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Spring Data REST API の自動生成 (GemFire)

このガイドでは、ハイパーメディアベースの REST フルフロントエンド (英語) を介して Apache Geode (英語) に格納されているデータにアクセスするアプリケーションを作成するプロセスについて説明します。

構築するもの

Spring Data REST を使用して Apache Geode (英語) インメモリデータグリッド (IMDG) に格納されている Person オブジェクトを作成および取得できる Spring Web アプリケーションを構築します。Spring Data REST は Spring HATEOAS と Spring Data for Apache Geode の機能を取り、自動的に組み合わせます。

Spring Data REST は、バックエンドデータストアとして Spring Data JPA、Spring Data MongoDB、Spring Data Neo4j もサポートしますが、これらはこのガイドの一部ではありません。
Apache Geode の概念と Apache Geode からのデータへのアクセスに関するより一般的な知識については、ガイド Apache Geode を使用したデータへのアクセスを参照してください。

必要なもの

本ガイドの完成までの流れ

ほとんどの Spring 入門ガイドと同様に、最初から始めて各ステップを完了するか、すでに慣れている場合は基本的なセットアップステップをバイパスできます。いずれにしても、最終的に動作するコードになります。

最初から始めるには、Spring Initializr から開始に進みます。

基本をスキップするには、次の手順を実行します。

完了したときは、gs-accessing-gemfire-data-rest/complete のコードに対して結果を確認できます。

Spring Initializr から開始

すべての Spring アプリケーションでは、Spring Initializr から始める必要があります。Spring Initializr は、アプリケーションに必要なすべての依存関係をすばやく取り込む方法を提供し、多くの設定を自動的に行います。この例では、「Apache Geode 用の Spring」依存関係が必要です。

次のリストは、Maven を使用する場合の pom.xml ファイルの例を示しています。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
		 xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
		 xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

	<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

	<parent>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
		<version>2.7.0</version>
	</parent>

	<groupId>org.springframework</groupId>
	<artifactId>gs-accessing-gemfire-data-rest</artifactId>
	<version>0.1.0</version>

	<properties>
		<spring-shell.version>1.2.0.RELEASE</spring-shell.version>
	</properties>

	<dependencies>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-data-rest</artifactId>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.data</groupId>
			<artifactId>spring-data-geode</artifactId>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.projectlombok</groupId>
			<artifactId>lombok</artifactId>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.shell</groupId>
			<artifactId>spring-shell</artifactId>
			<version>${spring-shell.version}</version>
			<scope>runtime</scope>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
			<scope>test</scope>
			<exclusions>
				<exclusion>
					<groupId>org.junit.vintage</groupId>
					<artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
				</exclusion>
			</exclusions>
		</dependency>
	</dependencies>

	<build>
		<plugins>
			<plugin>
				<groupId>org.springframework.boot</groupId>
				<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
			</plugin>
		</plugins>
	</build>

</project>

次のリストは、Gradle を使用する場合の build.gradle ファイルの例を示しています。

plugins {
    id 'org.springframework.boot' version '2.7.0'
    id 'io.spring.dependency-management' version '1.0.11.RELEASE'
    id 'io.freefair.lombok' version '6.3.0'
    id 'java'
}

apply plugin: 'eclipse'
apply plugin: 'idea'

group = "org.springframework"
version = "0.1.0"
sourceCompatibility = 1.8
targetCompatibility = 1.8

repositories {
    mavenCentral()
}

dependencies {

    implementation "org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-rest"
    implementation "org.springframework.data:spring-data-geode"
    implementation "org.projectlombok:lombok"

    runtimeOnly "org.springframework.shell:spring-shell:1.2.0.RELEASE"

    testImplementation "org.springframework.boot:spring-boot-starter-test"

}

test {
    useJUnitPlatform()
}

bootJar {
    baseName = 'gs-accessing-gemfire-data-rest'
    version =  '0.1.0'
}

