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Spring&SpringBoot常用注解总结
框架
SpringBoot
Spring

可以毫不夸张地说,这篇文章介绍的 Spring/SpringBoot 常用注解基本已经涵盖你工作中遇到的大部分常用的场景。对于每一个注解本文都提供了具体用法,掌握这些内容后,使用 Spring Boot 来开发项目基本没啥大问题了!

为什么要写这篇文章?

最近看到网上有一篇关于 Spring Boot 常用注解的文章被广泛转载,但文章内容存在一些误导性,可能对没有太多实际使用经验的开发者不太友好。于是我花了几天时间总结了这篇文章,希望能够帮助大家更好地理解和使用 Spring 注解。

因为个人能力和精力有限,如果有任何错误或遗漏,欢迎指正!非常感激!

Spring Boot 基础注解

@SpringBootApplication 是 Spring Boot 应用的核心注解,通常用于标注主启动类。

示例:

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

我们可以把 @SpringBootApplication看作是下面三个注解的组合:

  • @EnableAutoConfiguration:启用 Spring Boot 的自动配置机制。
  • @ComponentScan:扫描 @Component@Service@Repository@Controller 等注解的类。
  • @Configuration:允许注册额外的 Spring Bean 或导入其他配置类。

源码如下:

package org.springframework.boot.autoconfigure;
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = {
    @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
    @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication {
   ......
}

package org.springframework.boot;
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Configuration
public @interface SpringBootConfiguration {

}

Spring Bean

依赖注入(Dependency Injection, DI)

@Autowired 用于自动注入依赖项(即其他 Spring Bean)。它可以标注在构造器、字段、Setter 方法或配置方法上,Spring 容器会自动查找匹配类型的 Bean 并将其注入。

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
    // ...
}

@RestController
public class UserController {
    // 字段注入
    @Autowired
    private UserService userService;
    // ...
}

当存在多个相同类型的 Bean 时,@Autowired 默认按类型注入可能产生歧义。此时,可以与 @Qualifier 结合使用,通过指定 Bean 的名称来精确选择需要注入的实例。

@Repository("userRepositoryA")
public class UserRepositoryA implements UserRepository { /* ... */ }

@Repository("userRepositoryB")
public class UserRepositoryB implements UserRepository { /* ... */ }

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    @Qualifier("userRepositoryA") // 指定注入名为 "userRepositoryA" 的 Bean
    private UserRepository userRepository;
    // ...
}

@Primary同样是为了解决同一类型存在多个 Bean 实例的注入问题。在 Bean 定义时(例如使用 @Bean 或类注解)添加 @Primary 注解,表示该 Bean 是首选的注入对象。当进行 @Autowired 注入时,如果没有使用 @Qualifier 指定名称,Spring 将优先选择带有 @Primary 的 Bean。

@Primary // 将 UserRepositoryA 设为首选注入对象
@Repository("userRepositoryA")
public class UserRepositoryA implements UserRepository { /* ... */ }

@Repository("userRepositoryB")
public class UserRepositoryB implements UserRepository { /* ... */ }

@Service
public class UserService {
    @Autowired // 会自动注入 UserRepositoryA,因为它是 @Primary
    private UserRepository userRepository;
    // ...
}

@Resource(name="beanName")是 JSR-250 规范定义的注解,也用于依赖注入。它默认按名称 (by Name) 查找 Bean 进行注入,而 @Autowired默认按类型 (by Type) 。如果未指定 name 属性,它会尝试根据字段名或方法名查找,如果找不到,则回退到按类型查找(类似 @Autowired)。

@Resource只能标注在字段 和 Setter 方法上,不支持构造器注入。

@Service
public class UserService {
    @Resource(name = "userRepositoryA")
    private UserRepository userRepository;
    // ...
}

Bean 作用域

@Scope("scopeName") 定义 Spring Bean 的作用域,即 Bean 实例的生命周期和可见范围。常用的作用域包括:

