Spring Data JPA：复合主键的正确使用与高效查询策略

碧海醫心

发布时间：2025-12-13 19:34:22

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Spring Data JPA：复合主键的正确使用与高效查询策略

本文深入探讨了在spring data jpa中处理复合主键的多种策略。我们将学习如何正确配置`jparepository`以支持`@embeddedid`，并通过`findbyid`方法、自定义派生查询以及jpql查询来检索实体。此外，文章还将重点介绍如何利用现代日期时间api替代过时的`java.util.date`，并构建健壮的错误处理机制，以提升应用程序的可靠性和用户体验。

Spring Data JPA 复合主键查询指南

在关系型数据库设计中，复合主键（Composite Primary Key）是常见的数据模型，它由两个或多个列共同唯一标识表中的一行记录。当在Spring Data JPA中处理带有复合主键的实体时，如何高效且正确地进行数据查询是开发者面临的一个核心问题。本文将详细介绍Spring Data JPA中处理复合主键的几种有效策略，并提供最佳实践。

1. 理解复合主键的定义

首先，我们需要正确定义复合主键。在JPA中，通常使用@Embeddable注解来创建一个可嵌入的类，该类包含构成复合主键的所有属性，并在实体中使用@EmbeddedId注解引用它。

// 复合主键类
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@EqualsAndHashCode
@Embeddable
public class PlansPKId implements Serializable {

    private long planId;
    private Date planDate; // 注意：建议使用java.time.* API

    // 构造函数、getter/setter、equals和hashCode方法
    // @Data, @AllArgsConstructor, @NoArgsConstructor, @EqualsAndHashCode (Lombok) 简化了这些
}

// 实体类
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@Entity
@Table(name = "plans")
public class Plans {
    @EmbeddedId
    private PlansPKId plansPKId;

    @Column
    private String planName;

    @Column
    private String weekday;

    // 其他关联和属性
    @ManyToMany
    @JoinTable(name = "Plan_Meds", joinColumns = {
            @JoinColumn(name = "planDate", referencedColumnName = "planDate"),
            @JoinColumn(name = "planId", referencedColumnName = "planId") }, inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "id"))
    private Set assignedMeds = new HashSet<>();
}

2. Spring Data JPA JpaRepository 的配置

JpaRepository接口的泛型参数要求指定实体类型和其主键类型。对于复合主键，主键类型应为我们定义的@Embeddable类。

@Repository
public interface PlansRepository extends JpaRepository {
    // 仓库接口
}

通过这样配置，JpaRepository就能够识别并处理Plans实体及其复合主键PlansPKId。

3. 使用 findById() 方法进行查询

配置好JpaRepository后，findById()方法即可用于通过复合主键检索实体。你需要创建一个PlansPKId的实例作为参数传递。

import java.util.Optional;

// ... 在服务层或业务逻辑中
public Plans findPlanByCompositeKey(long planId, Date planDate) {
    PlansPKId pkId = new PlansPKId(planId, planDate);
    Optional optionalPlans = plansRepo.findById(pkId);
    // 推荐使用orElseThrow进行异常处理
    return optionalPlans.orElseThrow(() -> PlansNotFoundException.idAndDate(planId, planDate).get());
}

注意事项：

直接在Optional上调用get()方法是不安全的，如果实体不存在，将抛出NoSuchElementException。
强烈建议使用orElseThrow()结合自定义异常来处理未找到实体的情况，提供更友好的错误信息和HTTP状态码。

4. 通过派生查询方法进行查询

Spring Data JPA 允许通过方法命名约定来自动生成查询。对于复合主键，你可以通过引用@EmbeddedId字段的属性来构建查询方法。

@Repository
public interface PlansRepository extends JpaRepository {
    Optional findByPlansPKIdPlanIdAndPlansPKIdPlanDate(long planId, Date planDate);
}

这种方法的优点是简洁，无需编写SQL或JPQL。然而，当复合主键的属性较多或名称较长时，方法名可能会变得非常冗长，降低可读性。

5. 使用 JPQL 自定义查询

如果你希望拥有更灵活的查询控制，或者不满意派生查询的方法命名，可以使用@Query注解编写JPQL（Java Persistence Query Language）查询。

import org.springframework.data.repository.query.Param;
import java.util.Optional;

@Repository
public interface PlansRepository extends JpaRepository {
    @Query("select p from Plans p where p.plansPKId.planId = :planId and p.plansPKId.planDate = :planDate")
    Optional findByCompositeId(@Param("planId") long planId, @Param("planDate") Date planDate);
}

这种方式提供了最大的灵活性，你可以自定义方法名，并且查询逻辑清晰明了。

6. 最佳实践：日期时间API与健壮的错误处理

6.1 现代化日期时间API

在Java 8及更高版本中，java.time包提供了功能更强大、更易用的日期和时间API（如LocalDate、LocalDateTime、ZonedDateTime），强烈建议替代过时的java.util.Date。

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// 更新复合主键类
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@EqualsAndHashCode
@Embeddable
public class PlansPKId implements Serializable {
    private long planId;
    private LocalDate planDate; // 使用LocalDate
}

相应地，你的控制器和业务逻辑也应更新以使用LocalDate。

6.2 优雅的错误处理

避免直接调用Optional.get()是Spring Data JPA的最佳实践之一。相反，应使用orElseThrow()结合自定义异常来提供有意义的错误反馈。

定义通用NotFoundException：

import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;

public abstract class NotFoundException extends RuntimeException {

    protected NotFoundException(final String object, final String identifierName, final Object identifier) {
        super(String.format("No %s found with %s %s", object, identifierName, identifier));
    }

    protected NotFoundException(final String object, final Map identifiers) {
        super(String.format("No %s found with %s", object,
                identifiers.entrySet().stream()
                        .map(entry -> String.format("%s %s", entry.getKey(), entry.getValue()))
                        .collect(Collectors.joining(" and "))));
    }
}

定义特定实体NotFoundException：

import java.util.Map;
import java.util.function.Supplier;

public class PlansNotFoundException extends NotFoundException {

    private PlansNotFoundException(final Map identifiers) {
        super("plans", identifiers);
    }

    public static Supplier idAndDate(final long planId, final LocalDate planDate) { // 注意LocalDate
        return () -> new PlansNotFoundException(Map.of("id", planId, "date", planDate));
    }
}

public class MedsNotFoundException extends NotFoundException {

    private MedsNotFoundException(final String identifierName, final Object identifier) {
        super("meds", identifierName, identifier);
    }

    public static Supplier id(final long id) {
        return () -> new MedsNotFoundException("id", id);
    }
}

在业务逻辑中应用：

// 假设 MedsRepository 也是 JpaRepository
// ...

public Plans assignPlansToMeds(Long medId, Long planId, LocalDate planDate) { // 注意LocalDate

    // 使用orElseThrow安全获取Meds实体
    Meds meds = medsRepo.findById(medId)
                        .orElseThrow(MedsNotFoundException.id(medId));

    // 使用orElseThrow安全获取Plans实体
    Plans plans = plansRepo.findById(new PlansPKId(planId, planDate)) // 或者使用自定义查询方法
                           .orElseThrow(PlansNotFoundException.idAndDate(planId, planDate));

    Set medsSet = plans.getAssignedMeds();
    medsSet.add(meds);
    plans.setAssignedMeds(medsSet);

    return plansRepo.save(plans);
}

通过这种方式，当实体未找到时，会抛出特定的NotFoundException。结合Spring的@ControllerAdvice，可以全局捕获这些异常，并将其映射到适当的HTTP状态码（例如404 Not Found）和用户友好的错误消息。