Spring Boot 入门 Day 4：JPA + H2 数据库持久化，数据告别「重启就没了」

从内存 Map 到真实数据库，让你的数据「落地」

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问题：Day 3 的「假存储」

Day 3 我们完成了完整的 CRUD，但数据存在 ConcurrentHashMap 里。这意味着：

• ✅ 程序运行时：数据正常
• ❌ 重启项目：数据全没了

就像一个记事本写在草稿纸上，一关机字迹全消失。今天我们要把数据真正「存进硬盘」。

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目标：数据库持久化

Day 3：请求 → Controller → Service → ConcurrentHashMap（内存，重启丢失）
Day 4：请求 → Controller → Service → Repository → H2 数据库（磁盘，永久保存）

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核心概念速览

1. ORM — 用操作对象的方式操作数据库

传统 JDBC 方式查一条记录要写 20 行：

Connection conn = ...;
PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement("SELECT * FROM tasks WHERE id = ?");
stmt.setLong(1, id);
ResultSet rs = stmt.executeQuery();
Task task = new Task();
task.setId(rs.getLong("id"));
task.setTitle(rs.getString("title"));
// ... 还有很多行

用 JPA（ORM 框架）只要 1 行：

Task task = taskRepository.findById(id).orElseThrow();

ORM = Object-Relational Mapping（对象关系映射），让你用 Java 对象的方式操作数据库，框架帮你翻译成 SQL。

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2. H2 数据库 — 开发神器

H2 是一个纯 Java 写的嵌入式数据库：

特点	说明
零安装	一个 jar 包搞定，不需要装 MySQL
文件模式	数据存到磁盘文件，重启不丢
Web 控制台	自带浏览器管理界面 /h2-console
完美兼容	支持标准 SQL，后续换 MySQL 几乎不用改代码

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3. JPA 核心注解一览

注解	作用	放哪
@Entity	标记这是数据库表对应的实体类	类上
@Table(name="xxx")	指定表名	类上
@Id	主键	字段上
@GeneratedValue	主键自动生成策略	字段上
@Column	配置列名、长度、是否可空	字段上
@PrePersist	插入数据库前自动执行的方法	方法上

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4. Spring Data JPA 的魔法

你只需要写一个接口，不用写实现类：

public interface TaskRepository extends JpaRepository<Task, Long> {
    // 继承后自动获得：findAll、findById、save、deleteById...
    
    // 按方法名命名规则自动生成查询：
    List<Task> findByStatus(String status);
    // → SELECT * FROM tasks WHERE status = ?
    
    List<Task> findByPriorityOrderByCreatedAtDesc(String priority);
    // → SELECT * FROM tasks WHERE priority = ? ORDER BY created_at DESC
}

方法名即 SQL！Spring 在运行时自动解析方法名并生成实现类。

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5. 事务（@Transactional）

保证多个数据库操作要么全成功，要么全失败：

转账场景：
  A 账户 -1000  ✅
  系统断电 💥
  B 账户 +1000  ❌ 没执行

→ 事务回滚，A 的 1000 块退回

• @Transactional — 写操作默认事务
• @Transactional(readOnly = true) — 读操作标记只读，性能更好

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动手实战：4 步完成改造

Step 1：添加依赖

在 pom.xml 的 <dependencies> 中加入：

<!-- Spring Data JPA -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>

<!-- H2 数据库 -->
<dependency>
    <groupId>com.h2database</groupId>
    <artifactId>h2</artifactId>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>

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Step 2：配置数据库

修改 src/main/resources/application.yml：

spring:
  datasource:
    url: jdbc:h2:file:./data/taskdb   # 文件模式，数据存磁盘
    driver-class-name: org.h2.Driver
    username: sa
    password:

  h2:
    console:
      enabled: true           # 开启 Web 控制台
      path: /h2-console       # 访问路径

  jpa:
    hibernate:
      ddl-auto: update        # 自动建表/更新表结构
    show-sql: true            # 控制台打印 SQL
    properties:
      hibernate:
        format_sql: true      # SQL 格式化

ddl-auto 四个值选哪个？

值	行为	什么时候用
update	自动建表，实体变自动更新	✅ 开发阶段
create-drop	启动建表，停止删表	测试
create	每次启动重建表（会删旧表！）	全新项目
validate	只校验不修改	✅ 生产环境