  • singleton : IoC 容器中只有唯一的 bean 实例。Spring 中的 bean 默认都是单例的,是对单例设计模式的应用。
  • prototype : 每次获取都会创建一个新的 bean 实例。也就是说,连续 getBean() 两次,得到的是不同的 Bean 实例。
  • request (仅 Web 应用可用): 每一次 HTTP 请求都会产生一个新的 bean(请求 bean),该 bean 仅在当前 HTTP request 内有效。
  • session (仅 Web 应用可用) : 每一次来自新 session 的 HTTP 请求都会产生一个新的 bean(会话 bean),该 bean 仅在当前 HTTP session 内有效。
  • application/global-session (仅 Web 应用可用):每个 Web 应用在启动时创建一个 Bean(应用 Bean),该 bean 仅在当前应用启动时间内有效。
  • websocket (仅 Web 应用可用):每一次 WebSocket 会话产生一个新的 bean。
@Component
// 每次获取都会创建新的 PrototypeBean 实例
@Scope("prototype")
public class PrototypeBean {
    // ...
}

Bean 注册

Spring 容器需要知道哪些类需要被管理为 Bean。除了使用 @Bean 方法显式声明(通常在 @Configuration 类中),更常见的方式是使用 Stereotype(构造型) 注解标记类,并配合组件扫描(Component Scanning)机制,让 Spring 自动发现并注册这些类作为 Bean。这些 Bean 后续可以通过 @Autowired 等方式注入到其他组件中。

下面是常见的一些注册 Bean 的注解:

  • @Component:通用的注解,可标注任意类为 Spring 组件。如果一个 Bean 不知道属于哪个层,可以使用@Component 注解标注。
  • @Repository : 对应持久层即 Dao 层,主要用于数据库相关操作。
  • @Service : 对应服务层,主要涉及一些复杂的逻辑,需要用到 Dao 层。
  • @Controller : 对应 Spring MVC 控制层,主要用于接受用户请求并调用 Service 层返回数据给前端页面。
  • @RestController:一个组合注解,等效于 @Controller + @ResponseBody。它专门用于构建 RESTful Web 服务的控制器。标注了 @RestController 的类,其所有处理器方法(handler methods)的返回值都会被自动序列化(通常为 JSON)并写入 HTTP 响应体,而不是被解析为视图名称。

@Controller vs @RestController

  • @Controller:主要用于传统的 Spring MVC 应用,方法返回值通常是逻辑视图名,需要视图解析器配合渲染页面。如果需要返回数据(如 JSON),则需要在方法上额外添加 @ResponseBody 注解。
  • @RestController:专为构建返回数据的 RESTful API 设计。类上使用此注解后,所有方法的返回值都会默认被视为响应体内容(相当于每个方法都隐式添加了 @ResponseBody),通常用于返回 JSON 或 XML 数据。在现代前后端分离的应用中,@RestController 是更常用的选择。

关于@RestController@Controller的对比,请看这篇文章:@RestController vs @Controller

配置

声明配置类

@Configuration 主要用于声明一个类是 Spring 的配置类。虽然也可以用 @Component 注解替代,但 @Configuration 能够更明确地表达该类的用途(定义 Bean),语义更清晰,也便于 Spring 进行特定的处理(例如,通过 CGLIB 代理确保 @Bean 方法的单例行为)。

@Configuration
public class AppConfig {

    // @Bean 注解用于在配置类中声明一个 Bean
    @Bean
    public TransferService transferService() {
        return new TransferServiceImpl();
    }

    // 配置类中可以包含一个或多个 @Bean 方法。
}

读取配置信息

在应用程序开发中,我们经常需要管理一些配置信息,例如数据库连接细节、第三方服务(如阿里云 OSS、短信服务、微信认证)的密钥或地址等。通常,这些信息会集中存放在配置文件(如 application.ymlapplication.properties)中,方便管理和修改。

Spring 提供了多种便捷的方式来读取这些配置信息。假设我们有如下 application.yml 文件:

wuhan2020: 2020年初武汉爆发了新型冠状病毒,疫情严重,但是,我相信一切都会过去!武汉加油!中国加油!

my-profile:
  name: Guide哥
  email: [email protected]

library:
  location: 湖北武汉加油中国加油
  books:
    - name: 天才基本法
      description: 二十二岁的林朝夕在父亲确诊阿尔茨海默病这天,得知自己暗恋多年的校园男神裴之即将出国深造的消息——对方考取的学校,恰是父亲当年为她放弃的那所。
    - name: 时间的秩序
      description: 为什么我们记得过去,而非未来?时间“流逝”意味着什么?是我们存在于时间之内,还是时间存在于我们之中?卡洛·罗韦利用诗意的文字,邀请我们思考这一亘古难题——时间的本质。
    - name: 了不起的我
      description: 如何养成一个新习惯?如何让心智变得更成熟?如何拥有高质量的关系? 如何走出人生的艰难时刻?

