1. 概述
在使用Spring Data操作数据库时，我们经常遇到某些场景：并非实体中的所有字段在每次操作中都是必需的。因此，我们可能希望让结果集中的某些字段变为可选。
本文将探讨使用Spring Data和原生查询时，从数据库查询中仅获取所需列的不同技术方案。
2. 为什么需要可选字段？
在结果集中实现字段可选的需求，源于平衡数据完整性与性能的必要性。在许多应用中（尤其是具有复杂数据模型的应用），获取整个实体会导致不必要的开销，特别是当某些字段与特定上下文或操作无关时。通过从结果集中排除非必要字段，我们可以最小化处理和传输的数据量，从而加快查询速度并降低内存消耗。
在SQL层面可以直观看到这一点。例如，从book表获取数据：
select * from book where id = 1;
假设book表有十列。如果其中某些列不需要，我们可以提取子集：
select id, title, author from book where id = 1;
3. 示例环境搭建
为演示效果，我们创建一个Spring Boot应用。假设需要从数据库获取书籍列表，定义Book实体：
@Entity
@Table
public class Book {
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
@Column
private Integer id;
@Column
private String title;
@Column
private String author;
@Column
private String synopsis;
@Column
private String language;
// 其他字段、getter和setter
}
使用H2内存数据库，创建application-h2.properties配置文件：
spring.datasource.url=jdbc:h2:mem:testdb
spring.datasource.driverClassName=org.h2.Driver
spring.datasource.username=sa
spring.datasource.password=password
spring.jpa.database-platform=org.hibernate.dialect.H2Dialect
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update
启动Spring Boot应用，并指定加载配置文件：
@Profile("h2")
@SpringBootApplication
public class OptionalFieldsApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(OptionalFieldsApplication.class);
}
}
为每种解决方案创建@Repository接口。预先设置测试类并激活h2配置：
@ActiveProfiles("h2")
@SpringBootTest(classes = OptionalFieldsApplication.class)
@Transactional
public class OptionalFieldsUnitTest {
// 仓库的@Autowired和测试方法
}
注意：我们使用@Transactional注解，每个测试后回滚，确保测试实例间干净隔离。
接下来看如何让Book的某些字段变为可选。例如，我们不需要所有详情，只需获取id、title和author即可。
4. 使用投影
在SQL中，投影指从表或查询中选择特定列或字段，而非获取全部数据，从而限制我们获取的数据量。
我们可以将投影定义为类或接口：
public interface BookProjection {
Integer getId();
String getTitle();
String getAuthor();
}
定义仓库接口提取投影：
@Repository
public interface BookProjectionRepository extends JpaRepository<Book, Integer> {
@Query(value = "SELECT b.id as id, b.title, b.author FROM Book b", nativeQuery = true)
List<BookProjection> fetchBooks();
}
为BookProjectionRepository编写简单测试：
@Test
public void whenUseProjection_thenFetchOnlyProjectionAttributes() {
String title = "Title Projection";
String author = "Author Projection";
Book book = new Book();
book.setTitle(title);
book.setAuthor(author);
bookProjectionRepository.save(book);
List<BookProjection> result = bookProjectionRepository.fetchBooks();
assertEquals(1, result.size());
assertEquals(title, result.get(0).getTitle());
assertEquals(author, result.get(0).getAuthor());
}
获取BookProjection对象后，可断言title和author是我们持久化的值。
5. 使用DTO
DTO（数据传输对象）是应用不同层或组件间（通常在数据库层与业务逻辑/服务层间）传输数据的简单对象。
此处我们用它创建包含所需字段的数据集对象，从数据库获取时仅填充DTO的字段。定义BookDto：
public record BookDto(Integer id, String title, String author) {}
定义仓库接口提取DTO对象：
@Repository
public interface BookDtoRepository extends JpaRepository<Book, Integer> {
@Query(value = "SELECT new com.baeldung.spring.data.jpa.optionalfields.BookDto(b.id, b.title, b.author) FROM Book b")
List<BookDto> fetchBooks();
}
这里使用JPQL语法为每条图书记录创建BookDto实例。
最后添加验证测试：
@Test
public void whenUseDto_thenFetchOnlyDtoAttributes() {
String title = "Title Dto";
String author = "Author Dto";
Book book = new Book();
book.setTitle(title);
book.setAuthor(author);
bookDtoRepository.save(book);
List<BookDto> result = bookDtoRepository.fetchBooks();
assertEquals(1, result.size());
assertEquals(title, result.get(0).title());
assertEquals(author, result.get(0).author());
}
6. 使用@SqlResultSetMapping
可将@SqlResultSetMapping注解作为DTO或投影的替代方案。使用时需在实体类上应用该注解：
@Entity
@Table
