第四章持久化技术JPA.ppt

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1、第四章 持久化技术JPA,本章目录,JPA概述 实体对象映射 实体关系映射 数据访问与事务管理,4.1 JPA概述,JPA(Java Persistence API，Java持久化API)，是Sun公司官方提供的持久化的解决方案，从Java EE 5.0开始正式推出。Sun引入JPA规范出于两个原因：一是简化现有Java EE和Java SE应用的对象持久化的开发工作；二是希望统一ORM技术，实现天下归一。,4.1 JPA概述,什么是JPA 对象关系映射ORM（Object-Relation Mapping）是用来将对象和对象之间的关系对应到数据库中表与表之间的关系的一种模式。ORM框架能够将

2、Java对象映射到关系数据库，能够直接持久化复杂的Java对象。ORM框架的出现，使开发者从数据库编程中解脱出来，把更多的精力放在了业务模型与业务逻辑上。目前比较流行的ORM框架有Hibernate、iBatis、TopLink等。在JPA规范之前，由于没有官方的标准，使得各ORM框架之间的API差别很大，使用了某种ORM框架的系统会严重受制于该ORM的标准。,JPA是Sun官方提供的持久化的解决方案，从Java EE 5.0开始正式推出，它在充分吸收现有ORM框架技术的基础上，得到了一个易于使用、伸缩性强的ORM规范。JPA通过JDK 5.0标注或XML描述对象关系的映射，并将运行期的实体对

3、象持久化到数据库中。 JPA的宗旨是为POJO提供持久化标准规范。目前Hibernate 3.2、TopLink 10.1.3以及OpenJPA都提供了JPA的实现。其技术主要包括： ORM映射元数据 JPA支持XML和JDK 5.0注解两种元数据的形式，元数据描述对象和表之间的映射关系，框架据此将实体对象持久化到数据库表中。 JPA 的API 用来操作实体对象，执行CRUD(它是Create创建、Read读取、Update更新和Delete删除的缩写)操作，框架在后台替我们完成所有的事情，开发者从繁琐的JDBC和SQL代码中解脱出来。 查询语言 这是持久化操作中很重要的一个方面，通过面向对象

4、而非面向数据库的查询语言查询数据，避免程序与SQL语句的紧密耦合。,4.1 JPA概述,JPA的优势 JPA从以下几个方面显示出其强大的优势： 标准化 对容器级特性的支持 简单易用 强大的查询能力 支持面向对象的高级特性,4.1 JPA概述,JPA本质上是一种ORM规范，并未提供ORM实现，其具体实现由其他厂商来提供。程序员若使用JPA，仍然需要选择JPA的实现框架。 Hibernate是一个面向Java环境的对象关系数据库映射工具，即ORM工具。它对JDBC API进行了封装，负责Java对象的持久化，在分层的软件架构中它位于持久化层，封装了所有数据访问细节，使业务逻辑层可以专注于实现业务逻

5、辑。Hibernate不仅仅管理Java类到数据库表的映射，还提供了数据查询和获得数据的方法，可以大幅度减少开发时人工使用SQL和JDBC处理数据的时间。 Hibernate 3.2以后的版本开始支持JPA，其中，涉及JPA的子项目有三个，它们分别是: Hibernate Core Hibernate框架的核心实现。 Hibernate Annotations 支持JDK 5.0的注释。 Hibernate EntityManager 支持JPA的实现。 JPA和Hibernate的关系就像JDBC和JDBC驱动的关系，JPA是规范，Hibernate除了作为ORM框架之外，它也是一种JPA实

6、现。,4.1 JPA概述,实体与实体管理器 实体(Entity) JPA能够将普通的Java对象(有时被称作POJO) 映射到数据库，这些Java对象被称作Entity（实体）。 一个实体的定义符合JavaBean的规范，因此常常称为实体Bean。实体Bean的每个属性都定义为私有的，并且有对应的Setter和Getter方法。JPA将实体映射到数据库有两种方法，一种是基于xml文件，一种是基于标注。 采用标注方法映射的实体Bean，在类的定义中还包含了映射信息，这些映射信息都是通过标注表示的。下面是图书分类的实体Bean。,4.1 JPA概述,实体与实体管理器 实体(Entity) JPA能

