessor</processor>
                </configuration>
            </execution>
        </executions>
    </plugin>
</plugins>

3.3 更新和删除

在 JPA 中已经为我们提供了非常简便的更新和删除的使用方式，我们完全没有必要使用 QueryDSL 的更新和删除，不过这里还是给出用法，供大家参考：

代码清单：spring-boot-jpa-querydsl/src/main/java/com/springboot/springbootjpaquerydsl/service/impl/UserServiceImpl.java

@Override
public Long update(String id, String nickName) {
    QUserModel userModel = QUserModel.userModel;
    // 更新
    return queryFactory.update(userModel).set(userModel.nickName, nickName).where(userModel.id.eq(id)).execute();
}

@Override
public Long delete(String id) {
    QUserModel userModel = QUserModel.userModel;
    // 删除
    return queryFactory.delete(userModel).where(userModel.id.eq(id)).execute();
}

3.2 查询

QueryDSL 在查询这方面可以说玩的非常花了，比如一些有关 select() 和 fetch() 常用的写法如下：

代码清单：spring-boot-jpa-querydsl/src/main/java/com/springboot/springbootjpaquerydsl/service/impl/UserServiceImpl.java

@Override
public List<String> selectAllNameList() {
    QUserModel userModel = QUserModel.userModel;
    // 查询字段
    return queryFactory.select(userModel.nickName).from(userModel).fetch();
}

@Override
public List<UserModel> selectAllUserModelList() {
    QUserModel userModel = QUserModel.userModel;
    // 查询实体
    return queryFactory.selectFrom(userModel).fetch();
}

@Override
public List<UserDTO> selectAllUserDTOList() {
    QUserModel userModel = QUserModel.userModel;
    QLessonModel lessonModel = QLessonModel.lessonModel;
    // 连表查询实体并将结果封装至DTO
    return queryFactory
            .select(
                    Projections.bean(UserDTO.class, userModel.nickName, userModel.age, lessonModel.startDate, lessonModel.address, lessonModel.name)
            )
            .from(userModel)
            .leftJoin(lessonModel)
            .on(userModel.id.eq(lessonModel.userId))
            .fetch();
}

@Override
public List<String> selectDistinctNameList() {
    QUserModel userModel = QUserModel.userModel;
    // 去重查询
    return queryFactory.selectDistinct(userModel.nickName).from(userModel).fetch();
}

@Override
public UserModel selectFirstUser() {
    QUserModel userModel = QUserModel.userModel;
    // 查询首个实体
    return queryFactory.selectFrom(userModel).fetchFirst();
}

@Override
public UserModel selectUser(String id) {
    QUserModel userModel = QUserModel.userModel;
    // 查询单个实体，如果结果有多个，会抛`NonUniqueResultException`。
    return queryFactory.selectFrom(userModel).fetchOne();
}

3.4 复杂查询操作

上面列举了简单的查询，但实际我们会遇到相当复杂的操作，比如子查询，多条件查询，多表连查，使用示例如下：

代码清单：spring-boot-jpa-querydsl/src/main/java/com/springboot/springbootjpaquerydsl/service/impl/LessonServiceImpl.java

@Service
public class LessonServiceImpl implements LessonService {

    @Autowired
    JPAQueryFactory queryFactory;

    @Override
    public List<LessonModel> findLessonList(String name, Date startDate, String address, String userId) throws ParseException {
        QLessonModel lessonModel = QLessonModel.lessonModel;
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
        // 多条件查询示例
        return queryFactory.selectFrom(lessonModel)
                .where(
                        lessonModel.name.like("%" + name + "%")
                        .and(lessonModel.address.contains(address))
                        .and(lessonModel.userId.eq(userId))
                        .and(lessonModel.startDate.between(simpleDateFormat.parse("2018-12-31 00:00:00"), new Date()))
                )
                .fetch();
    }

    @Override
    public List<LessonModel> findLessonDynaList(String name, Date startDate, String address, String userId) throws ParseException {
        QLessonModel lessonModel = QLessonModel.lessonModel;
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");

        // 动态查询示例
        BooleanBuilder builder = new BooleanBuilder();

        if (!StringUtils.isEmpty(name)){
            builder.and(lessonModel.name.like("%" + name + "%"));
        }

        if (startDate != null) {
            builder.and(lessonModel.startDate.between(simpleDateFormat.parse("2018-12-31 00:00:00"), new Date()));
        }

        if (!StringUtils.isEmpty(address)) {
            builder.and(lessonModel.address.contains(address));
        }

        if (!StringUtils.isEmpty(userId)) {
            builder.and(lessonModel.userId.eq(userId));
        }

        return queryFactory.selectFrom(lessonModel).where(builder).fetch();
    }

    @Override
    public List<LessonModel> findLessonSubqueryList(String name, String address) {
        QLessonModel lessonModel = QLessonModel.lessonModel;
        // 子查询示例，并无实际意义
        return queryFactory.selectFrom(lessonModel)
                .where(lessonModel.name.in(
                        JPAExpressions
                                .select(lessonModel.name)
                                .from(lessonModel)
                                .where(lessonModel.address.eq(address))
                ))
                .fetch();
    }
}

3.5 Mysql 聚合函数

QueryDSL 已经内置了一些常用的 Mysql 的聚合函数，如果遇到 QueryDSL 没有提供的聚合函数也无需慌张， QueryDSL 为我们提供了 Expressions 这个类，我们可以使用这个类手动拼接一个就好，如下示例：

代码清单：spring-boot-jpa-querydsl/src/main/java/com/springboot/springbootjpaquerydsl/service/impl/UserServiceImpl.java

@Override
public String mysqlFuncDemo(String id, String nickName, int age) {

    QUserModel userModel = QUserModel.userModel;

    // Mysql 聚合函数示例

    // 聚合函数-avg()
    Double averageAge = queryFactory.select(userModel.age.avg()).from(userModel).fetchOne();

    // 聚合函数-sum()
    Integer sumAge = queryFactory.select(userModel.age.sum()).from(userModel).fetchOne();

    // 聚合函数-concat()
    String concat = queryFactory.select(userModel.nickName.concat(nickName)).from(userModel).fetchOne();

    // 聚合函数-contains()
    Boolean contains = queryFactory.select(userModel.nickName.contains(nickName)).from(userModel).where(userModel.id.eq(id)).fetchOne();

    // 聚合函数-DATE_FORMAT()
    String date = queryFactory.select(Expressions.stringTemplate("DATE_FORMAT({0},'%Y-%m-%d')", userModel.createDate)).from(userModel).fetchOne();

    return null;
}

4. 小结

有关 QueryDSL 的介绍到这里就结束了，不知道各位读者看了上面的示例，有没有一种直接读 SQL 的感觉，而且这种 SQL 还是使用 OOM 的思想，将原本 Hibernate 没有做好的事情给出了一个相当完美的解决方案，上手简单易操作，而又无需写 SQL ，实际上我们操作的还是对象类。

5. 示例代码

示例代码-Github

示例代码-Gitee

6. 参考

《QueryDSL 官方文档》

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