《你不知道的 JAVA》💘 喝 Java 咖啡配元组蛋糕，饿！

Chuck1sn
663 阅读7分钟

学会这款 全新技术的 Java 脚手架 ，从此面试不再怕！

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前言万语

俗话说二楼必须修在一楼上面，喝 Java 咖啡必须要配元组蛋糕。今天我们就从数据库查询开始讲起。

image.png

List<Map> 与类型安全 🤔

userDao.queryByLikeWith() 是一个数据库查询接口，我们通过这个接口能获得一个 List<Map> 类型的数据。

大家可以想想，有哪些框架的默认行为，会在 dao 查询中返回一个 List<Map> | <Map> 结构呢？

List<Map> userListMap = userDao.queryByLikeWith("someKey");
Long idUser1 = (Long) userListMap.get(0).get("id");
String usernameUser1 = (String) userListMap.get(0).get("username");
Integer ageUser2 = (Integer) userListMap.get(1).get("age");

这样的查询方式有下面几个问题：

  1. userListMap 的长度未知。
  2. userMap 的 key 未知。
  3. 强制类型转换的类型安全隐患。

要解决上面的问题，创建一个 User Class 就可以了。

class User {
	private Long id;
    private String username;
    private Integer age;
}

List<User> userList = userDao.queryUserByLikeWith("someKey");
Integer userAge = userList.get(0).getAge();
Long userId = userList.get(0).getId();
String username = userList.get(1).getUsername();

虽然 user 的数量还是未知的，但至少 key 变成已知了，我们可以放心大胆的访问想要的属性。像这样的方式我们称为为查询结果封装一个 DTO。

DTO 是一种数据封装对象，他没有业务逻辑，只承担数据封装的功能。现在我有一个问题，你认为 DTO 可变不可变？可在评论区讨论。

有一天新的需求来了。新功能依然需要查询 User 领域相关内容，但需要追加返回 address phone 字段并不再允许返回 id 字段（这是敏感字段）。 现在的我们不能再去修改 User 类，因为这会影响既存接口破坏系统稳定性。怎么办呢？好办，再创建一个 User Dto 不就行了。

class UserDetail {
    private String username;
    private Integer age;
	private String address;
	private String phone;
}

List<User> userList = userDao.queryUserDetailByLikeWith("someKey");
Integer userAge = userList.get(0).getAge();
String username = userList.get(1).getUsername();
String address = userList.get(0).getAddress();

这样问题就解决了。

时光飞逝 😇

时光飞逝，项目新增功能越来越多，你也创建了更多返回特定字段的 DTO 对象。你可能觉得这很正常——项目越大类文件不就越多吗？很不幸，项目越大类文件越多的定义不包括 DTO 类型的文件。我们有一种专业术语来形容项目中存在过量的 DTO 文件，叫做 DTO 爆炸。

class UserDto1 {
}
class UserDto2 {
}
class UserDto3 {
}
class UserDto4 {
}
class UserDto5 {
}

说到这里你可能会问：使用一个 DTO 对象来全量返回所有字段可行吗？这显然不可行，因为以下几个原因：

  • 敏感字段不可以让别的模块或用户获取。
  • 不同权限的调用返回不同的字段。
  • 大型系统冗余返回造成的性能开销问题（尤其针对某些 blob 或者 text 字段）

DTO 爆炸 💥

我们上面说过，DTO 是一种数据传输对象，它不包含业务功能，只用来承载数据。言下之意，这是一种「低价值对象」。但又偏偏要用一个文件来创建。如果你的项目中充数着大量的低价值对象，你就会遇到下面这两个经典问题：

  • 这个接口应该用哪个 DTO 对象来返回数据？
  • 这个接口的 DTO 对象应该如何命名？

编程 10 分钟，命名就花了 8 分钟。除了老板大家都笑了。

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说了这么多，能不能不创建 DTO 呢？之前提到的 List<Map> 似乎能承担这个功能，但又有致命缺点：它是类型不安全的。那给 Map 加上泛型行不行呢？

// 我们期待 queryByLikeWith 返回两个字段：username 和 age 的值。
List<Map<String,String>> userListMap = userDao.queryByLikeWith("someKey");
// 通过
String usernameUser1 = userListMap.get(0).get("username");
// 报错
Integer ageUser2 = userListMap.get(1).get("age");

ageUser2 字段报错了。因为从数据库中查询出的字段类型可能有多种，但泛型表示的类型是固定的。那有没有一种数据类型，可以表示多种不同的类型呢？有的，这就是元组。

