Spring Boot 2.x基础教程：使用PostgreSQL数据库

2021-10-08

翟永超

Spring Boot

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在如今的关系型数据库中，有两个开源产品是你必须知道的。其中一个是MySQL，相信关注我的小伙伴们一定都不陌生，因为之前的Spring Boot关于关系型数据库的所有例子都是对MySQL来介绍的。而今天我们将介绍另外一个开源关系型数据库：PostgreSQL，以及在Spring Boot中如何使用。

PostgreSQL简介

在学习PostgreSQL的时候，我们总是会将其与MySQL放一起来比较：MySQL自称是最流行的开源数据库，而PostgreSQL则标榜自己是最先进的开源数据库，那么有多先进呢？下面就一起认识一下它！

PostgreSQL是一种特性非常齐全的自由软件的对象-关系型数据库管理系统（ORDBMS），是以加州大学计算机系开发的POSTGRES，4.2版本为基础的对象关系型数据库管理系统。POSTGRES的许多领先概念只是在比较迟的时候才出现在商业网站数据库中。PostgreSQL支持大部分的SQL标准并且提供了很多其他现代特性，如复杂查询、外键、触发器、视图、事务完整性、多版本并发控制等。同样，PostgreSQL也可以用许多方法扩展，例如通过增加新的数据类型、函数、操作符、聚集函数、索引方法、过程语言等。另外，因为许可证的灵活，任何人都可以以任何目的免费使用、修改和分发PostgreSQL。

PostgreSQL的优势

既然跟MySQL一样，同为关系型数据库，那么什么时候用MySQL，什么时候用PostgreSQL自然是我们需要去了解的。所以下面简单介绍一下，PostgreSQL相比于MySQL来说，都有哪些优势，如果你有这些需求，那么选择PostgreSQL就优于MySQL，反之则还是选择MySQL更佳：

支持存储一些特殊的数据类型，比如：array、json、jsonb
对地理信息的存储与处理有更好的支持，所以它可以成为一个空间数据库，更好的管理数据测量和几何拓扑分析
可以快速构建REST API，通过PostgREST可以方便的为任何PostgreSQL数据库提供RESTful API的服务
支持树状结构，可以更方便的处理具备此类特性的数据存储
外部数据源支持，可以把MySQL、Oracle、CSV、Hadoop等当成自己数据库中的表来进行查询
对索引的支持更强，PostgreSQL支持 B-树、哈希、R-树和 Gist 索引。而MySQL取决于存储引擎。MyISAM：BTREE，InnoDB：BTREE。
事务隔离更好，MySQL 的事务隔离级别repeatable read并不能阻止常见的并发更新，得加锁才可以，但悲观锁会影响性能，手动实现乐观锁又复杂。而 PostgreSQL 的列里有隐藏的乐观锁 version 字段，默认的 repeatable read 级别就能保证并发更新的正确性，并且又有乐观锁的性能。
时间精度更高，可以精确到秒以下
字符支持更好，MySQL里需要utf8mb4才能显示emoji，PostgreSQL没这个坑
存储方式支持更大的数据量，PostgreSQL主表采用堆表存放，MySQL采用索引组织表，能够支持比MySQL更大的数据量。
序列支持更好，MySQL不支持多个表从同一个序列中取id，而PostgreSQL可以
增加列更简单，MySQL表增加列，基本上是重建表和索引，会花很长时间。PostgreSQL表增加列，只是在数据字典中增加表定义，不会重建表。

这里仅列举了开发者视角关注的一些优势，还有一些其他优势读者可查看这篇文章，获得更详细的解读。

下载与安装

读者可以通过下面的链接获取PostgreSQL各版本的安装程序，这里不对安装过程做详细描述了，根据安装程序的指引相信大家都能完成安装（一路next，设置访问密码和端口即可）。

下载地址：https://www.enterprisedb.com/downloads/postgres-postgresql-downloads

注意：因为14是今天刚发布的版本，为避免Spring Boot的兼容问题，还是选用之前的13.4版本来完成下面的实验。

安装完成后，打开pgAdmin。因为自带了界面化的管理工具，所以如果你用过mysql等任何关系型数据库的话，基本不用怎么学，就可以上手使用了。

PostgreSQL pgAdmin

Spring Boot中如何使用

在安装好了PostgreSQL之后，下面我们尝试一下在Spring Boot中使用PostgreSQL数据库。

第一步：创建一个基础的Spring Boot项目（如果您还不会，可以参考这篇文章：快速入门）

第二步：在pom.xml中引入访问PostgreSQL需要的两个重要依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.postgresql</groupId>
    <artifactId>postgresql</artifactId>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>

这里postgresql是必须的，spring-boot-starter-data-jpa的还可以替换成其他的数据访问封装框架，比如：MyBatis等，具体根据你使用习惯来替换依赖即可。因为已经是更上层的封装，所以基本使用与之前用MySQL是类似的，所以你也可以参考之前MySQL的文章进行配置，但数据源部分需要根据下面的部分配置。

第三步：在配置文件中为PostgreSQL数据库配置数据源、以及JPA的必要配置。

spring.datasource.url=jdbc:postgresql://localhost:5432/test
spring.datasource.username=postgres
spring.datasource.password=123456
spring.datasource.driver-class-name=org.postgresql.Driver

spring.jpa.properties.hibernate.dialect=org.hibernate.dialect.PostgreSQLDialect
spring.jpa.properties.hibernate.hbm2ddl.auto=create

第四步：创建用户信息实体，映射user_info表（最后完成可在pgAdmin中查看）

@Entity
@Data
@NoArgsConstructor
public class UserInfo {

    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;

    private String name;
    private Integer age;

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

第五步：创建用户信息实体的增删改查

public interface UserInfoRepository extends JpaRepository<UserInfo, Long> {

    UserInfo findByName(String name);

    UserInfo findByNameAndAge(String name, Integer age);

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

}

第六步：创建单元测试，尝试一下增删改查操作。

@Slf4j
@SpringBootTest
public class ApplicationTests {

    @Autowired
    private UserInfoRepository userRepository;

    @Test
    public void test() throws Exception {
        // 创建10条记录
        userRepository.save(new UserInfo("AAA", 10));
        userRepository.save(new UserInfo("BBB", 20));
        userRepository.save(new UserInfo("CCC", 30));
        userRepository.save(new UserInfo("DDD", 40));
        userRepository.save(new UserInfo("EEE", 50));
        userRepository.save(new UserInfo("FFF", 60));
        userRepository.save(new UserInfo("GGG", 70));
        userRepository.save(new UserInfo("HHH", 80));
        userRepository.save(new UserInfo("III", 90));
        userRepository.save(new UserInfo("JJJ", 100));

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

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

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

        // 测试findByNameAndAge, 查询姓名为FFF并且年龄为60的User
        Assertions.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
        Assertions.assertEquals(9, userRepository.findAll().size());

    }

}