下面介绍几种常用的读取配置的方式:

1、@Value("${property.key}") 注入配置文件(如 application.propertiesapplication.yml)中的单个属性值。它还支持 Spring 表达式语言 (SpEL),可以实现更复杂的注入逻辑。

@Value("${wuhan2020}")
String wuhan2020;

2、@ConfigurationProperties可以读取配置信息并与 Bean 绑定,用的更多一些。

@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "library")
class LibraryProperties {
    @NotEmpty
    private String location;
    private List<Book> books;

    @Setter
    @Getter
    @ToString
    static class Book {
        String name;
        String description;
    }
  省略getter/setter
  ......
}

你可以像使用普通的 Spring Bean 一样,将其注入到类中使用。

@Service
public class LibraryService {

    private final LibraryProperties libraryProperties;

    @Autowired
    public LibraryService(LibraryProperties libraryProperties) {
        this.libraryProperties = libraryProperties;
    }

    public void printLibraryInfo() {
        System.out.println(libraryProperties);
    }
}

加载指定的配置文件

@PropertySource 注解允许加载自定义的配置文件。适用于需要将部分配置信息独立存储的场景。

@Component
@PropertySource("classpath:website.properties")

class WebSite {
    @Value("${url}")
    private String url;

  省略getter/setter
  ......
}

注意:当使用 @PropertySource 时,确保外部文件路径正确,且文件在类路径(classpath)中。

更多内容请查看我的这篇文章:10 分钟搞定 SpringBoot 如何优雅读取配置文件?

MVC

HTTP 请求

5 种常见的请求类型:

  • GET:请求从服务器获取特定资源。举个例子:GET /users(获取所有学生)
  • POST:在服务器上创建一个新的资源。举个例子:POST /users(创建学生)
  • PUT:更新服务器上的资源(客户端提供更新后的整个资源)。举个例子:PUT /users/12(更新编号为 12 的学生)
  • DELETE:从服务器删除特定的资源。举个例子:DELETE /users/12(删除编号为 12 的学生)
  • PATCH:更新服务器上的资源(客户端提供更改的属性,可以看做作是部分更新),使用的比较少,这里就不举例子了。

GET 请求

@GetMapping("users") 等价于@RequestMapping(value="/users",method=RequestMethod.GET)

@GetMapping("/users")
public ResponseEntity<List<User>> getAllUsers() {
 return userRepository.findAll();
}

POST 请求

@PostMapping("users") 等价于@RequestMapping(value="/users",method=RequestMethod.POST)

@PostMapping 通常与 @RequestBody 配合,用于接收 JSON 数据并映射为 Java 对象。

@PostMapping("/users")
public ResponseEntity<User> createUser(@Valid @RequestBody UserCreateRequest userCreateRequest) {
 return userRepository.save(userCreateRequest);
}

PUT 请求

@PutMapping("/users/{userId}") 等价于@RequestMapping(value="/users/{userId}",method=RequestMethod.PUT)

@PutMapping("/users/{userId}")
public ResponseEntity<User> updateUser(@PathVariable(value = "userId") Long userId,
  @Valid @RequestBody UserUpdateRequest userUpdateRequest) {
  ......
}

DELETE 请求

@DeleteMapping("/users/{userId}")等价于@RequestMapping(value="/users/{userId}",method=RequestMethod.DELETE)

@DeleteMapping("/users/{userId}")
public ResponseEntity deleteUser(@PathVariable(value = "userId") Long userId){
  ......
}

PATCH 请求

一般实际项目中,我们都是 PUT 不够用了之后才用 PATCH 请求去更新数据。

  @PatchMapping("/profile")
  public ResponseEntity updateStudent(@RequestBody StudentUpdateRequest studentUpdateRequest) {
        studentRepository.updateDetail(studentUpdateRequest);
        return ResponseEntity.ok().build();
    }

参数绑定

在处理 HTTP 请求时,Spring MVC 提供了多种注解用于绑定请求参数到方法参数中。以下是常见的参数绑定方式:

从 URL 路径中提取参数

@PathVariable 用于从 URL 路径中提取参数。例如:

@GetMapping("/klasses/{klassId}/teachers")
public List<Teacher> getTeachersByClass(@PathVariable("klassId") Long klassId) {
    return teacherService.findTeachersByClass(klassId);
}

若请求 URL 为 /klasses/123/teachers,则 klassId = 123

绑定查询参数

@RequestParam 用于绑定查询参数。例如:

@GetMapping("/klasses/{klassId}/teachers")
public List<Teacher> getTeachersByClass(@PathVariable Long klassId,
                                        @RequestParam(value = "type", required = false) String type) {
    return teacherService.findTeachersByClassAndType(klassId, type);
}

若请求 URL 为 /klasses/123/teachers?type=web,则 klassId = 123type = web

绑定请求体中的 JSON 数据

@RequestBody 用于读取 Request 请求(可能是 POST,PUT,DELETE,GET 请求)的 body 部分并且Content-Type 为 application/json 格式的数据,接收到数据之后会自动将数据绑定到 Java 对象上去。系统会使用HttpMessageConverter或者自定义的HttpMessageConverter将请求的 body 中的 json 字符串转换为 java 对象。

我用一个简单的例子来给演示一下基本使用!

我们有一个注册的接口:

@PostMapping("/sign-up")
public ResponseEntity signUp(@RequestBody @Valid UserRegisterRequest userRegisterRequest) {
  userService.save(userRegisterRequest);
  return ResponseEntity.ok().build();
}

UserRegisterRequest对象:

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class UserRegisterRequest {
    @NotBlank
    private String userName;
    @NotBlank
    private String password;
    @NotBlank
    private String fullName;
}

我们发送 post 请求到这个接口,并且 body 携带 JSON 数据:

{ "userName": "coder", "fullName": "shuangkou", "password": "123456" }

这样我们的后端就可以直接把 json 格式的数据映射到我们的 UserRegisterRequest 类上。

注意

  • 一个方法只能有一个 @RequestBody 参数,但可以有多个 @PathVariable@RequestParam
  • 如果需要接收多个复杂对象,建议合并成一个单一对象。

数据校验

数据校验是保障系统稳定性和安全性的关键环节。即使在用户界面(前端)已经实施了数据校验,后端服务仍必须对接收到的数据进行再次校验。这是因为前端校验可以被轻易绕过(例如,通过开发者工具修改请求或使用 Postman、curl 等 HTTP 工具直接调用 API),恶意或错误的数据可能直接发送到后端。因此,后端校验是防止非法数据、维护数据一致性、确保业务逻辑正确执行的最后一道,也是最重要的一道防线。

Bean Validation 是一套定义 JavaBean 参数校验标准的规范 (JSR 303, 349, 380),它提供了一系列注解,可以直接用于 JavaBean 的属性上,从而实现便捷的参数校验。

  • JSR 303 (Bean Validation 1.0): 奠定了基础,引入了核心校验注解(如 @NotNull@Size@Min@Max 等),定义了如何通过注解的方式对 JavaBean 的属性进行校验,并支持嵌套对象校验和自定义校验器。
  • JSR 349 (Bean Validation 1.1): 在 1.0 基础上进行扩展,例如引入了对方法参数和返回值校验的支持、增强了对分组校验(Group Validation)的处理。
  • JSR 380 (Bean Validation 2.0): 拥抱 Java 8 的新特性,并进行了一些改进,例如支持 java.time 包中的日期和时间类型、引入了一些新的校验注解(如 @NotEmpty, @NotBlank等)。

Bean Validation 本身只是一套规范(接口和注解),我们需要一个实现了这套规范的具体框架来执行校验逻辑。目前,Hibernate Validator 是 Bean Validation 规范最权威、使用最广泛的参考实现。

  • Hibernate Validator 4.x 实现了 Bean Validation 1.0 (JSR 303)。
  • Hibernate Validator 5.x 实现了 Bean Validation 1.1 (JSR 349)。
  • Hibernate Validator 6.x 及更高版本实现了 Bean Validation 2.0 (JSR 380)。

在 Spring Boot 项目中使用 Bean Validation 非常方便,这得益于 Spring Boot 的自动配置能力。关于依赖引入,需要注意:

  • 在较早版本的 Spring Boot(通常指 2.3.x 之前)中,spring-boot-starter-web 依赖默认包含了 hibernate-validator。因此,只要引入了 Web Starter,就无需额外添加校验相关的依赖。
  • 从 Spring Boot 2.3.x 版本开始,为了更精细化的依赖管理,校验相关的依赖被移出了 spring-boot-starter-web。如果你的项目使用了这些或更新的版本,并且需要 Bean Validation 功能,那么你需要显式地添加 spring-boot-starter-validation 依赖:
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-validation</artifactId>
</dependency>

非 SpringBoot 项目需要自行引入相关依赖包,这里不多做讲解,具体可以查看我的这篇文章:如何在 Spring/Spring Boot 中做参数校验?你需要了解的都在这里!