元组 🎯

元祖是一种数据结构，他看起来就像是数组，但他的长度和元素的类型是固定的。

let ourTuple: [number, boolean, string];
ourTuple = [5, false, 'Coding God was here'];

上面的 ourTuple 就是一个元组。他包含且三个元素且元素类型和顺序必须是 number boolean string。尝试给它赋值其他类型的数据会报错：

// initialized incorrectly which throws an error
ourTuple = [false, 'Coding God was mistaken', 5];

获取这个元组中的元素的方式和数组一样，都是通过索引来获取：

let ourTuple: [number, boolean, string];
ourTuple = [5, false, 'Coding God was here'];

let firstElement: number = ourTuple[0];  
let secondElement: boolean = ourTuple[1];
let thirdElement: string = ourTuple[2];

试想，如果把数据库中查询出的字段封装到一个元组上面，是不是就可以节省了创建 DTO 的开销了呢？说不如做，让我们试试看。

JOOQ 中的元组支持 💫

由于 Java 没有原生的元组类型，所以我们使用 JOOQ 这个库为我们封装的元组对象。这个对象曾经在我们的之前的文章中提到过，它叫做 Record

image.png 下面的代码中，getUserTuple 方法返回了 Record2 这个对象……等等，为什么是 Record2？这样的命名方式很少见！这里的 2 表示的是元组中有两个元素——回顾上面的内容，明确表示集合中元素的数量，是元组的职责范围之一。

void createOrderAndNotifyAdmin() {
    Record2<String, Long> testUserA = getUserTuple();
    String username = testUserA.value1();
    Long userId = testUserA.value2();
    orderService.createOrderBy(userId);
    notifyService.notifyAdminBy(username);
}
private Record2<String, Long> getUserTuple() {
    return dsl.select(USER.USERNAME, USER.ID).from(USER).where(USER.USERNAME.eq("uniqueUserName")).fetchOne();
}

那既然这样是不是还有 Record3 呢？当然有，Record1..22 JOOQ 提供了这样长度的预定义元组对象供你使用，你想用哪个就用哪个。

private Record3<String, Long, String> getUserByUserNameEq(String username) {
    return dsl.select(USER.USERNAME, USER.ID, USER.PASSWORD).from(USER).where(USER.USERNAME.eq(username)).fetchOne();
}

由于这次你查询了两个字段，所以使用 Record2 来表示这次的查询结果。再通过 testUserA.value1() testUserA.value2() 就能通过类型安全的方式访问到对应的值，然后传递给需要的业务方法。

附上 Record 类型的结构设计

public interface Record extends Fields, Attachable, Comparable<Record>, Formattable {
    @NotNull
    Row valuesRow();
}
public interface Record2<T1, T2> extends Record {
    @NotNull
    Field<T1> field1();
    @NotNull
    Field<T2> field2();
}

final class RecordImpl2<T1, T2> extends AbstractRecord implements InternalRecord, Record2<T1, T2> {
    RecordImpl2(AbstractRow<?> row) {
        super(row);
    }
    @Override
    public RowImpl2<T1, T2> fieldsRow() {
        return new RowImpl2<T1, T2>(field1(), field2());
}

讲到这里你应该能明白 JOOQ 中 Record 对象的大体设计思路了吧？为什么 JOOQ 不直接返回一个 Map 来表示查询结果而是专门设计了 Record..N这样的类型？

因为 JOOQ 希望利用提前设计的 Record 类型，尽可能在框架层面确保开发者在 CRUD 的过程中随时都获得类型安全的保护；尽量减少开发者为了编译时安全这个重要特性去做的手工操作（比如创建一个 DTO）；也一定程度上避免了 DTO 爆炸所带来的隐患。

还有更多吗❓

到这里你可能还有一些疑问，比如：

  1. 有没有可运行的代码示例？
  2. 元组看起来不错，但相比 Map 看起来元组失去了通过 key 来访问 value 的特性。
  3. 还有没有更多的场景能够利用元组来进一步降低 DTO 爆炸的风险？
  4. JOOQ 的 Record 还有没有更多的杀手锏功能？

关于代码示例，我做了一个开箱即用的仓库供大家取用 github.com/ccmjga/mjga… 如果你不要忘记给它一个 Star，便可得好运相随。剩下的问题，如果大家的 Star 给力，我就在后面的章节中一一为大家解答。

写在最后

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