【Java】 JPA介绍

尹钱青

2023-12-01

JPA介绍

JPA(Java Persistence API)是一系列类、方法，用于将大量数据储持久地存到数据库中。

企业级应用中，通过存储和检索大量数据来执行数据库操作。使用JPA，会使与数据库交互的负担大大减少。它在对象模型（Java Objects）和关系模型（数据库程序）之间架起一座桥梁。

关系模型和对象模型之间的不匹配

关系对象以表格的形式表示，而对象模型是以对象格式的相互关系来表示的。在从关系模型中存储和检索一个对象模型时，往往会由于以下的原因发生不匹配：

颗粒度：对象关系往往有更细的颗粒度
子类型：并非所有关系数据库都支持子类型（继承）
特征性：和对象模型一样，关系模型在编写平等性的时候不将特征（identity）暴露
关系：关系模型在考察对象模型时无法确定多重关系
数据迁移：两种模型中的在对象网络的数据迁移形式不尽相同

类级架构

单元	描述
EntityManagerFactory	EntityManager的工厂类，创建并管理多个EntityManager实例
EntityManager	接口类，管理对象的持久化操作，类似于Query实例的工厂类
Entity	持久性对象，作为记录储存在数据库中
EntityTransaction	与EntityManager为1对1关系，对于每一个EntityManager来说，其操作都由EntityTransaction维护
Persistence	这个类包含了获取EntityManagerFactory实例的静态方法
Query	这个接口由每个JPA供应商实现，以获得符合标准的关系对象

对象关系映射

ORM(Object Relational Mapping)是一种将数据从对象类型转换为关系类型的编程能力，反之亦然。

高级特性

持久性：让你能够使用面向对象的类来编写持久化的类
高性能：有许多检索技术和锁技术
健壮性：高度稳定和突出

ORM架构

阶段1

第一阶段 对象数据 包含POJO类，服务接口和类。这是主要的业务组件层，主要处理业务逻辑操作与属性。

例如，一个雇员数据库模式：

雇员的Employee POJO包含各种属性例如 ID, name, salary, designation。以及相应的getter/setter
雇员的Employee DAO/Service类包含服务方法例如创建、检索、删除employee

阶段2

第二个阶段为映射或 持久层 阶段，包含JPA提供者、映射文件（ORM.xml）、JPA加载器和对象网格。

JPA提供者：包含JPA单元（javax.persistence）的供应商产品，例如Eclipselink、Toplink、Hibernate等
映射文件：包含映射POJO类与关系数据库之间数据的配置文件
JPA加载器：加载关系网格数据的高速缓存，它的作用就像数据库的副本，与POJO类数据的服务类进行数据交互
对象网格：对象网格是一个存储关系数据副本的临时场所，类似高速缓存。所有检索语句首先会影响对象网格中的数据。只有它被提交之后，主数据库才会被影响

阶段3

第三个阶段为关系数据阶段。它包含与业务组件有逻辑联系的关系型数据。如上所述，只有业务组件提交了数据之后，才会在主数据库上物理性存储。在那之前，修改的数据会被储存在类似网格格式的高速缓存中。获取数据的情况也类似。

上述三个阶段的程序性互动机制被称为对象关系映射。

Mapping.xml

mapping.xml 文件用于指示供应商将实体类与数据库表进行映射。

以下例子将一个Employee POJO类与数据库表建立映射：

Emloyee.java

public class Employee {

   private int eid;
   private String ename;
   private double salary;
   private String deg;

   public Employee(int eid, String ename, double salary, String deg) {
      super( );
      this.eid = eid;
      this.ename = ename;
      this.salary = salary;
      this.deg = deg;
   }

   public Employee( ) {
      super();
   }

   public int getEid( ) {
      return eid;
   }
   
   public void setEid(int eid) {
      this.eid = eid;
   }
   
   public String getEname( ) {
      return ename;
   }
   
   public void setEname(String ename) {
      this.ename = ename;
   }

   public double getSalary( ) {
      return salary;
   }
   
   public void setSalary(double salary) {
      this.salary = salary;
   }

   public String getDeg( ) {
      return deg;
   }
   
   public void setDeg(String deg) {
      this.deg = deg;
   }
}

mapping.xml

<? xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>

<entity-mappings xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/persistence/orm"
   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
   xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/persistence/orm    
   http://java.sun.com/xml/ns/persistence/orm_1_0.xsd"
   version="1.0">
      
   <description> XML Mapping file</description>
      
   <entity class="Employee">        
      <table name="EMPLOYEETABLE"/>
      <attributes>
      
         <id name="eid">
            <generated-value strategy="TABLE"/>
         </id>

         <basic name="ename">
            <column name="EMP_NAME" length="100"/>
         </basic>
         
         <basic name="salary">
         </basic>
         
         <basic name="deg">
         </basic>
         
      </attributes>
   </entity>
   
</entity-mappings>

: 允许在xml文件中使用entity标签
: 应用的描述
: 定义想要转化为数据库中表的entity类。属性类定义了POJO entity的类名
: 定义了表名。如果类名与表名一致，这个标签不必要
: 定义表中的字段
: 定义了主Key，定义了如何分配主键值，如自动、手动或取自序列
: 定义余下的表属性
: 定义用户规定的表字段名

Java Bean 标准

Java类，将实例值和各种行为封装到名为对象的单一单元。Java Bean是一个临时存储可重用的组件/对象。它是一个可序列化的类，有默认的构造函数和getter/setter方法用以单独初始化实例的属性。

Bean公约

Bean包含默认构造函数或者包含序列化实例的文件，因此，bean可以实例化bean
Bean的属性可分隔为布尔属性和非布尔属性
非布尔属性包含 getter 和 setter 方法
布尔属性包含 setter 和 is 方法
任何属性的getter方法都应该用属性的驼峰命名法（getProperty）
任何属性的setter方法都应该用属性的驼峰命名法（setProperty）