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jpa-patterns

JPA/Hibernate 模式，涵盖 Spring Boot 中的实体设计、关系、查询优化、事务、审计、索引、分页和连接池。

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SKILL.md

JPA/Hibernate 模式

用于 Spring Boot 中的数据建模、仓库层（Repositories）实现和性能调优。

何时激活

  • 设计 JPA 实体（Entities）和表映射
  • 定义关联关系（@OneToMany、@ManyToOne、@ManyToMany）
  • 优化查询（防止 N+1 问题、抓取策略、投影）
  • 配置事务、审计（Auditing）或逻辑删除
  • 设置分页、排序或自定义 Repository 方法
  • 调优连接池（HikariCP）或二级缓存（Second-level Caching）

实体设计

java
@Entity
@Table(name = "markets", indexes = {
  @Index(name = "idx_markets_slug", columnList = "slug", unique = true)
})
@EntityListeners(AuditingEntityListener.class)
public class MarketEntity {
  @Id @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
  private Long id;

  @Column(nullable = false, length = 200)
  private String name;

  @Column(nullable = false, unique = true, length = 120)
  private String slug;

  @Enumerated(EnumType.STRING)
  private MarketStatus status = MarketStatus.ACTIVE;

  @CreatedDate private Instant createdAt;
  @LastModifiedDate private Instant updatedAt;
}

启用审计（Auditing）：

java
@Configuration
@EnableJpaAuditing
class JpaConfig {}

关联关系与防止 N+1 问题

java
@OneToMany(mappedBy = "market", cascade = CascadeType.ALL, orphanRemoval = true)
private List<PositionEntity> positions = new ArrayList<>();
  • 默认使用延迟加载（Lazy Loading）；必要时在查询中使用 JOIN FETCH
  • 避免在集合上使用 EAGER；在读取路径中使用 DTO 投影（Projections）
java
@Query("select m from MarketEntity m left join fetch m.positions where m.id = :id")
Optional<MarketEntity> findWithPositions(@Param("id") Long id);

Repository 模式

java
public interface MarketRepository extends JpaRepository<MarketEntity, Long> {
  Optional<MarketEntity> findBySlug(String slug);

  @Query("select m from MarketEntity m where m.status = :status")
  Page<MarketEntity> findByStatus(@Param("status") MarketStatus status, Pageable pageable);
}
  • 对轻量级查询使用投影（Projections）：
java
public interface MarketSummary {
  Long getId();
  String getName();
  MarketStatus getStatus();
}
Page<MarketSummary> findAllBy(Pageable pageable);

事务

  • 在 Service 方法上添加 @Transactional 注解
  • 在读取路径上使用 @Transactional(readOnly = true) 以进行优化
  • 谨慎选择传播行为（Propagation）；避免长事务
java
@Transactional
public Market updateStatus(Long id, MarketStatus status) {
  MarketEntity entity = repo.findById(id)
      .orElseThrow(() -> new EntityNotFoundException("Market"));
  entity.setStatus(status);
  return Market.from(entity);
}

分页

java
PageRequest page = PageRequest.of(pageNumber, pageSize, Sort.by("createdAt").descending());
Page<MarketEntity> markets = repo.findByStatus(MarketStatus.ACTIVE, page);

对于类游标分页（Cursor-like pagination），在 JPQL 中包含 id > :lastId 并配合排序。

索引与性能

  • 为常用过滤器（status、slug、外键）添加索引
  • 使用匹配查询模式的复合索引（status, created_at）
  • 避免使用 select *；仅投影所需的列
  • 使用 saveAll 和 hibernate.jdbc.batch_size 进行批量写入

连接池 (HikariCP)

推荐属性配置：

spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=20
spring.datasource.hikari.minimum-idle=5
spring.datasource.hikari.connection-timeout=30000
spring.datasource.hikari.validation-timeout=5000

对于 PostgreSQL 的 LOB 处理，添加：

spring.jpa.properties.hibernate.jdbc.lob.non_contextual_creation=true

缓存

  • 一级缓存（1st-level cache）是基于 EntityManager 的；避免跨事务保留实体
  • 对于读多写少的实体，谨慎考虑二级缓存（Second-level cache）；验证逐出策略（Eviction Strategy）

数据库迁移 (Migrations)

  • 使用 Flyway 或 Liquibase；生产环境绝不依赖 Hibernate 的自动 DDL（auto DDL）
  • 保持迁移脚本的幂等性和增量性；避免在没有计划的情况下删除列

测试数据访问

  • 优先使用 @DataJpaTest 配合 Testcontainers 以镜像生产环境
  • 通过日志断言 SQL 效率：设置 logging.level.org.hibernate.SQL=DEBUG 以及针对参数值的 logging.level.org.hibernate.orm.jdbc.bind=TRACE

记住：保持实体精简、查询意图明确、事务简短。通过抓取策略和投影防止 N+1 问题，并为读/写路径建立索引。

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