ドメインオブジェクトを作成する

新しいドメインオブジェクトを作成して、人物を紹介します。

src/main/java/hello/Person.java

package hello;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;

import org.springframework.data.annotation.Id;
import org.springframework.data.annotation.PersistenceConstructor;
import org.springframework.data.gemfire.mapping.annotation.Region;

import lombok.Data;

@Data
@Region("People")
public class Person {

  private static AtomicLong COUNTER = new AtomicLong(0L);

  @Id
  private Long id;

  private String firstName;
  private String lastName;

  @PersistenceConstructor
  public Person() {
    this.id = COUNTER.incrementAndGet();
  }
}

Person には姓と名があります。Apache Geode ドメインオブジェクトには ID が必要なので、Person オブジェクトが作成されるたびに AtomicLong が増分されます。

Person リポジトリを作成する

次に、Apache Geode に保存されている Person オブジェクトを永続化 / アクセスするためのシンプルなリポジトリを作成する必要があります。

src/main/java/hello/PersonRepository.java

package hello;

import java.util.List;

import org.springframework.data.repository.CrudRepository;
import org.springframework.data.repository.query.Param;
import org.springframework.data.rest.core.annotation.RepositoryRestResource;

@RepositoryRestResource(collectionResourceRel = "people", path = "people")
public interface PersonRepository extends CrudRepository<Person, Long> {

  List<Person> findByLastName(@Param("name") String name);

}

このリポジトリはインターフェースであり、Person オブジェクトに関連するさまざまなデータアクセス操作（基本的な CRUD や単純なクエリなど）を実行できます。CrudRepository を継承することにより、これらの操作を取得します。

実行時に、Apache Geode の Spring Data はこのインターフェースの実装を自動的に作成します。次に、Spring Data REST は @RepositoryRestResource (Javadoc) アノテーションを使用して、Spring MVC に /people で REST フルエンドポイントを作成するように指示します。

@RepositoryRestResource は、リポジトリのエクスポートには必要ありません。/persons のデフォルト値の代わりに /people を使用するなど、エクスポートの詳細を変更するためにのみ使用されます。

ここでは、lastName に基づいて Person オブジェクトのリストを取得するカスタムクエリも定義しました。このガイドのさらに下で呼び出す方法がわかります。

アプリケーションを実行可能にする

このサービスをデプロイの従来の WAR (英語) ファイルとして外部アプリケーションサーバーにパッケージ化することは可能ですが、以下に示すより単純なアプローチでは、スタンドアロンアプリケーションが作成されます。古き良き Java main() メソッドによって駆動される単一の実行可能な JAR ファイルにすべてをパッケージ化します。その過程で、外部のサーブレットコンテナーにデプロイする代わりに、Tomcat (英語) サーブレットコンテナーを HTTP ランタイムとして埋め込むための Spring のサポートを使用します。

src/main/java/hello/Application.java

package hello;

import org.apache.geode.cache.client.ClientRegionShortcut;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.data.gemfire.config.annotation.ClientCacheApplication;
import org.springframework.data.gemfire.config.annotation.EnableEntityDefinedRegions;
import org.springframework.data.gemfire.repository.config.EnableGemfireRepositories;

@SpringBootApplication
@ClientCacheApplication(name = "AccessingGemFireDataRestApplication")
@EnableEntityDefinedRegions(
  basePackageClasses = Person.class,
  clientRegionShortcut = ClientRegionShortcut.LOCAL
)
@EnableGemfireRepositories
@SuppressWarnings("unused")
public class Application {

  public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(Application.class, args);
  }
}

@SpringBootApplication は、次のすべてを追加する便利なアノテーションです。

  • @Configuration: アプリケーションコンテキストの Bean 定義のソースとしてクラスにタグを付けます。

  • @EnableAutoConfiguration: クラスパス設定、他の Bean、さまざまなプロパティ設定に基づいて Bean の追加を開始するよう Spring Boot に指示します。例: spring-webmvc がクラスパスにある場合、このアノテーションはアプリケーションに Web アプリケーションとしてフラグを立て、DispatcherServlet のセットアップなどの主要な動作をアクティブにします。