👉 需要注意的是:所有的注解,推荐使用 JSR 注解,即javax.validation.constraints,而不是org.hibernate.validator.constraints

一些常用的字段验证的注解

Bean Validation 规范及其实现(如 Hibernate Validator)提供了丰富的注解,用于声明式地定义校验规则。以下是一些常用的注解及其说明:

  • @NotNull: 检查被注解的元素(任意类型)不能为 null
  • @NotEmpty: 检查被注解的元素(如 CharSequenceCollectionMapArray)不能为 null 且其大小/长度不能为 0。注意:对于字符串,@NotEmpty 允许包含空白字符的字符串,如 " "
  • @NotBlank: 检查被注解的 CharSequence(如 String)不能为 null,并且去除首尾空格后的长度必须大于 0。(即,不能为空白字符串)。
  • @Null: 检查被注解的元素必须为 null
  • @AssertTrue / @AssertFalse: 检查被注解的 booleanBoolean 类型元素必须为 true / false
  • @Min(value) / @Max(value): 检查被注解的数字类型(或其字符串表示)的值必须大于等于 / 小于等于指定的 value。适用于整数类型(byteshortintlongBigInteger 等)。
  • @DecimalMin(value) / @DecimalMax(value): 功能类似 @Min / @Max,但适用于包含小数的数字类型(BigDecimalBigIntegerCharSequencebyteshortintlong及其包装类)。 value 必须是数字的字符串表示。
  • @Size(min=, max=): 检查被注解的元素(如 CharSequenceCollectionMapArray)的大小/长度必须在指定的 minmax 范围之内(包含边界)。
  • @Digits(integer=, fraction=): 检查被注解的数字类型(或其字符串表示)的值,其整数部分的位数必须 ≤ integer,小数部分的位数必须 ≤ fraction
  • @Pattern(regexp=, flags=): 检查被注解的 CharSequence(如 String)是否匹配指定的正则表达式 (regexp)。flags 可以指定匹配模式(如不区分大小写)。
  • @Email: 检查被注解的 CharSequence(如 String)是否符合 Email 格式(内置了一个相对宽松的正则表达式)。
  • @Past / @Future: 检查被注解的日期或时间类型(java.util.Datejava.util.Calendar、JSR 310 java.time 包下的类型)是否在当前时间之前 / 之后。
  • @PastOrPresent / @FutureOrPresent: 类似 @Past / @Future,但允许等于当前时间。
  • ......

验证请求体(RequestBody)

当 Controller 方法使用 @RequestBody 注解来接收请求体并将其绑定到一个对象时,可以在该参数前添加 @Valid 注解来触发对该对象的校验。如果验证失败,它将抛出MethodArgumentNotValidException

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Person {
    @NotNull(message = "classId 不能为空")
    private String classId;

    @Size(max = 33)
    @NotNull(message = "name 不能为空")
    private String name;

    @Pattern(regexp = "((^Man$|^Woman$|^UGM$))", message = "sex 值不在可选范围")
    @NotNull(message = "sex 不能为空")
    private String sex;

    @Email(message = "email 格式不正确")
    @NotNull(message = "email 不能为空")
    private String email;
}


@RestController
@RequestMapping("/api")
public class PersonController {
    @PostMapping("/person")
    public ResponseEntity<Person> getPerson(@RequestBody @Valid Person person) {
        return ResponseEntity.ok().body(person);
    }
}

验证请求参数(Path Variables 和 Request Parameters)

对于直接映射到方法参数的简单类型数据(如路径变量 @PathVariable 或请求参数 @RequestParam),校验方式略有不同:

  1. 在 Controller 类上添加 @Validated 注解:这个注解是 Spring 提供的(非 JSR 标准),它使得 Spring 能够处理方法级别的参数校验注解。这是必需步骤。
  2. 将校验注解直接放在方法参数上:将 @Min, @Max, @Size, @Pattern 等校验注解直接应用于对应的 @PathVariable@RequestParam 参数。

一定一定不要忘记在类上加上 @Validated 注解了,这个参数可以告诉 Spring 去校验方法参数。

@RestController
@RequestMapping("/api")
@Validated // 关键步骤 1: 必须在类上添加 @Validated
public class PersonController {