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Step 3：改造 Task 实体

给 Task.java 加上 JPA 注解：

@Entity
@Table(name = "tasks")
public class Task {

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

    @Column(nullable = false, length = 100)
    private String title;

    @Column(length = 500)
    private String description;

    @Column(nullable = false)
    private String status = "TODO";

    @Column(nullable = false)
    private String priority = "MEDIUM";

    @Column(name = "created_at", nullable = false, updatable = false)
    private LocalDateTime createdAt;

    // JPA 要求有无参构造器
    public Task() {}

    // 插入数据库前自动设时间
    @PrePersist
    protected void onCreate() {
        if (this.createdAt == null) {
            this.createdAt = LocalDateTime.now();
        }
    }

    // Getter / Setter ...
}

关键变化：

• @GeneratedValue → ID 由数据库自动生成，不用手动管了
• @PrePersist → 创建时间在实体内部自动设置
• updatable = false → 创建时间写入后不可更改

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Step 4：创建 Repository + 改造 Service

新建 src/main/java/com/agent/repository/TaskRepository.java：

@Repository
public interface TaskRepository extends JpaRepository<Task, Long> {
    List<Task> findByStatus(String status);
    List<Task> findByStatusOrderByCreatedAtDesc(String status);
    List<Task> findByPriorityOrderByCreatedAtDesc(String priority);
}

改造 TaskService.java——删掉 ConcurrentHashMap，换成 Repository：

@Service
@Transactional
public class TaskService {

    private final TaskRepository taskRepository;

    public TaskService(TaskRepository taskRepository) {
        this.taskRepository = taskRepository;
    }

    @Transactional(readOnly = true)
    public List<Task> listAll(String statusFilter) {
        if (statusFilter != null && !statusFilter.isBlank()) {
            return taskRepository.findByStatusOrderByCreatedAtDesc(statusFilter);
        }
        return taskRepository.findAll();
    }

    @Transactional(readOnly = true)
    public Optional<Task> getById(Long id) {
        return taskRepository.findById(id);
    }

    public Task create(Task task) {
        return taskRepository.save(task);   // 从 8 行变 1 行！
    }

    public Optional<Task> update(Long id, Task updateData) {
        return taskRepository.findById(id).map(existing -> {
            if (updateData.getTitle() != null) existing.setTitle(updateData.getTitle());
            if (updateData.getDescription() != null) existing.setDescription(updateData.getDescription());
            if (updateData.getStatus() != null) existing.setStatus(updateData.getStatus());
            if (updateData.getPriority() != null) existing.setPriority(updateData.getPriority());
            return taskRepository.save(existing);
        });
    }

    public boolean delete(Long id) {
        if (taskRepository.existsById(id)) {
            taskRepository.deleteById(id);
            return true;
        }
        return false;
    }
}

Service 变化对比：

	Day 3（内存）	Day 4（数据库）
存储	ConcurrentHashMap	TaskRepository
创建	8 行（设 ID、设时间、放 Map）	1 行 save()
ID 管理	手动 AtomicLong	数据库自动生成
时间管理	Service 手动设	@PrePersist 自动

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验证：重启数据还在！

mvn spring-boot:run

启动后浏览器打开 http://localhost:8080/h2-console，JDBC URL 填 jdbc:h2:file:./data/taskdb，点 Connect 就能看到 TASKS 表。

# 1. 创建一条任务
Invoke-WebRequest -Uri http://localhost:8080/api/tasks `
  -Method Post -ContentType "application/json" `
  -Body '{"title":"持久化测试","description":"重启后应该还在","priority":"HIGH"}'

# 2. 查列表 — 确认创建成功
Invoke-WebRequest -Uri http://localhost:8080/api/tasks

# 3. Ctrl+C 停掉项目，再 mvn spring-boot:run 重启动

# 4. 再查列表 — 数据还在！✅
Invoke-WebRequest -Uri http://localhost:8080/api/tasks

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Day 4 总结

要点	一句话
JPA	操作对象 = 操作数据库，告别手写 SQL
Spring Data JPA	只写接口不写实现，框架自动生成
H2 数据库	零安装嵌入式数据库，开发利器
ddl-auto: update	自动同步实体和表结构
@Transactional	保证数据一致性，读写分离优化性能
Repository 方法命名	findByXxxOrderByYyyDesc 直接翻译成 SQL

一句话记住 Day 4：内存变数据库，重启不丢数据。你写 interface，Spring 写实现。

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