7、够将普通的Java对象(有时被称作POJO) 映射到数据库，这些Java对象被称作Entity（实体）。 一个实体的定义符合JavaBean的规范，因此常常称为实体Bean。实体Bean的每个属性都定义为私有的，并且有对应的Setter和Getter方法。JPA将实体映射到数据库有两种方法，一种是基于xml文件，一种是基于标注。 采用标注方法映射的实体Bean，在类的定义中还包含了映射信息，这些映射信息都是通过标注表示的。下面是图书分类的实体Bean。,Entity Table(name = “bs_category“) public class BsCategory implements S

8、erializable ,实体管理器(EntityManager) EntityManager是应用程序访问持久化上下文中的实体的接口，是Java实体对象与数据库交互的中介。它负责管理一组对应的实体，包括这组实体的CRUD操作。同时，实体管理器也负责与持久化上下文(Persistence Context)进行交互，可以实现对实体不同状态进行转换操作等。,如何获取EntityManager 实体管理器要通过实体管理器工厂建立。但是，当使用容器托管的实体管理器（在Java EE环境中）时，应用不和实体管理器工厂交互。实体管理器直接通过依赖注入或JNDI获得，容器负责与实体管理器工厂交互。 注入实体

9、管理器 可以用PersitenceContext标注来注入EntityManager，其属性 type指明持久化上下文的作用范围，默认是TARNSACTION。若选择EXTENDED（扩展的方式），可使得多次调用使用同样的上下文，它的意义在于对有状态的Bean可以跨事务操作实体；unitName（可选）用于指定一个持久性单元。 当使用应用托管的实体管理器时，应用必须使用实体管理器工厂来管理实体管理器和持久化上下文的生命周期。EntityManagerFactory接口供应用来创建应用管理的实体管理器。EntityManagerFactory的方法都是线程安全的。注入实体管理工厂 在Java E

10、E容器内，可以用PersistenceUnit标注注入或者通过JNDI查找获得EntityManagerFactory，其unitName属性（可选）用于指明使用哪个持久性单元。,4.1 JPA概述,持久性单元 持久性单元是JPA的基本配置,用于指定实体Bean使用的数据源及实体管理器对象的默认行为。配置文件为persistence.xml，存放在META-INF目录下。 案例4-1 在书城项目中配置Hibernate JPA （1）导入【Hibernate JPA】jar包。 （2）建立持久性单元。 （3）打开persistence.xml文件，为提供器设置属性。,4.2 实体对象映射,实体

11、映射基础 一个普通的Java类通过标注Entity可以映射成为可持久化的实体，实体可以对应数据库中的数据表。 设置Java类为实体 映射表和字段 主键映射 主键(Primary Key)是实体的唯一表示，每个实体至少要有一个唯一标识的主键。 Id GeneratedValue,4.2 实体对象映射,映射特殊类型 映射Blob和Clob类型(Lob) 映射时间类型 瞬时字段（非持久化类型） 映射枚举类型 案例4-2 书城项目中客户实体类的设计,4.3 实体关系映射,实体关系概述 实体关系是指实体与实体之间的关系，要从方向性和数量性两个方面来考虑。 实体关系的方向性 两个实体间的关系从方向上分，可

12、分为单向关联和双向关联。 实体关系的数量性 两个实体间的关系从引用的数量上分，又分为一对一(One to One)、一对多(One to Many)、多对多(Many to Many)三种。,4.3 实体关系映射,一对一映射 客户的信息比较多，但经常使用的是登录验证，为了提供效率，我们可以把原来的一个实体BsCutomer分成两个实体：BsCustomer和BsCustomerInfo。这两个实体之间是一对一的关系。下面就以这两个实体为例，说明如何建立一对一关系的映射。 通过外键关联,共享主键的一对一关联映射,4.3 实体关系映射,一对多(One-to-Many) 订单实体与和订单细目实体就是