@SqlResultSetMapping(name = "BookMappingResultSet",
classes = @ConstructorResult(targetClass = BookDto.class, columns = {
@ColumnResult(name = "id", type = Integer.class),
@ColumnResult(name = "title", type = String.class),
@ColumnResult(name = "author", type = String.class) }))
public class Book {
// 同初始设置
}
需要@ConstructorResult和@ColumnResult标识结果集。注意：本例结果集使用相同类定义，因此可复用BookDto类（因其构造器匹配）。
@SqlResultSetMapping不能与@Query一起使用，因此仓库需额外处理（使用EntityManager）。首先创建自定义仓库接口：
public interface BookCustomRepository {
List<BookDto> fetchBooks();
}
该接口包含所需方法签名，并扩展实际的@Repository：
@Repository
public interface BookSqlMappingRepository extends JpaRepository<Book, Integer>, BookCustomRepository {}
最后创建实现类：
@Repository
public class BookSqlMappingRepositoryImpl implements BookCustomRepository {
@PersistenceContext
private EntityManager entityManager;
@Override
public List<BookDto> fetchBooks() {
return entityManager.createNativeQuery("SELECT b.id, b.title, b.author FROM Book b", "BookMappingResultSet")
.getResultList();
}
}
在fetchBooks()方法中，通过EntityManager和createNativeQuery()方法创建原生查询。
为该仓库添加测试：
@Test
public void whenUseSqlMapping_thenFetchOnlyColumnResults() {
String title = "Title Sql Mapping";
String author = "Author Sql Mapping";
Book book = new Book();
book.setTitle(title);
book.setAuthor(author);
bookSqlMappingRepository.save(book);
List<BookDto> result = bookSqlMappingRepository.fetchBooks();
assertEquals(1, result.size());
assertEquals(title, result.get(0).title());
assertEquals(author, result.get(0).author());
}
@SqlResultSetMapping是更复杂的解决方案。但如果仓库中有多个使用EntityManager和原生/命名查询的操作，可能值得采用。
7. 使用Object或Tuple
**可通过原生查询并限制字段的方式使用Object或Tuple**。虽然这些方法可读性较差（无法直接访问类属性），但仍是有效选项。
7.1. Object数组
无需添加传输对象，直接使用Object类：
@Repository
public interface BookObjectsRepository extends JpaRepository<Book, Integer> {
@Query("SELECT b.id, b.title, b.author FROM Book b")
List<Object[]> fetchBooks();
}
测试中访问对象值的方式：
@Test
public void whenUseObjectArray_thenFetchOnlyQueryFields() {
String title = "Title Object";
String author = "Author Object";
Book book = new Book();
book.setTitle(title);
book.setAuthor(author);
bookObjectsRepository.save(book);
List<Object[]> result = bookObjectsRepository.fetchBooks();
assertEquals(1, result.size());
assertEquals(3, result.get(0).length);
assertEquals(title, result.get(0)[1].toString());
assertEquals(author, result.get(0)[2].toString());
}
可见这不是动态方案，因为必须知道数组中列的位置。
7.2. Tuple
也可使用Tuple类。它是Object数组的包装器，优势在于可通过别名而非位置访问属性（如前例所示）。创建BookTupleRepository：
@Repository
public interface BookTupleRepository extends JpaRepository<Book, Integer> {
@Query(value = "SELECT b.id, b.title, b.author FROM Book b", nativeQuery = true)
List<Tuple> fetchBooks();
}
测试中访问Tuple值的方式：
@Test
public void whenUseTuple_thenFetchOnlyQueryFields() {
String title = "Title Tuple";
String author = "Author Tuple";
Book book = new Book();
book.setTitle(title);
book.setAuthor(author);
bookTupleRepository.save(book);
List<Tuple> result = bookTupleRepository.fetchBooks();
assertEquals(1, result.size());
assertEquals(3, result.get(0).toArray().length);
assertEquals(title, result.get(0).get("title"));
assertEquals(author, result.get(0).get("author"));
}
这仍不是动态方案，但可通过别名或列名访问列值。
8. 总结
本文介绍了使用Spring Data限制数据库结果集列数的方法。我们学习了如何使用投影、DTO和@SqlResultSetMapping得到相似结果，还探讨了如何使用Object或Tuple按数组位置访问通用结果集。
✅ 优先推荐方案：
- 投影：简洁高效，适合简单字段选择
- DTO：灵活可控，适合复杂转换逻辑
⚠️ 谨慎使用的方案：
@SqlResultSetMapping：配置复杂，适合多查询复用场景Object/Tuple：可读性差，仅建议在特殊场景使用
选择方案时需权衡开发效率与运行时性能，避免过度优化导致代码维护困难。