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@suke_masa(Tada)

最強ORマッパー？SpringのJdbcTemplateは意外と出来る子

Last updated at Posted at 2023-05-17

はじめに

JavaのORマッパーは何をお使いでしょうか？

最近の僕は、以下の理由からSpringのJdbcTemplateクラスをよく使っています。

  • 設定ファイル不要なので、簡単に利用開始できる！
  • SpringのDIコンテナが無い環境でも利用できる！
  • 内部でやっていることは単純であるため、ハマりにくい！

環境

  • JDK 17
  • Spring JDBC 6.0

テスト用データベースにはH2を利用しました。しかしこの記事の内容は、一部を除いてRDBの種類に関係なく適用できるはずです。

インスタンス生成

JdbcTemplateのインスタンス生成は簡単です。コンストラクタの引数にDataSourceを渡すだけです。

DataSourceは、コネクションを取得する際の窓口となるインタフェースです。実装クラスとしてはHikariCPのHikariDataSource（コネクションプール機能付き）や、SpringのDriverManagerDataSource（コネクションプール機能無し）などがあります。

Spring Bootを利用している場合

Spring Bootを利用している場合は、Bean定義済みのJdbcTemplateをDIで取得します（＝後述のようなBean定義やインスタンス生成を自分で書く必要はありません）。

@Repository
public class SampleRepository {
    private final JdbcTemplate jdbcTemplate;

    public SampleRepository(JdbcTemplate jdbcTemplate) {
        this.jdbcTemplate = jdbcTemplate;
    }

    ...
}

SpringのDIコンテナを利用しているが、Spring Bootは利用していない場合

JdbcTemplateをBean定義後、DIで取得します。

@Configuration
public class RepositoryConfig {
    @Bean
    public DataSource dataSource() {
        return ...;
    }

    @Bean
    public JdbcTemplate jdbcTemplate(DataSource dataSource) {
        return new JdbcTemplate(dataSource);
    }
}

@Repository
public class SampleRepository {
    private final JdbcTemplate jdbcTemplate;

    public SampleRepository(JdbcTemplate jdbcTemplate) {
        this.jdbcTemplate = jdbcTemplate;
    }

    ...
}

SpringのDIコンテナを利用していない場合

DataSource dataSource = ...;
JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);

設定

タイムアウト時間

TBD

フェッチサイズ

TBD

最大行数

TBD

サンプルデータベース

テーブル作成
CREATE TABLE sample(
    id INTEGER GENERATED ALWAYS AS IDENTITY PRIMARY KEY,
    message VARCHAR(32) NOT NULL,
    created_at TIMESTAMP NOT NULL
);

INSERT INTO sample VALUES(DEFAULT, 'あああ', CURRENT_TIMESTAMP);
INSERT INTO sample VALUES(DEFAULT, 'いいい', CURRENT_TIMESTAMP);
INSERT INTO sample VALUES(DEFAULT, 'ううう', CURRENT_TIMESTAMP);

このSQLはH2向けなので、他のRDBで実行する際は適切に書き換えてください。

このテーブルに対応するSampleレコードは次のように作成します。

import java.time.LocalDateTime;

public record Sample(Integer id, String message, LocalDateTime createdAt) {
}

検索の実行

1件検索

DBから1件だけデータを検索するにはqueryForObject()メソッドを利用します。

引数は次の通りです。

  • 第1引数: SELECT文
  • 第2引数: RowMapperインタフェース
    • ラムダ式でResultSetを任意の型（今回はSample）に変換する処理を記述します。
  • 第3引数以降（可変長引数）: SELECT文内の?に当てはめる値を順番に指定
Sample sample = jdbcTemplate.queryForObject(
        """
        SELECT
           id,
           message,
           created_at
        FROM
            sample
        WHERE
            id = ?
        AND
            message = ?
        """, (rs, rowNum) ->
        new Sample(
                rs.getInt("id"),
                rs.getString("message"),
                rs.getObject("created_at", LocalDateTime.class)
        ),
        1,
        "あああ");
System.out.println(sample);
実行結果
Sample[id=1, message=あああ, createdAt=2023-05-17T16:38:22.054234]