  • @ComponentScan: Spring に、hello パッケージ内の他のコンポーネント、構成、サービスを探して、コントローラーを検出させるように指示します。

main() メソッドは、Spring Boot の SpringApplication.run() メソッドを使用してアプリケーションを起動します。XML が 1 行もないことに気付きましたか？ web.xml ファイルもありません。この Web アプリケーションは 100% 純粋な Java であり、接続機能やインフラストラクチャの構成に対処する必要はありませんでした。

@EnableGemfireRepositories アノテーションは、Apache Geode リポジトリの Spring Data をアクティブ化します。Apache Geode の Spring Data は、 PersonRepository インターフェースの具体的な実装を作成し、Apache Geode の埋め込みインスタンスと通信するように構成します。

実行可能 JAR を構築する

コマンドラインから Gradle または Maven を使用してアプリケーションを実行できます。必要なすべての依存関係、クラス、リソースを含む単一の実行可能 JAR ファイルを構築して実行することもできます。実行可能な jar を構築すると、開発ライフサイクル全体、さまざまな環境などで、アプリケーションとしてサービスを簡単に提供、バージョン管理、デプロイできます。

Gradle を使用する場合、./gradlew bootRun を使用してアプリケーションを実行できます。または、次のように、./gradlew build を使用して JAR ファイルをビルドしてから、JAR ファイルを実行できます。

java -jar build/libs/gs-accessing-gemfire-data-rest-0.1.0.jar

Maven を使用する場合、./mvnw spring-boot:run を使用してアプリケーションを実行できます。または、次のように、./mvnw clean package で JAR ファイルをビルドしてから、JAR ファイルを実行できます。

java -jar target/gs-accessing-gemfire-data-rest-0.1.0.jar
ここで説明する手順は、実行可能な JAR を作成します。クラシック WAR ファイルを作成することもできます。

ロギング出力が表示されます。サービスは数秒以内に起動して実行されるはずです。

アプリケーションをテストする

アプリケーションが実行されたため、テストできます。任意の REST クライアントを使用できます。次の例では、*nix ツール curl を使用しています。

最初に、トップレベルのサービスを見たいです。

$ curl http://localhost:8080
{
  "_links" : {
    "people" : {
      "href" : "http://localhost:8080/people"
    }
  }
}

ここで、このサーバーが提供するものを初めて垣間見ることができます。http://localhost:8080/people に人リンクがあります。Apache Geode の Spring Data は、他の Spring Data REST ガイドのようなページネーションをサポートしていないため、追加のナビゲーションリンクはありません。

Spring Data REST は、JSON 出力に HAL フォーマット (英語) を使用します。これは柔軟性があり、提供されるデータに隣接するリンクを提供する便利な方法を提供します。
$ curl http://localhost:8080/people
{
  "_links" : {
    "search" : {
      "href" : "http://localhost:8080/people/search"
    }
  }
}

新しい Person を作成する時間です！ 

$ curl -i -X POST -H "Content-Type:application/json" -d '{  "firstName" : "Frodo",  "lastName" : "Baggins" }' http://localhost:8080/people
HTTP/1.1 201 Created
Server: Apache-Coyote/1.1
Location: http://localhost:8080/people/1
Content-Length: 0
Date: Wed, 05 Mar 2014 20:16:11 GMT

  • -i は、ヘッダーを含むレスポンスメッセージを確認できるようにします。新しく作成された Person の URI が表示されます

  • -X POST は POST HTTP リクエストを発行して新しいエントリを作成します

  • -H "Content-Type:application/json" は content-type を設定し、アプリケーションがペイロードに JSON オブジェクトが含まれていることを認識します

  • -d '{ "firstName" : "Frodo", "lastName" : "Baggins" }' は送信されるデータです

前の POST 操作に Location ヘッダーが含まれていることに注目してください。これには、新しく作成されたリソースの URI が含まれます。また、Spring Data REST には RepositoryRestConfiguration.setReturnBodyOnCreate(…) と setReturnBodyOnCreate(…) の 2 つのメソッドがあり、作成したばかりのリソースの表現をすぐに返すようにフレームワークを構成するために使用できます。

