Usando Cassandra com Spring Data no Easy-Cassandra

O Spring é um framework open source cujo o objetivo sempre foi facilitar a vida do desenvolvedor Java, começou com os recursos para injeção de dependência e hoje atua em diversas atividades triviais para um programador. Entre elas podemos citar a parte social com o Spring social no twitter, facebook, segurança com o Spring security além do já inversão de controle e inversão de dependência. O foco desse pequeno post é falar sobre o Spring Data e seu trabalho com o banco não relacional Cassandra.

O Spring-data é um pequeno módulo ou plugin do Spring e tem como objetivo auxiliar nos processos triviais de persistência criando uma camada entre a base onde se encontra as informações e o seu código java. Dessa maneira é possível, efetuar ações na base, usando como estrutura para as informações, o POJO (simples e velho objetos em java). Dentro do Spring Data já existem diversos tipo de base de informações.

• Bancos Relacionais com JPA e JDBC
• BigData com Apache Hadoop
• Data-Grid com GermFire
• HTTP com Rest
• NOSQL com MongoDB, Neo4J, Redis e Hbase

Uma das grandes vantagem do Spring Data é ser filho do Spring. Ele não precisa de um servidor Java EE, ou seja, ele pode rodar em um simples contêiner como o tomcat ou mesmo rodar sem o auxílio do servidor. Sua injeção funciona com auxílio de um arquivo xml, mas não necessariamente toda configuração é feita por lá, existem várias anotações que podem ajudar o desenvolvedor, no entanto, cabe apenas ao mesmo saber em qual momento é mais adequado usar cada um deles.

Com esse foco o Spring Data Cassandra tem o foco de criar uma camada de alto nível para o nosql Cassandra, assim é possível com estruturas de POJOs estabelecer uma conexão no banco e realizar as operações CRUD, tudo isso sem abrir mão da estrutura de dados já conhecida pelo desenvolvedor Java. O Spring Data Cassandra ainda não foi fechada, mas o Easy-Cassandra já possui integração com Spring, agora é possível utilizá-lo com a injeção de dependências do framework Java mais famoso do mundo.

A aplicação será realmente bastante simples seu objetivo será apenas criar uma informação e armazenar no banco, em seguida recuperar pelo id. O primeiro passo será a criação da entidade pessoa, ela terá os campos id, nome e ano, conforme mostra a tabela número1.

@Entity(name = "person") 
public class Person implements Serializable { 

    @Id 
    private UUID id; 
     
    @Index 
    @Column(name = "name") 
    private String name; 
    
    @Column(name = "born") 
    private Integer year;
//getter and setter

}

Simples Pojo da Classe pessoa

Como pode ser visto os campos são anotados via JPA 2.0, o segundo passo é a criação do xml, é nele que conterá as configurações do banco de dados (host, porta, keyspace padrão, etc.). O próximo passo é a configuração e criação da fábrica de conexões para o Cassandra dentro do spring, isso é, o host, porta e o keyspace padrão, e as classes que serão mapeadas como mostra no arquivo xml abaixo.

 

 
 
 
  
   org.javabahia.cassandra.spring.entity.Person
  
 
 


 

Configuração do Spring-Data, informando as configurações do Banco (host, porta, nesse caso a padrão, e o keySpace) além de criar o Template Cassandra

Com a fábrica de conexões do cassandra é possível retornar uma sessão, a via de comunicação do Cassandra com a aplicação Java, além disso será criado o CassandraTemplate, uma api de alto nível que consegue realizar a comunicação Cassandra sua aplicação a partir de um simples POJO, desse modo é possível realizar a operação CRUD de uma maneira bastante simples, o código abaixo mostra a interface do Cassandra template.

public interface CassandraTemplate{ 
   
     <T> T save(T entity); 
     
     <T> Iterable<T> save(Iterable<T> entities); 
     
     <T> void delete(T entity); 
     
     <T> void delete(Iterable<T> entities); 
     
     <K> void delete(K key, Class<?> entity); 
     
     <K,T> void delete(Iterable<K>  keys, Class<T> entity); 

     <T> void deleteAll(Class<T> entity); 
     
     <T> T update(T entity); 
     
     <T> Iterable<T> update(Iterable<T> entities); 
     
     <T,K> T findOne(K key, Class<T> entity); 
     
     <T,K> List<T> findAll(Iterable<K> keys, Class<T> entity); 
     
     <T> List<T> findAll(Class<T> entity); 
     
     <T,I> List<T> findByIndex(String columnName,I index,Class<T> entity); 
     
     <K,T>boolean exist(K key, Class<T> entity); 

     void executeUpdate(String query); 

Operações que podem ser realizadas com o seu Objeto

Além do CassandraTemplate existe o CassandraRepository, essa classe abstrata implementa o CrudRepository do SpringData, com ela é necessário apenas implementar o método que retornará o CassandraTemplate, conforme mostra a tabela abaixo.

@Repository("personRepository")
public class PersonRepository extends CassandraRepository<Person, UUID>{

 
 @Autowired
 private CassandraTemplate cassandraTemplate;
 
 @Override
 protected CassandraTemplate getCassandraTemplate() {
  return cassandraTemplate;
 }

}

Criando o repositório para a classe Person

Como o CassandraReporitory implementa a classe base de operações do Spring todas as suas operações estarão disponíveis para serem utilizadas com o Cassandra.

public interface CrudRepository<T, ID extends Serializable> extends Repository<T, ID> { 
 <S extends T> S save(S entity); 

 <S extends T> Iterable<S> save(Iterable<S> entities); 

 T findOne(ID id); 

 boolean exists(ID id); 

 Iterable<T> findAll(); 

 Iterable<T> findAll(Iterable<ID> ids); 

 long count(); 

 void delete(ID id); 

 void delete(T entity); 
 void delete(Iterable<? extends T> entities); 

 void deleteAll(); 
}

Interface CrudRepository do Spring Data que é implementada pela classe abstrata CassandraRepository

Realizado as configurações o próximo passo é executar o projeto como mostra o código a seguir:

public class App 
{
    public static void main( String[] args )
    {
     @SuppressWarnings("resource")
  ApplicationContext ctx = new GenericXmlApplicationContext("SpringConfig.xml");
     
     PersonRepository personService=ctx.getBean(PersonRepository.class);
     
     UUID uuid=UUID.randomUUID();
     Person person=new Person();
     person.setId(uuid);
     person.setName("Otávio Santana");
     person.setYear(25);
     
     personService.save(person);
     
     
     Person otavio=personService.findOne(uuid);
     System.out.println(otavio.getName());
     
     
    }
}

Rodando o Simples Projeto, salvando e recuperando a informação

Com isso foi demonstrado o conceito do Spring Data e o seu funcionamento com o Cassandra utilizando o Easy-Cassandra, o intuito criar uma interface padrão para que todos os modelos de persistência a utilizem dentro do Spring é um grande e importante passo para utilizar uma nova base ou modelo de dados não haja impacto dentro do Spring, mas é muito importante salientar que mesmo que vários bancos utilizem essa interface é importante considerar uma nova modelagem, já que diferente dos bancos relacionais, a mudança de um banco NOSQL pode significar a mudança estrutura de armazenamento.

Links:

Spring Data: http://www.springsource.org/spring-data

Easy-Cassandra: http://otaviojava.github.io/Easy-Cassandra/

Exemplo: https://github.com/otaviojava/Easy-Cassandra-samples