繼我上一篇 Kotlin 部落格文章 之後，今天我想介紹我為即將在 Spring I/O 2016 大會 上發表的演講“使用 Kotlin 和 Spring Boot 開發地理空間 Web 服務”而開發的新 Spring Boot + Kotlin 應用程式。

處理原生資料庫功能

此應用程式的目標之一是瞭解如何像在 NoSQL 世界中一樣利用原生資料庫功能。在這裡，我們想使用 PostGIS 提供的地理空間支援，它是 PostgreSQL 的空間資料庫擴充套件。原生 JSON 支援 也可以是一個很好的用例。

這個地理空間信使示例應用程式 可在 GitHub 上找到，有兩種版本：

• master 分支使用了 Exposed，這是一個由 JetBrains 建立的、具有型別安全 API 的 Kotlin SQL 庫。它可以與 Query DSL SQL 或 jOOQ 相媲美，但它提供了一個符合 Kotlin 習慣的 API，並且不需要程式碼生成。
• spring-data-jdbc-repository 分支使用了 spring-data-jdbc-repository，這是一個社群專案，允許使用 Spring Data PagingAndSortingRepository API 和原始 SQL 查詢，而無需 JPA。我使用的是 Jakub Jirutka 的這個分支，它是 Tomasz Nurkiewicz 原始專案 的一個改進版本。

一個 Spring Data JPA + Hibernate Spatial 變種 會很有趣，所以請隨時透過 pull request 貢獻它 ;-) Kotlin Query DSL 支援也會很好，但目前不支援（如果您有興趣，請在此 issue 上評論）。在這篇博文中，我將重點介紹 Exposed 變種。

地理空間信使程式碼導覽

領域模型

這兩個 Kotlin 類 輕鬆描述了我們的領域模型：

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 Schema

Exposed 允許我們使用一種型別安全且非常方便使用的 SQL API 來描述表的結構（自動補全、重構和防錯）。

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 並不原生支援 PostGIS 功能，如 geometry 型別或地理空間查詢。這時 Kotlin 擴充套件 就派上用場了，只需幾行程式碼即可新增此類支援，而無需使用擴充套件類。

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

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

倉庫

更新：我們現在可以使用 Exposed 的 @Transactional 支援 了！事務管理透過 @EnableTransactionManagement 註解和 Application 類中的 PlatformTransactionManager bean 進行配置。

我們的倉庫也非常簡潔且靈活，因為它們允許您使用型別安全 SQL API 編寫任何型別的 SQL 查詢，即使是複雜的 WHERE 子句。

請注意，由於我們使用的是 Spring Framework 4.3，因此在這樣的單建構函式類中，我們不再需要指定 @Autowired 註解。

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

控制器也非常簡潔，並使用了 Spring Framework 4.3 即將推出的 @GetMapping / @PostMapping 註解，它們只是 @RequestMapping 註解的方法特定快捷方式。

@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))
}

客戶端是一個純 HTML + Javascript 應用程式，使用 OpenLayers 地相簿開發（更多細節請參閱 index.html 和 map.js），它會定位您，並透過 Server-Sent Events 將地理定位訊息傳送/接收給/從其他使用者。

最後但同樣重要的是，REST API 得益於出色的 Spring REST docs 專案，得到了充分的測試和文件記錄。更多細節請參閱 MessageControllerTests 和 index.adoc。

結論

開發此應用程式時，我的主要感受是它很有趣、高效，並且 SQL API 和 Kotlin 的型別系統以及空安全提供了高度的靈活性和安全性。生成的 Spring Boot 應用程式是一個 18 MB 的獨立可執行 jar 包，記憶體佔用低（該應用程式可以在 -Xmx32m 的情況下執行！！！）。使用 Spring REST docs 也非常愉快，再次證明了 Kotlin 良好的 Java 互操作性。

我遇到的一些小問題（陣列註解屬性、Java 8 Stream 支援、完整的函式引用支援），計劃在 Kotlin 1.1 中修復。Exposed 庫尚處於早期階段，需要進一步成熟，但在我看來，它很有前景，並展示了 Kotlin 如何用於構建型別安全的 DSL API（這個 HTML 型別安全構建器也是一個很好的例子）。

請記住，官方支援的 Spring Data 專案 與 Kotlin 配合良好，正如我在上一篇博文中的 spring-boot-kotlin-demo 專案中所展示的那樣。

如果您將在五月中旬來到巴塞羅那（無論如何，去巴塞羅那總是個好主意！），不要錯過參加 Spring I/O 大會的機會。此外，SpringOne Platform（八月初，拉斯維加斯）的註冊也已開放，如果您想享受早鳥票價，請抓緊。後者也仍然接受演講提案。所以，如果您有興趣就 Spring 或 Pivotal 相關技術進行演講，請隨時提交！