    @GetMapping("/person/{id}")
    public ResponseEntity<Integer> getPersonByID(
            @PathVariable("id")
            @Max(value = 5, message = "ID 不能超过 5") // 关键步骤 2: 校验注解直接放在参数上
            Integer id
    ) {
        // 如果传入的 id > 5,Spring 会在进入方法体前抛出 ConstraintViolationException 异常。
        // 全局异常处理器同样需要处理此异常。
        return ResponseEntity.ok().body(id);
    }

    @GetMapping("/person")
    public ResponseEntity<String> findPersonByName(
            @RequestParam("name")
            @NotBlank(message = "姓名不能为空") // 同样适用于 @RequestParam
            @Size(max = 10, message = "姓名长度不能超过 10")
            String name
    ) {
        return ResponseEntity.ok().body("Found person: " + name);
    }
}

全局异常处理

介绍一下我们 Spring 项目必备的全局处理 Controller 层异常。

相关注解:

  1. @ControllerAdvice :注解定义全局异常处理类
  2. @ExceptionHandler :注解声明异常处理方法

如何使用呢?拿我们在第 5 节参数校验这块来举例子。如果方法参数不对的话就会抛出MethodArgumentNotValidException,我们来处理这个异常。

@ControllerAdvice
@ResponseBody
public class GlobalExceptionHandler {

    /**
     * 请求参数异常处理
     */
    @ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)
    public ResponseEntity<?> handleMethodArgumentNotValidException(MethodArgumentNotValidException ex, HttpServletRequest request) {
       ......
    }
}

更多关于 Spring Boot 异常处理的内容,请看我的这两篇文章:

  1. SpringBoot 处理异常的几种常见姿势
  2. 使用枚举简单封装一个优雅的 Spring Boot 全局异常处理!

事务

在要开启事务的方法上使用@Transactional注解即可!

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void save() {
  ......
}

我们知道 Exception 分为运行时异常 RuntimeException 和非运行时异常。在@Transactional注解中如果不配置rollbackFor属性,那么事务只会在遇到RuntimeException的时候才会回滚,加上rollbackFor=Exception.class,可以让事务在遇到非运行时异常时也回滚。

@Transactional 注解一般可以作用在或者方法上。

  • 作用于类:当把@Transactional 注解放在类上时,表示所有该类的 public 方法都配置相同的事务属性信息。
  • 作用于方法:当类配置了@Transactional,方法也配置了@Transactional,方法的事务会覆盖类的事务配置信息。

更多关于 Spring 事务的内容请查看我的这篇文章:可能是最漂亮的 Spring 事务管理详解

JPA

Spring Data JPA 提供了一系列注解和功能,帮助开发者轻松实现 ORM(对象关系映射)。

创建表

@Entity 用于声明一个类为 JPA 实体类,与数据库中的表映射。@Table 指定实体对应的表名。

@Entity
@Table(name = "role")
public class Role {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    private String name;
    private String description;

    // 省略 getter/setter
}

主键生成策略

@Id声明字段为主键。@GeneratedValue 指定主键的生成策略。

JPA 提供了 4 种主键生成策略:

  • GenerationType.TABLE:通过数据库表生成主键。
  • GenerationType.SEQUENCE:通过数据库序列生成主键(适用于 Oracle 等数据库)。
  • GenerationType.IDENTITY:主键自增长(适用于 MySQL 等数据库)。
  • GenerationType.AUTO:由 JPA 自动选择合适的生成策略(默认策略)。
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;

通过 @GenericGenerator 声明自定义主键生成策略:

@Id
@GeneratedValue(generator = "IdentityIdGenerator")
@GenericGenerator(name = "IdentityIdGenerator", strategy = "identity")
private Long id;

等价于:

@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;

JPA 提供的主键生成策略有如下几种:

public class DefaultIdentifierGeneratorFactory
    implements MutableIdentifierGeneratorFactory, Serializable, ServiceRegistryAwareService {

