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DAY 15
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30天從零撰寫 Kotlin 語言並應用於 Spring Boot 開發系列 第 15

[Day 15] 遠征 Kotlin × Spring Boot 設定資料庫與匯入初始資料

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接下來,我們將嘗試在專案內連接資料庫,資料庫部份會採用 H2 資料庫進行練習,H2 是一個開源的資料庫引擎,其底層是使用 Java 所實作的資料庫,它可以作為嵌入式資料庫使用,在開發環境使用與測試非常方便,不像MySQL等資料庫需要啟動一個服務與設定相關配置才能夠使用,大大減少環境設定成本。

我們利用昨日所建置的專案繼續實作,本章文章也有將專案放到 Github 供大家參考,我們先在專案的 build.gradle.kts 檔案加入兩個套件 JDBCH2配置到 Gradle 工具設定中,詳細可參考下面內容與結果圖片:

(1) 在 build.gradle.kts 的 dependencies 加入以下內容

// 在 dependencies 加入下面兩段
implementation("org.springframework.boot:spring-boot-starter-jdbc")
runtimeOnly("com.h2database:h2")

(2) 加入完畢後,應為以下結果,供大家參考
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20200924/201211793KwyiggT4w.png

(3) 設定 application.yml 檔案內容與說明如下

server:
  port: 8080 # 設定專案 port 為 8080
spring:
  h2:
    console:
      enabled: true # 啟動 H2 console
      path: /h2-console # 設定 H2 管理頁面路徑
  datasource:
    url: jdbc:h2:mem:ironman;DB_CLOSE_DELAY=-1  # 設定 H2 資料庫連線位置
    username: sa # 設定資料庫登入使用者
    password: Ironman0924! # 設定資料庫登入密碼

完成上面步驟後,我們可以運行專案,打開瀏覽器瀏覽 http://localhost:8080/h2-console 頁面,就可以看到 H2 後端管理頁面,如下圖:
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20200924/20121179MGrRTrntYS.png

這邊我們要修改登入資訊 JDBC URLUserNamePassword,此三個欄位要與 application 內容設定相同,設定完成後按連線(Connect),即可進入管理頁面:
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20200924/20121179ECBoy0Y5FT.png

完成資料庫設定後,我們就要來匯入資料進行測試,而 H2 資料庫會自動抓取專案 resource 資料夾下的 SQL 檔案進行建置,故我們在專案資料夾的 src/main/resources 建立兩個檔案 schema.sqldata.sql,schema 檔案為建立資料表,data.sql 檔案為 insert 資料到資料表內,檔案內容參考如下:

  • schema.sql
DROP TABLE IF EXISTS Student;

CREATE TABLE Student (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    name  VARCHAR(50) NOT NULL,
    email VARCHAR(100) DEFAULT NULL
)
  • data.sql
INSERT INTO Student (id, name, email) VALUES
(1, 'Devin', 'test1@gmail.com'),
(2, 'Jack', 'test2@gmail.com'),
(3, 'Eric', 'test3@gmail.com');

檔案放置完畢後,我們將專案重新運行,重新進入 H2 管理頁面(http://localhost:8080/h2-console),會發現到左手邊已經自動建立 Student 資料表,我們利用中間的視窗輸入查詢 SQL-SELECT * FROM Student 並運行此段 SQL,會發現預設資料也已經匯入,如下圖:
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20200924/20121179x6Bqlg4PRH.png

透過上面步驟,我們已經順利完成資料庫建置與匯入初始資料,而上面我們使用的 H2 資料庫是採用記憶體類型進行資料儲存,所以當我們將專案重新運行後,會發現到資料其實會立即被清空,此功能其實非常適合測試環境,當測試完畢就立即刪除資料。但如果有朋友是想要將資料保存下來,H2 其實也有提供檔案類型方式進行資料儲存,執行方式說明如下:

執行方式

  1. 在記憶體執行

    表示資料庫資料是儲存在伺服器的記憶體,當我們關閉連線後資料庫會立即被清空,此方式非常適合測試環境

    # 在 application 檔案需要設定為此段
    jdbc:h2:mem:ironman;DB_CLOSE_DELAY=-1
    
  2. 嵌入式

    可將資料庫儲存為檔案,進行資料持久性保存

    # 在 application 檔案需要設定為此段
    jdbc:h2:file:./src/main/resources/data/ironman;AUTO_SERVER=true
    

    file: 後面接的字串「./src/main/resources/data/ironman」為檔案所儲存路徑,表示資料庫會為我們儲存在 resource/data/ 資料夾下,並將資料庫命名為 ironman 資料庫,若第一次連線會自動建立資料庫與路徑對應的資料夾

  3. 服務模式

    H2支援三種服務模式:

    • Web server 支援使用瀏覽器瀏覽管理頁面 H2 Console
    • TCP server 支援 Client/ Server 連線方式
    • PG server 支援 PostgreSQL Client
  4. 連線字串參數

    • DB_CLOSE_DELAY 要求最後一個正在連線的連線斷開後,不要關閉資料庫
    • MODE=MySQL 相容模式,H2相容多種資料庫,該值可以為:DB2、Derby、HSQLDB、MSSQLServer、MySQL、Oracle、PostgreSQL
    • AUTO_RECONNECT=TRUE 連線丟失後自動重新連線
    • AUTO_SERVER=TRUE 啟動自動混合模式,允許開啟多個連線,該引數不支援在記憶體中執行模式
    • TRACE_LEVEL_SYSTEM_OUT、TRACE_LEVEL_FILE 輸出跟蹤日誌到控制檯或檔案, 取值0為OFF,1為ERROR(預設值),2為INFO,3為DEBUG
    • SET TRACE_MAX_FILE_SIZE mb 設定跟蹤日誌檔案的大小,預設為16M

我們嘗試將原本的設定改為使用檔案方式進行儲存,修改 application.yml 檔案的 datasource.url 設定,會發現專案 Resource 會自動出現 Data 資料夾與 DB 檔案,如下圖:
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20200924/20121179UtDB4wALRc.png

而為了要驗證資料有保存,可以先將 schema.sql 檔案刪除,避免重新運行專案後還是會將資料表 drop的狀況,再進入管理後台 insert 資料(insert sql 可參考下面),再重新運行專案與查詢資料,此時會發現資料確實有六筆出現,如下面結果:

INSERT INTO Student (id, name, email) VALUES
(4, 'Devin', 'test1@gmail.com'),
(5, 'Jack', 'test2@gmail.com'),
(6, 'Eric', 'test3@gmail.com');

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20200924/201211799TjjnUalyz.png

最後,我們來嘗試撰寫讀取資料庫的程式進行抓取資料庫資料,運用專案設定時所加入的 JDBC 套件撰寫,步驟與程式說明如下:

  1. 將昨日在 DemoApplication.kt 檔案中加入的 HomeController 程式進行調整,修改為以下:

    @RestController
    class HomeController(@Autowired environment: Environment) {
    	// 取得 application.yml 設定的配置數值
        private final val url = environment.getProperty("spring.datasource.url");
        private final val username = environment.getProperty("spring.datasource.username");
        private final val password = environment.getProperty("spring.datasource.password");
    
    	// 資料庫連線
    	val connection: Connection = DriverManager.getConnection(url, username, password)
    
    	/**
         * 取得 Student 所有資料
         */
        @GetMapping("/students")
        fun getStudentData(): ArrayList<MutableMap<String, Any>> {
            // 建立 Statement 進行資料庫操作
            val statement: Statement = connection.createStatement()
    
            // 取得 Student 資料表所有資料
            val record: ResultSet = statement.executeQuery("SELECT * FROM Student")
    
            // 將 Student 資料取出並儲存在一個集合進行輸出
            val result: ArrayList<MutableMap<String, Any>> = ArrayList()
            while (record.next()) {
                val item = mutableMapOf<String, Any>()
                item["id"] = record.getInt("id")
                item["name"] = record.getString("name")
                item["email"] = record.getString("email")
                result.add(item)
            }
    
            return result
        }
    }
    
  2. 將專案重新運行,打開瀏覽器輸入「http://localhost:8080/students」進行查詢,會得到一份 JSON檔案,即為我們資料庫目前所儲存的資料。

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20200924/20121179r6CtfZrxQp.png

以上專案有放在 Github 上,如有遇到問題,大家可以直接參考


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