继我的第一篇 Kotlin 博客文章 之后，今天我想介绍我为即将到来的 Spring I/O 2016 大会演讲“使用 Kotlin 和 Spring Boot 开发地理空间 Web 服务”而开发的新 Spring Boot + Kotlin 应用。

处理原生数据库功能

此应用的目标之一是展示如何利用原生数据库功能，就像我们在 NoSQL 领域所做的那样。这里我们想使用由 PostGIS 提供的地理空间支持，PostGIS 是 PostgreSQL 的空间数据库扩展。 原生 JSON 支持 也是一个不错的用例。

这个 Geospatial Messenger 示例应用 可在 GitHub 上获取，它提供了 2 种风格：

• master 分支使用了 Exposed，这是一个由 JetBrains 创建的带有类型安全 API 的 Kotlin SQL 库。它可以与 Query DSL SQL 或 jOOQ 相媲美，但它提供了地道的 Kotlin API，并且不需要代码生成。
• spring-data-jdbc-repository 分支使用了 spring-data-jdbc-repository，这是一个社区项目，允许使用 Spring Data PagingAndSortingRepository API 执行原始 SQL 查询，而无需 JPA。我使用的是 Jakub Jirutka 的这个分支，它是 Tomasz Nurkiewicz 原始项目 的改进版本。

一个 Spring Data JPA + Hibernate Spatial 版本 会很有趣，所以欢迎提交 pull request 来贡献 ;-) Kotlin Query DSL 支持也会很好，但目前尚不支持（如果您感兴趣，请在 此 issue 上评论）。在这篇博客文章中，我将重点介绍 Exposed 版本。

Geospatial Messenger 代码导览

领域模型

借助以下这 2 个 Kotlin 类，我们的领域模型很容易描述

class Message(
    var content  : String,
    var author   : String,
    var location : Point? = null,
    var id       : Int?   = null
)

class User(
    var userName  : String,
    var firstName : String,
    var lastName  : String,
    var location  : Point? = null
)

SQL 模式

Exposed 允许我们使用类型安全的 SQL API 描述表的结构，使用起来非常方便（支持自动补全、重构且不易出错）

object Messages : Table() {
    val id       = integer("id").autoIncrement().primaryKey()
    val content  = text("content")
    val author   = reference("author", Users.userName)
    val location = point("location").nullable()
}

object Users : Table() {
    val userName  = text("user_name").primaryKey()
    val firstName = text("first_name")
    val lastName  = text("last_name")
    val location  = point("location").nullable()
}

值得注意的是，Exposed 本身并不原生支持 PostGIS 功能，例如几何类型或地理空间请求。这时 Kotlin 扩展 就大显身手了，它只需几行代码即可添加此类支持，而无需使用扩展类。

fun Table.point(name: String, srid: Int = 4326): Column<Point>
  = registerColumn(name, PointColumnType())

infix fun ExpressionWithColumnType<*>.within(box: PGbox2d) : Op<Boolean>
  = WithinOp(this, box)

仓库

更新：现在我们可以使用 Exposed 的 @Transactional 支持了！事务管理只需在 Application 类中配置 @EnableTransactionManagement 注解和一个 PlatformTransactionManager bean 即可。

我们的仓库也非常简洁灵活，因为它们允许你使用类型安全的 SQL API 编写任何类型的 SQL 请求，即使是带有复杂 WHERE 子句的请求。

请注意，由于我们使用的是 Spring Framework 4.3，因此在单构造函数类中 我们不再需要指定 @Autowired 注解。

interface CrudRepository<T, K> {
    fun createTable()
    fun create(m: T): T
    fun findAll(): Iterable<T>
    fun deleteAll(): Int
    fun findByBoundingBox(box: PGbox2d): Iterable<T>
    fun updateLocation(userName:K, location: Point)
}

interface UserRepository: CrudRepository<User, String>

@Repository
@Transactional // Should be at @Service level in real applications
class DefaultUserRepository(val db: Database) : UserRepository {

    override fun createTable() = SchemaUtils.create(Users)

    override fun create(user: User): User {
        Users.insert(toRow(user))
        return user
    }

    override fun updateLocation(userName:String, location: Point) = {
        location.srid = 4326
        Users.update({Users.userName eq userName})
            { it[Users.location] = location }
    }

    override fun findAll() = Users.selectAll().map { fromRow(it) }

    override fun findByBoundingBox(box: PGbox2d) =
            Users.select { Users.location within box }
                 .map { fromRow(it) }

    override fun deleteAll() = Users.deleteAll()

    private fun toRow(u: User): Users.(UpdateBuilder<*>) -> Unit = {
        it[userName] = u.userName
        it[firstName] = u.firstName
        it[lastName] = u.lastName
        it[location] = u.location
    }

    private fun fromRow(r: ResultRow) =
        User(r[Users.userName],
             r[Users.firstName],
             r[Users.lastName],
             r[Users.location])
}

控制器

控制器也非常简洁，并使用了 Spring Framework 4.3 即将推出的 @GetMapping / @PostMapping 注解，这些注解只是 @RequestMapping 注解针对特定方法的快捷方式。

@RestController
@RequestMapping("/user")
class UserController(val repo: UserRepository) {

    @PostMapping
    @ResponseStatus(CREATED)
    fun create(@RequestBody u: User) { repo.create(u) }

    @GetMapping
    fun list() = repo.findAll()

    @GetMapping("/bbox/{xMin},{yMin},{xMax},{yMax}")
    fun findByBoundingBox(@PathVariable xMin:Double,
                          @PathVariable yMin:Double,
                          @PathVariable xMax:Double,
                          @PathVariable yMax:Double)
            = repo.findByBoundingBox(
                        PGbox2d(Point(xMin, yMin), Point(xMax, yMax)))

    @PutMapping("/{userName}/location/{x},{y}")
    @ResponseStatus(NO_CONTENT)
    fun updateLocation(@PathVariable userName:String,
                       @PathVariable x: Double,
                       @PathVariable y: Double)
            = repo.updateLocation(userName, Point(x, y))
}

客户端是纯 HTML + Javascript 应用，使用 OpenLayers 地图库开发（详见 index.html 和 map.js），它可以对你进行地理定位，并通过 Server-Sent Events 与其他用户收发地理位置信息。

最后同样重要的是，借助出色的 Spring REST docs 项目，REST API 得到了充分的测试和文档化，详见 MessageControllerTests 和 index.adoc。

结论

开发这个应用给我的主要印象是它既有趣又高效，而且通过 SQL API、Kotlin 类型系统和 空安全 提供了高度的灵活性和安全性。生成的 Spring Boot 应用是一个 18 MB 的独立可执行 jar 包，内存消耗很低（应用甚至可以在 -Xmx32m 下运行！！！）。使用 Spring REST docs 也令人愉快，再次展示了 Kotlin 良好的 Java 互操作性。

我遇到的一些痛点（数组注解属性、Java 8 Stream 支持、完整可调用引用支持）计划在 Kotlin 1.1 中修复。Exposed 库尚处于早期阶段，需要进一步成熟，但从我的角度来看，它很有前景，并展示了如何使用 Kotlin 构建类型安全的 DSL API（这个 HTML 类型安全构建器 也是一个很好的例子）。

请记住，官方支持的 Spring Data 项目 与 Kotlin 配合得很好，正如我在 上一篇博客文章 中的 spring-boot-kotlin-demo 项目所示。

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