  @SuppressWarnings("deprecation")
  public DefaultIdentifierGeneratorFactory() {
    register( "uuid2", UUIDGenerator.class );
    register( "guid", GUIDGenerator.class );      // can be done with UUIDGenerator + strategy
    register( "uuid", UUIDHexGenerator.class );      // "deprecated" for new use
    register( "uuid.hex", UUIDHexGenerator.class );   // uuid.hex is deprecated
    register( "assigned", Assigned.class );
    register( "identity", IdentityGenerator.class );
    register( "select", SelectGenerator.class );
    register( "sequence", SequenceStyleGenerator.class );
    register( "seqhilo", SequenceHiLoGenerator.class );
    register( "increment", IncrementGenerator.class );
    register( "foreign", ForeignGenerator.class );
    register( "sequence-identity", SequenceIdentityGenerator.class );
    register( "enhanced-sequence", SequenceStyleGenerator.class );
    register( "enhanced-table", TableGenerator.class );
  }

  public void register(String strategy, Class generatorClass) {
    LOG.debugf( "Registering IdentifierGenerator strategy [%s] -> [%s]", strategy, generatorClass.getName() );
    final Class previous = generatorStrategyToClassNameMap.put( strategy, generatorClass );
    if ( previous != null ) {
      LOG.debugf( "    - overriding [%s]", previous.getName() );
    }
  }

}

字段映射

@Column 用于指定实体字段与数据库列的映射关系。

  • name:指定数据库列名。
  • nullable:指定是否允许为 null
  • length:设置字段的长度(仅适用于 String 类型)。
  • columnDefinition:指定字段的数据库类型和默认值。
@Column(name = "user_name", nullable = false, length = 32)
private String userName;

@Column(columnDefinition = "tinyint(1) default 1")
private Boolean enabled;

忽略字段

@Transient 用于声明不需要持久化的字段。

@Entity
public class User {

    @Transient
    private String temporaryField; // 不会映射到数据库表中
}

其他不被持久化的字段方式:

  • static:静态字段不会被持久化。
  • final:最终字段不会被持久化。
  • transient:使用 Java 的 transient 关键字声明的字段不会被序列化或持久化。

大字段存储

@Lob 用于声明大字段(如 CLOBBLOB)。

@Lob
@Column(name = "content", columnDefinition = "LONGTEXT NOT NULL")
private String content;

枚举类型映射

@Enumerated 用于将枚举类型映射为数据库字段。

  • EnumType.ORDINAL:存储枚举的序号(默认)。
  • EnumType.STRING:存储枚举的名称(推荐)。
public enum Gender {
    MALE,
    FEMALE
}

@Entity
public class User {

    @Enumerated(EnumType.STRING)
    private Gender gender;
}

数据库中存储的值为 MALEFEMALE

审计功能

通过 JPA 的审计功能,可以在实体中自动记录创建时间、更新时间、创建人和更新人等信息。

审计基类:

@Data
@MappedSuperclass
@EntityListeners(AuditingEntityListener.class)
public abstract class AbstractAuditBase {

    @CreatedDate
    @Column(updatable = false)
    private Instant createdAt;

    @LastModifiedDate
    private Instant updatedAt;

    @CreatedBy
    @Column(updatable = false)
    private String createdBy;

    @LastModifiedBy
    private String updatedBy;
}

配置审计功能:

@Configuration
@EnableJpaAuditing
public class AuditConfig {

    @Bean
    public AuditorAware<String> auditorProvider() {
        return () -> Optional.ofNullable(SecurityContextHolder.getContext())
                .map(SecurityContext::getAuthentication)
                .filter(Authentication::isAuthenticated)
                .map(Authentication::getName);
    }
}

简单介绍一下上面涉及到的一些注解:

  1. @CreatedDate: 表示该字段为创建时间字段,在这个实体被 insert 的时候,会设置值
  2. @CreatedBy :表示该字段为创建人,在这个实体被 insert 的时候,会设置值 @LastModifiedDate@LastModifiedBy同理。
  3. @EnableJpaAuditing:开启 JPA 审计功能。

修改和删除操作

@Modifying 注解用于标识修改或删除操作,必须与 @Transactional 一起使用。

@Repository
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {

    @Modifying
    @Transactional
    void deleteByUserName(String userName);
}

关联关系

JPA 提供了 4 种关联关系的注解:

  • @OneToOne:一对一关系。
  • @OneToMany:一对多关系。
  • @ManyToOne:多对一关系。
  • @ManyToMany:多对多关系。
@Entity
public class User {

    @OneToOne
    private Profile profile;

    @OneToMany(mappedBy = "user")
    private List<Order> orders;
}

JSON 数据处理

在 Web 开发中,经常需要处理 Java 对象与 JSON 格式之间的转换。Spring 通常集成 Jackson 库来完成此任务,以下是一些常用的 Jackson 注解,可以帮助我们定制化 JSON 的序列化(Java 对象转 JSON)和反序列化(JSON 转 Java 对象)过程。