これから、すべての人を照会できます。

$ curl http://localhost:8080/people
{
  "_links" : {
    "search" : {
      "href" : "http://localhost:8080/people/search"
    }
  },
  "_embedded" : {
    "persons" : [ {
      "firstName" : "Frodo",
      "lastName" : "Baggins",
      "_links" : {
        "self" : {
          "href" : "http://localhost:8080/people/1"
        }
      }
    } ]
  }
}

people コレクションリソースには、Frodo のリストが含まれています。自己リンクがどのように含まれているかに注目してください。Spring Data REST は、グループ化のためにエンティティの名前を複数形にするために Evo Inflector (英語) も使用します。

個々のレコードを直接照会できます。

$ curl http://localhost:8080/people/1
{
  "firstName" : "Frodo",
  "lastName" : "Baggins",
  "_links" : {
    "self" : {
      "href" : "http://localhost:8080/people/1"
    }
  }
}
これは純粋に Web ベースのように見えるかもしれませんが、バックグラウンドでは埋め込まれた Apache Geode データベースと通信しています。

このガイドでは、ドメインオブジェクトは 1 つだけです。ドメインオブジェクトが互いに関連しているより複雑なシステムでは、Spring Data REST は接続されたレコードに移動するのに役立つ追加のリンクを表示します。

すべてのカスタムクエリを検索します。

$ curl http://localhost:8080/people/search
{
  "_links" : {
    "findByLastName" : {
      "href" : "http://localhost:8080/people/search/findByLastName{?name}",
      "templated" : true
    }
  }
}

HTTP クエリパラメーター name を含むクエリの URL を確認できます。お気づきのように、これはインターフェースに埋め込まれた @Param("name") アノテーションと一致します。

findByLastName クエリを使用するには、次の操作を行います。

$ curl http://localhost:8080/people/search/findByLastName?name=Baggins
{
  "_embedded" : {
    "persons" : [ {
      "firstName" : "Frodo",
      "lastName" : "Baggins",
      "_links" : {
        "self" : {
          "href" : "http://localhost:8080/people/1"
        }
      }
    } ]
  }
}

コードで List<Person> を返すように定義しているため、すべての結果が返されます。Person のみを返すように定義していた場合、Person オブジェクトの 1 つを選択して返します。これは予測できないため、複数のエントリを返す可能性のあるクエリに対してはそうしたくないでしょう。

PUT、PATCH、DELETE REST 呼び出しを発行して、既存のレコードを置換、更新、削除することもできます。

$ curl -X PUT -H "Content-Type:application/json" -d '{ "firstName": "Bilbo", "lastName": "Baggins" }' http://localhost:8080/people/1
$ curl http://localhost:8080/people/1
{
  "firstName" : "Bilbo",
  "lastName" : "Baggins",
  "_links" : {
    "self" : {
      "href" : "http://localhost:8080/people/1"
    }
  }
}
$ curl -X PATCH -H "Content-Type:application/json" -d '{ "firstName": "Bilbo Jr." }' http://localhost:8080/people/1
$ curl http://localhost:8080/people/1
{
  "firstName" : "Bilbo Jr.",
  "lastName" : "Baggins",
  "_links" : {
    "self" : {
      "href" : "http://localhost:8080/people/1"
    }
  }
}
PUT はレコード全体を置き換えます。指定されていないフィールドは null に置き換えられます。PATCH を使用して、アイテムのサブセットを更新できます。

レコードを削除できます:

$ curl -X DELETE http://localhost:8080/people/1
$ curl http://localhost:8080/people
{
  "_links" : {
    "search" : {
      "href" : "http://localhost:8080/people/search"
    }
  }
}

このハイパーメディア駆動型インターフェース (英語) の非常に便利な側面は、curl （または使用している REST クライアント）を使用してすべての REST フルエンドポイントを検出する方法です。正式な契約書やインターフェースドキュメントを顧客と交換する必要はありません。

要約

おめでとうございます。ハイパーメディアベースの RESTful (英語) フロントエンドと Apache Geode ベースのバックエンドを備えたアプリケーションを開発しました。

関連事項

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