走进Java接口测试之持久层框架Spring-data-jpa

引言

在接口测试中把Case存储至数据库中,是比较常见的“数据驱动”做法。而在实际的接口测试用例开发中,对数据库的操作无非就是“增删改查”。就为最普遍的单表操作而言,除了表和字段不同外,语句都是类似的,测试人员需要写大量类似而枯燥的语句来完成业务逻辑。
为了解决这些大量枯燥的数据库操作语句,我们第一个想到的使用ORM框架,比如:Hibernate。通过整合Hibernate之后,我们以操作Java实体的方式最终将数据改变映射到数据库表中。
为了解决抽象各个Java实体基本的“增删改查”操作,我们通常会以泛型的方式封装一个模板Dao来进行抽象简化,但是这样依然不是很方便,我们需要针对每个实体编写一个继承自泛型模板Dao的接口,再编写该接口的实现。虽然一些基础的数据访问已经可以得到很好的复用,但是在代码结构上针对每个实体都会有一堆Dao的接口和实现。

由于模板Dao的实现,使得这些具体实体的Dao层已经变的非常“薄”,有一些具体实体的Dao实现可能完全就是对模板Dao的简单代理,并且往往这样的实现类可能会出现在很多实体上。Spring-data-jpa的出现正可以让这样一个已经很“薄”的数据访问层变成只是一层接口的编写方式。

Spring-data-jpa介绍

JPA是什么?

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。他的出现主要是为了简化现有的持久化开发工作和整合ORM技术,结束现在HibernateTopLinkJDOORM框架各自为营的局面。值得注意的是,JPA是在充分吸收了现有HibernateTopLinkJDOORM框架的基础上发展而来的,具有易于使用,伸缩性强等优点。

注意:JPA是一套规范,不是一套产品,那么像Hibernate,TopLink,JDO他们是一套产品,如果说这些产品实现了这个JPA规范,那么我们就可以叫他们为JPA的实现产品。

Spring-data-jpa

Spring-data-jpaSpring 基于 ORM 框架、JPA 规范的基础上封装的一套JPA应用框架,可使开发者用极简的代码即可实现对数据的访问和操作。它提供了包括增删改查等在内的常用功能,且易于扩展!学习并使用 Spring-data-jpa 可以极大提高开发效率!

spring data jpa让我们解脱了DAO层的操作,基本上所有CRUD都可以依赖于它来实现

Spring-data-jpa使用

基本查询

基本查询分为两种:

  • spring data默认已经实现
  • 根据查询的方法来自动解析成SQL

预先生成方法

Spring-data-jpa 默认预先生成了一些基本的CURD的方法,例如:增、删、改等等

/**
 * 继承JpaRepository,实现与数据库交互(JPA支持自动生成一些基本CURD SQL语句)
 */
public interface UserRepository extends JpaRepository<User,Integer> {
}

使用默认方法

	@Autowired
	private PersonRepository personRepository;

	@Test
	public void testBaseQuery(){
		Person person = new Person();
		personRepository.findAll();
//		personRepository.findOne();
		personRepository.save(person);
		personRepository.delete(person);
		personRepository.count();
//		personRepository.exists();
//	    ...

	}

通过方法名可以看出每个具体的用途

自定义简单查询

自定义的简单查询就是根据方法名来自动生成SQL,主要的语法是findXXBy,readAXXBy,queryXXBy,countXXBy, getXXBy 后面跟属性名称:

User findByUserName(String userName);

也使用一些加一些关键字And、 Or

User findByUserNameOrSex(String username, String sex);

修改、删除、统计也是类似语法

Long deleteById(Long id);
Long countByUserName(String userName)

基本上SQL体系中的关键词都可以使用,例如:LIKEIgnoreCaseOrderBy

List<User> findBySexLike(String sex);
User findByUserNameIgnoreCase(String userName);
List<User> findByUserNameOrderBySexDesc(String sex);

其中,相关命名规范如下:

关键字 方法命名 JPQL snippet
And findByLastnameAndFirstname … where x.lastname = ?1 and x.firstname = ?2
Or findByLastnameOrFirstname … where x.lastname = ?1 or x.firstname = ?2
Is,Equals findByFirstnameIs,findByFirstnameEquals … where x.firstname = ?1
Between findByStartDateBetween … where x.startDate between ?1 and ?2
LessThan findByAgeLessThan … where x.age < ?1
LessThanEqual findByAgeLessThanEqual … where x.age ⇐ ?1
GreaterThan findByAgeGreaterThan … where x.age > ?1
GreaterThanEqual findByAgeGreaterThanEqual … where x.age >= ?1
After findByStartDateAfter … where x.startDate > ?1
Before findByStartDateBefore … where x.startDate < ?1
IsNull findByAgeIsNull … where x.age is null
IsNotNull,NotNull findByAge(Is)NotNull … where x.age not null
Like findByFirstnameLike … where x.firstname like ?1
NotLike findByFirstnameNotLike … where x.firstname not like ?1
StartingWith findByFirstnameStartingWith … where x.firstname like ?1
EndingWith findByFirstnameEndingWith … where x.firstname like ?1
Containing findByFirstnameContaining … where x.firstname like ?1 (parameter bound wrapped in %)
OrderBy findByAgeOrderByLastnameDesc … where x.age = ?1 order by x.lastname desc
Not findByLastnameNot … where x.lastname <> ?1
In findByAgeIn(Collection ages) … where x.age in ?1
NotIn findByAgeNotIn(Collection age) … where x.age not in ?1
TRUE findByActiveTrue() … where x.active = true
FALSE findByActiveFalse() … where x.active = false
IgnoreCase findByFirstnameIgnoreCase … where UPPER(x.firstame) = UPPER(?1)

PS:Spring-data-jpa的能力远不止本文提到的这些,由于本文主要以介绍接口测试开发为主,对于Spring-data-jpa的使用只是介绍了常见的使用方式。诸如 @Modifying 操作、分页排序、原生SQL支持以及与Spring MVC的结合使用等等内容就不在本文中详细展开。

多数据源的支持

同源数据库的多源支持

日常接口测试中因为测试项目使用的分布式开发模式,不同的服务有不同的数据源,常常需要在一个项目中使用多个数据源,因此需要配置Spring-data-jpa对多数据源的使用,一般分一下为三步:

  • 配置多数据源
  • 不同源的实体类放入不同包路径
  • 声明不同的包路径下使用不同的数据源、事务支持

异构数据库多源支持

比如项目中,即需要对mysql的支持,也需要对mongodb的查询等。

实体类声明 @Entity 关系型数据库支持类型、声明 @Documentmongodb支持类型,不同的数据源使用不同的实体就可以了

interface PersonRepository extends Repository<Person, Long> {}

@Entity
public class Person {}

interface UserRepository extends Repository<User, Long> {}

@Document
public class User {}

但是,如果User用户既使用 mysql 也使用 mongodb 呢,也可以做混合使用

interface JpaPersonRepository extends Repository<Person, Long> {}

interface MongoDBPersonRepository extends Repository<Person, Long> {}

@Entity
@Document
public class Person {}

也可以通过对不同的包路径进行声明,比如 A 包路径下使用mysql,B 包路径下使用mongoDB

@EnableJpaRepositories(basePackages = "com.zuozewei.repositories.jpa")
@EnableMongoRepositories(basePackages = "com.zuozewei.repositories.mongo")
interface Configuration { }

使用示例

工程配置

pom.xml中添加相关依赖,加入以下内容:

<dependencies>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>mysql</groupId>
			<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
			<scope>runtime</scope>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.projectlombok</groupId>
			<artifactId>lombok</artifactId>
			<optional>true</optional>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
			<scope>test</scope>
		</dependency>
    </dependencies>

在application.yml中配置:

  • 数据库连接信息(如使用嵌入式数据库则不需要)
  • 自动创建表结构的设置

例如使用mysql的情况如下:

spring:
  profiles:
    active: a
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
    # 手动创建db_person数据库
    url: jdbc:mysql://39.105.21.22:3306/db_person?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false
    username: zuozewei
    password: zuozewei
jpa:
  hibernate:
    ddl-auto: update
  # 显示sql 但不会显示具体的操作值 可以替换成log4jdbc
  show-sql: true

server:
  port: 8888
  servlet:
    context-path: /springboot

spring.jpa.properties.hibernate.hbm2ddl.autohibernate的配置属性,其主要作用是:自动创建、更新、验证数据库表结构。该参数的几种配置如下:

  • create:每次加载 hibernate 时都会删除上一次的生成的表,然后根据你的model类再重新来生成新表,哪怕两次没有任何改变也要这样执行,这就是导致数据库表数据丢失的一个重要原因。
  • create-drop:每次加载 hibernate 时根据 Entity 类生成表,但是sessionFactory一关闭,表就自动删除。
  • update:最常用的属性,第一次加载hibernate时根据 Entity 类会自动建立起表的结构(前提是先建立好数据库),以后加载 hibernate时根据model类自动更新表结构,即使表结构改变了但表中的行仍然存在不会删除以前的行。要注意的是当部署到服务器后,表结构是不会被马上建立起来的,是要等应用第一次运行起来后才会。
  • validate:每次加载 hibernate时,验证创建数据库表结构,只会和数据库中的表进行比较,不会创建新表,但是会插入新值。

至此已经完成基础配置,如果在Spring下整合使用过它的话,相信你已经感受到Spring Boot的便利之处:JPA的传统配置在persistence.xml文件中,但是这里我们不需要。当然,最好在构建项目时候按照之前提过的最佳实践的工程结构来组织,这样以确保各种配置都能被框架扫描到。

创建实体

创建一个User实体,包含id(主键)、name(姓名)、age(年龄)属性,通过ORM框架其会被映射到数据库表中,由于配置了hibernate.hbm2ddl.auto,在应用启动的时候框架会自动去数据库中创建对应的表。此处使用lombok效率插件,不熟悉的同学参照走进Java接口测试之效率插件lombok

/**
 * 用户实体类
 * @author zuozwei
 *
 */

@Entity
@Data
@Table(name = "person")
public class User {
	//主键自增长
	@Id
	@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
	private Integer id;

	@Column(nullable = false)
	private String name;

	@Column(nullable = false)
	private Integer age;

	public User() {
	}

	public User(String name, Integer age) {
		this.name = name;
		this.age = age;
	}

}

创建数据访问接口

下面针对User实体创建对应的Repository接口实现对该实体的数据访问

/**
 * 数据访问类
 * @author zuozewei
 *
 */
public interface UserRepository extends JpaRepository<User,Long> {

	User findByName(String name);

	User findByNameAndAge(String name, Integer age);

	@Query("from User u where u.name=:name")
	User findUser(@Param("name") String name);
}

Spring-data-jpa中,只需要编写类似上面这样的接口就可实现数据访问。不再像我们以往编写了接口时候还需要自己编写接口实现类,直接减少了我们的文件清单。
在上例中,我们可以看到下面两个函数:

User findByName(String name)
User findByNameAndAge(String name, Integer age)

它们分别实现了按 name 查询 User 实体和按 nameage 查询 User实体,可以看到我们这里没有任何类SQL语句就完成了两个条件查询方法。这就是Spring-data-jpa的一大特性:通过解析方法名创建查询。

除了通过解析方法名来创建查询外,它也提供通过使用 @Query 注解来创建查询,只需要编写JPQL语句,并通过类似“:name”来映射@Param指定的参数,就像例子中的第三个findUser函数一样。

Junit单元测试

在完成了上面的数据访问接口之后,按照惯例就是编写对应的Junit单元测试来验证编写的内容是否正确。这里就不多做介绍,主要通过数据操作和查询来反复验证操作的正确性。

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class userTest {
	@Autowired
	private UserRepository userRepository;
	
	@Test
	public void test(){

		// 创建10条记录
		userRepository.save(new User("AAA", 10));
		userRepository.save(new User("BBB", 20));
		userRepository.save(new User("CCC", 30));
		userRepository.save(new User("DDD", 40));
		userRepository.save(new User("EEE", 50));
		userRepository.save(new User("FFF", 60));
		userRepository.save(new User("GGG", 70));
		userRepository.save(new User("HHH", 80));
		userRepository.save(new User("III", 90));
		userRepository.save(new User("JJJ", 100));

		// 测试findAll, 查询所有记录
		Assert.assertEquals(10, userRepository.findAll().size());

		// 测试findByName, 查询姓名为FFF的User
		Assert.assertEquals(60, userRepository.findByName("FFF").getAge().longValue());

		// 测试findUser, 查询姓名为FFF的User
		Assert.assertEquals(60, userRepository.findUser("FFF").getAge().longValue());

		// 测试findByNameAndAge, 查询姓名为FFF并且年龄为60的User
		Assert.assertEquals("FFF", userRepository.findByNameAndAge("FFF", 60).getName());

		// 测试删除姓名为AAA的User
		userRepository.delete(userRepository.findByName("AAA"));

		// 测试findAll, 查询所有记录, 验证上面的删除是否成功
		Assert.assertEquals(9, userRepository.findAll().size());

	}
}

测试结果:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

工程结构

在这里插入图片描述

本文源码:

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