13、一对多的关系。对于一对多的实体关系，有两种关联策略：外键关联和表关联。 外键关联,通过关联表处理单向关联,4.3 实体关系映射,多对一(Many-to-One) 图书表和分类表之间的关系是多对一的关系。 通过外键关联,通过关联表映射,4.3 实体关系映射,案例4-3 书城项目的其他实体类设计 （1）图书实体类BsBook （2）订单实体类BsOrder （3）订单细目实体类BsDetails,4.4 实体操作与事务管理,JPA实体操作 使用JPA进行数据操作，基本的步骤如下： （1）配置服务器数据源。 （2）建立持久性单元。 （3）建立实体类。 （4）建立实体管理器。 （5）操作实体。 （6）

14、关闭实体管理器。,1. 持久化实体（创建实体） 将内存中的实体对象写入到数据表中，在表中反应的是新增了一行记录，对应SQL的insert语句。持久化实体可通过persist()方法。例如： em.persist(bsCustomer);/em为实体管理器对象,customer为客户实体对象 2. 修改实体 已持久化的实体，修改后可以通过merge()方法将其重新保存。例如： em.merge(bsCustomer); 3删除实体 将持久化的实体从数据库中删除，可以通过remove()方法。例如： em.remove(bsCustomer); 4. 根据主键查询实体 通过实体管理器的find()

15、方法或getReference()方法可以根据主键查询实体，与前者不同，后者在没有找到时不是返回null，而是抛出异常。例如： BsCustomer bsCustomer = em.find(BsCustomer.class, custId);,5刷新实体 如果当前被管理的实体已经不是数据库中最新的数据，则可以通过refresh()方法刷新实体。例如： em. refresh(bsCustomer); 6刷新实体到数据库 当调用persist()、merge()和remove()这些方法时，更新并不会立刻同步到数据库中，直到容器决定刷新到数据库中时才会执行。在默认情况下，容器决定刷新是在“相关

16、查询”（除find()和getReference()之外）执行前或事务提交时发生的，如果你需要在事务提交之前将更新刷新到数据库中，可调用flush()方法，即手动来刷新数据库。例如： em.flush(bsCustomer); 7设置刷新模式 如果不手动调用刷新，则只能依赖于容器的自动刷新。在默认情况下容器是自动刷新的(模式为FlushModeType.AUTO)。可通过setFlushMode()方法设置刷新模式。例如： em.setFlushMode(FlushModeType.COMMIT); 8分离实体 当处理了大量的实体后，这些实体都会存在于实体管理器中，这将会消耗大量的内存，使程序

17、运行变慢。如果要减少消耗，则可以使用clear()方法，将正在被管理的实体从持久化内容中分离出来。例如： em.clear(); 9执行复杂查询 要执行复杂查询，需要利用实体管理器建立Query对象，将在下面的知识中介绍。,4.4 实体操作与事务管理,JPA查询 JPQL简介 Query API 使用Query进行查询的基本步骤 设置分页 使用命名查询 查询结果的处理,4.4 实体操作与事务管理,JPA事务管理 EntityManager操作涉及的事务可以通过JTA或通过使用本地资源的EntityTransaction API来控制，这两种事务分别称为JTA和RESOURCE_LOCAL，即J

18、ava Transaction API方法和本地的事务管理。 Java EE环境（包括web容器和EJB容器）支持JTA和RESOURCE_LOCAL两种事务。在EJB环境中，通常使用JTA。在Java SE环境下只支持RESOURCE_LOCAL。,4.4 实体操作与事务管理,辅助类设计（EntityManagerHelper ） 对于应用托管的EntityManager对象，可以设计一个辅助类，在该类中使用 ThreadLocal。ThreadLocal为每一个使用某变量的线程都提供一个该变量值的副本，使每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会和其他线程的副本冲突。从线程的角度看，就好像每一个线程都完全拥有一个该变量，这就解决了Servlet非线程安全的问题。 案例4-4 基于JPA的书城Dao设计,