検索結果が1件でない場合（0件または複数件）だった場合はIncorrectResultSizeDataAccessExceptionがスローされます。

集計関数の結果を取得

COUNT()などの集計関数を利用する場合は、先程とは別のqueryForObject()メソッドを利用します。

int count = jdbcTemplate.queryForObject(
        """
        SELECT
           COUNT(*)
        FROM
            sample
        """, Integer.class);
System.out.println(count);
実行結果
3

検索結果が1件でない場合（0件または複数件）だった場合はIncorrectResultSizeDataAccessExceptionがスローされます。

WHERE句にパラメータ?がある場合は、第3引数以降に可変長引数で指定します。

複数件検索

DBからデータを複数件検索するにはquery()メソッドを利用します。

List<Sample> list = jdbcTemplate.query(
        """
        SELECT
           id,
           message,
           created_at
        FROM
            sample
        """, (rs, rowNum) ->
        new Sample(
                rs.getInt("id"),
                rs.getString("message"),
                rs.getObject("created_at", LocalDateTime.class)
        ));
System.out.println(list);
実行結果
[Sample[id=1, message=あああ, createdAt=2023-05-17T16:58:31.143445], Sample[id=2, message=いいい, createdAt=2023-05-17T16:58:31.146347], Sample[id=3, message=ううう, createdAt=2023-05-17T16:58:31.146709]]

WHERE句にパラメータ?がある場合は、第3引数以降に可変長引数で指定します。

Stream APIの利用

query()メソッドを利用すると、全ての検索結果を一気に読み込みます。テーブル内のレコードが大量の場合、これによりOutOfMemoryErrorが発生する可能性があります。

データが大量にある場合は、queryForStream()メソッドを利用して少しずつデータを読み込みましょう。

処理終了後にStreamをクローズしないと、DBコネクションもクローズされません。クローズ忘れを防ぐためには、try-with-resourcesを使います。

try (Stream<Sample> stream = jdbcTemplate.queryForStream(
        """
        SELECT
           id,
           message,
           created_at
        FROM
            sample
        """,
        new DataClassRowMapper<>(Sample.class))) {
    stream.forEach(sample -> System.out.println(sample));
} catch (DataAccessException e) {
    e.printStackTrace();
}
実行結果
Sample[id=1, message=あああ, createdAt=2023-05-17T17:10:00.401613]
Sample[id=2, message=いいい, createdAt=2023-05-17T17:10:00.403474]
Sample[id=3, message=ううう, createdAt=2023-05-17T17:10:00.403792]

WHERE句にパラメータ?がある場合は、第3引数以降に可変長引数で指定します。

DataClassRowMapperでもっと簡単に記述

ここまで読んだ方は、「ResultSetからSampleに変換するのが面倒」と思ったのではないでしょうか。

DataClassRowMapperというRowMapper実装クラスを利用すると、SELECT結果の列名とレコードのコンポーネント名を比較して、同じものに代入してくれます。created_atとcreatedAtのような「スネークケース→キャメルケース」の変換も行ってくれます。

List<Sample> list = jdbcTemplate.query(
        """
        SELECT
           id,
           message,
           created_at
        FROM
            sample
        """,
        new DataClassRowMapper<>(Sample.class));
System.out.println(list);
実行結果
[Sample[id=1, message=あああ, createdAt=2023-05-17T16:58:31.143445], Sample[id=2, message=いいい, createdAt=2023-05-17T16:58:31.146347], Sample[id=3, message=ううう, createdAt=2023-05-17T16:58:31.146709]]

WHERE句にパラメータ?がある場合は、第3引数以降に可変長引数で指定します。

とても便利なので、基本的にはDataClassRowMapperの利用をおすすめします。列名とコンポーネント名が異なる場合のみ、ResultSetからの変換処理を書きましょう。

doma-templateで2way-SQL化

「SQLをプログラム内に文字列で書くのが面倒！」と思った方も多いでしょう。

doma-templateという別のライブラリを利用すると、次のような2way-SQLなSQLファイルを読み込んで実行することができます。

2way-SQLファイル
select
    *
from
    emp
where
    name = /* name */''
and
    salary = /* salary */0