过滤 JSON 字段

有时我们不希望 Java 对象的某些字段被包含在最终生成的 JSON 中,或者在将 JSON 转换为 Java 对象时不处理某些 JSON 属性。

@JsonIgnoreProperties 作用在类上用于过滤掉特定字段不返回或者不解析。

// 在生成 JSON 时忽略 userRoles 属性
// 如果允许未知属性(即 JSON 中有而类中没有的属性),可以添加 ignoreUnknown = true
@JsonIgnoreProperties({"userRoles"})
public class User {
    private String userName;
    private String fullName;
    private String password;
    private List<UserRole> userRoles = new ArrayList<>();
    // getters and setters...
}

@JsonIgnore作用于字段或 getter/setter 方法级别,用于指定在序列化或反序列化时忽略该特定属性。

public class User {
    private String userName;
    private String fullName;
    private String password;

    // 在生成 JSON 时忽略 userRoles 属性
    @JsonIgnore
    private List<UserRole> userRoles = new ArrayList<>();
    // getters and setters...
}

@JsonIgnoreProperties 更适用于在类定义时明确排除多个字段,或继承场景下的字段排除;@JsonIgnore 则更直接地用于标记单个具体字段。

格式化 JSON 数据

@JsonFormat 用于指定属性在序列化和反序列化时的格式。常用于日期时间类型的格式化。

比如:

// 指定 Date 类型序列化为 ISO 8601 格式字符串,并设置时区为 GMT
@JsonFormat(shape = JsonFormat.Shape.STRING, pattern = "yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss.SSS'Z'", timezone = "GMT")
private Date date;

扁平化 JSON 对象

@JsonUnwrapped 注解作用于字段上,用于在序列化时将其嵌套对象的属性“提升”到当前对象的层级,反序列化时执行相反操作。这可以使 JSON 结构更扁平。

假设有 Account 类,包含 LocationPersonInfo 两个嵌套对象。

@Getter
@Setter
@ToString
public class Account {
    private Location location;
    private PersonInfo personInfo;

  @Getter
  @Setter
  @ToString
  public static class Location {
     private String provinceName;
     private String countyName;
  }
  @Getter
  @Setter
  @ToString
  public static class PersonInfo {
    private String userName;
    private String fullName;
  }
}

未扁平化之前的 JSON 结构:

{
  "location": {
    "provinceName": "湖北",
    "countyName": "武汉"
  },
  "personInfo": {
    "userName": "coder1234",
    "fullName": "shaungkou"
  }
}

使用@JsonUnwrapped 扁平对象:

@Getter
@Setter
@ToString
public class Account {
    @JsonUnwrapped
    private Location location;
    @JsonUnwrapped
    private PersonInfo personInfo;
    ......
}

扁平化后的 JSON 结构:

{
  "provinceName": "湖北",
  "countyName": "武汉",
  "userName": "coder1234",
  "fullName": "shaungkou"
}

测试

@ActiveProfiles一般作用于测试类上, 用于声明生效的 Spring 配置文件。

// 指定在 RANDOM_PORT 上启动应用上下文,并激活 "test" profile
@SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
@ActiveProfiles("test")
@Slf4j
public abstract class TestBase {
    // Common test setup or abstract methods...
}

@Test 是 JUnit 框架(通常是 JUnit 5 Jupiter)提供的注解,用于标记一个方法为测试方法。虽然不是 Spring 自身的注解,但它是执行单元测试和集成测试的基础。

@Transactional被声明的测试方法的数据会回滚,避免污染测试数据。

@WithMockUser 是 Spring Security Test 模块提供的注解,用于在测试期间模拟一个已认证的用户。可以方便地指定用户名、密码、角色(authorities)等信息,从而测试受安全保护的端点或方法。

public class MyServiceTest extends TestBase { // Assuming TestBase provides Spring context

    @Test
    @Transactional // 测试数据将回滚
    @WithMockUser(username = "test-user", authorities = { "ROLE_TEACHER", "read" }) // 模拟一个名为 "test-user",拥有 TEACHER 角色和 read 权限的用户
    void should_perform_action_requiring_teacher_role() throws Exception {
        // ... 测试逻辑 ...
        // 这里可以调用需要 "ROLE_TEACHER" 权限的服务方法
    }
}