詳細は👇の記事を参照してください。

追加・更新・削除の実行

単純な実行

INSERT文・UPDATE文・DELETE文を実行するにはupdate()メソッドを利用します。

戻り値は更新した行数です。例えば、INSERT文で1行追加した時は1が返ります。

int rows = jdbcTemplate.update("""
        INSERT INTO sample(message, created_at)
        VALUES(?, ?)
        """,
        "えええ",
        LocalDateTime.now());
System.out.println(rows);
実行結果
1

生成されたID値の取得

主キー値がシーケンスなどで自動生成されている場合で、INSERT時にその値を取得したい場合は、別のupdate()メソッドを利用します。

KeyHolder keyHolder = new GeneratedKeyHolder();
int rows = jdbcTemplate.update(con -> {
    PreparedStatement ps = con.prepareStatement("""
            INSERT INTO sample(message, created_at)
            VALUES(?, ?)
            """,
            // 主キー列名を指定
            new String[]{"id"});
    ps.setString(1, "えええ");
    ps.setObject(2, LocalDateTime.now());
    return ps;
}, keyHolder);
// 生成された主キー値を取得
int newId = keyHolder.getKey().intValue();
System.out.println(rows);
System.out.println(newId);
実行結果
1
4

バッチ実行

TBD

DDLの実行

CREATE文などのDDLを実行する場合はexecute()メソッドを利用します。

PostgreSQLのVACUUMやANALYZEもこのメソッドで実行できます。

jdbcTemplate.execute("""
    CREATE TABLE sample(
        id INTEGER PRIMARY KEY,
        message VARCHAR(32) NOT NULL
    )
    """);

NamedParameterJdbcTemplateクラスの利用

JdbcTemplateの難点は、パラメーターを?で記述することです。特にパラメーターが多い場合、query()やqueryForObject()の最後に可変長引数で指定するパラメーター値と、?の個数および順番に注意する必要があるので大変です。

そこでNamedParameterJdbcTemplateクラスの登場です。このクラスにはJdbcTemplateクラスとほぼ同じメソッドが用意されています（引数が微妙に違うので注意）。しかし、パラメーターを?ではなく:パラメーター名で指定することができます。

パラメーター値は、Mapやクラスのプロパティで指定可能です。

Mapでパラメーター値を指定
Sample sample = namedParameterJdbcTemplate.queryForObject("""
        SELECT
           id,
           message,
           created_at
        FROM
            sample
        WHERE
            id = :id
        AND
            message = :message
        """,
        Map.of("id", 1,
               "message", "あああ"),
        new DataClassRowMapper<>(Sample.class));
System.out.println(sample);
クラスのプロパティでパラメーター値を指定
record SampleParam(Integer id, String message, LocalDateTime createdAt) {
}

Sample sample = namedParameterJdbcTemplate.queryForObject("""
        SELECT
           id,
           message,
           created_at
        FROM
            sample
        WHERE
            id = :id
        AND
            message = :message
        """,
        new BeanPropertySqlParameterSource(new SampleParam(1, "あああ", null)),
        new DataClassRowMapper<>(Sample.class));
System.out.println(sample);
実行結果
Sample[id=1, message=あああ, createdAt=2023-05-30T10:36:29.878862]

queryForObject()の他、query()・update()も用意されています。

execute()も用意されてはいるものの、JdbcTemplateのものとだいぶ使い方が違うので注意してください。

発生する例外

JdbcTemplateの各メソッドで発生する例外は、全てDataAccessExceptionのサブクラスです。

この例外は非チェック例外であるため、try-catchやthrowsによる例外処理は必須ではありません。WebフレームワークSpring MVCと併用している場合は、コントローラーなどの各メソッドでの例外処理は行わず、@ExceptionHandlerが付加されたメソッドで例外処理を行うことが多いです。

トランザクション管理

SpringのDIコンテナがある環境では、@Transactionalアノテーションを利用できます。

@Transactional
public void doSomething() {
    jdbcTemplate.update(...);
    jdbcTemplate.update(...);
}

SpringのDIコンテナが無い環境では、TransactionTemplateクラスを利用します。

TransactionTemplate txTemplate = ...;
txTemplate.execute(status -> {
    jdbcTemplate.update(...);
    jdbcTemplate.update(...);
    return ...;
});

TransactionTemplateはDIコンテナがある環境でも利用可能です。

詳細は別資料👇をご参照ください。

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