Jpa使用详解

目录

• ORM思想
  • 1.ORM概述
  • 2.为什么要使用ORM
  • 3.常见的ORM框架
• JPA简介
  • 1.JPA概述
  • 2.JPA的优势
  • 3.JPA与hibernate的关系
• JPA入门案例
  • 1.搭建开发环境
    • 常用注解说明
• JPA主键生成策略
• JPA的API介绍
  • 1.Persistence对象
  • 2.EntityManagerFactory
  • 3.EntityManager
  • 4.EntityTransaction

ORM思想

1.ORM概述

ORM（Object-Relational Mapping） 表示对象关系映射。在面向对象的软件开发中，通过ORM，就可以把对象映射到关系型数据库中。只要有一套程序能够做到建立对象与数据库的关联，操作对象就可以直接操作数据库数据，就可以说这套程序实现了ORM对象关系映射

简单的说：ORM就是建立实体类和数据库表之间的关系，从而达到操作实体类就相当于操作数据库表的目的。

2.为什么要使用ORM

当实现一个应用程序时（不使用O/R Mapping），我们可能会写特别多数据访问层的代码，从数据库保存数据、修改数据、删除数据，而这些代码都是重复的。而使用ORM则会大大减少重复性代码。对象关系映射（Object Relational Mapping，简称ORM），主要实现程序对象到关系数据库数据的映射。

3.常见的ORM框架

当实现一个应用程序时（不使用O/R Mapping），我们可能会写特别多数据访问层的代码，从数据库保存数据、修改数据、删除数据，而这些代码都是重复的。而使用ORM则会大大减少重复性代码。对象关系映射（Object Relational Mapping，简称ORM），主要实现程序对象到关系数据库数据的映射。

JPA简介

1.JPA概述

JPA的全称是Java Persistence API， 即Java 持久化API，是SUN公司推出的一套基于ORM的规范，内部是由一系列的接口和抽象类构成。JPA通过JDK 5.0注解描述对象－关系表的映射关系，并将运行期的实体对象持久化到数据库中。

2.JPA的优势

1. 标准化

JPA 是 JCP 组织发布的 Java EE 标准之一，因此任何声称符合 JPA 标准的框架都遵循同样的架构，提供相同的访问API，这保证了基于JPA开发的企业应用能够经过少量的修改就能够在不同的JPA框架下运行。

2. 容器级特性的支持

JPA框架中支持大数据集、事务、并发等容器级事务，这使得 JPA 超越了简单持久化框架的局限，在企业应用发挥更大的作用。

3. 简单方便

JPA的主要目标之一就是提供更加简单的编程模型：在JPA框架下创建实体和创建Java 类一样简单，没有任何的约束和限制，只需要使用 javax.persistence.Entity进行注释，JPA的框架和接口也都非常简单，没有太多特别的规则和设计模式的要求，开发者可以很容易的掌握。JPA基于非侵入式原则设计，因此可以很容易的和其它框架或者容器集成

4. 查询能力

JPA的查询语言是面向对象而非面向数据库的，它以面向对象的自然语法构造查询语句，可以看成是Hibernate HQL的等价物。JPA定义了独特的JPQL（Java Persistence Query Language），JPQL是EJB QL的一种扩展，它是针对实体的一种查询语言，操作对象是实体，而不是关系数据库的表，而且能够支持批量更新和修改、JOIN、GROUP BY、HAVING 等通常只有 SQL 才能够提供的高级查询特性，甚至还能够支持子查询。

5. 高级特性

JPA 中能够支持面向对象的高级特性，如类之间的继承、多态和类之间的复杂关系，这样的支持能够让开发者最大限度的使用面向对象的模型设计企业应用，而不需要自行处理这些特性在关系数据库的持久化。

3.JPA与hibernate的关系

JPA规范本质上就是一种ORM规范，注意不是ORM框架——因为JPA并未提供ORM实现，它只是制订了一些规范，提供了一些编程的API接口，但具体实现则由服务厂商来提供实现。

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实现。JPA怎么取代Hibernate呢？JDBC规范可以驱动底层数据库吗？答案是否定的，也就是说，如果使用JPA规范进行数据库操作，底层需要hibernate作为其实现类完成数据持久化工作。

JPA入门案例

1.搭建开发环境

第一步：创建一个maven工程

第二步：引入jar包

<properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.hibernate.version>5.0.7.Final</project.hibernate.version>
    </properties>

<dependencies>
    <!-- junit -->
    <dependency>
        <groupId>junit</groupId>
        <artifactId>junit</artifactId>
        <version>4.12</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>

    <!-- hibernate对jpa的支持包 -->
    <dependency>
        <groupId>org.hibernate</groupId>
        <artifactId>hibernate-entitymanager</artifactId>
        <version>${project.hibernate.version}</version>
    </dependency>

    <!-- c3p0 -->
    <dependency>
        <groupId>org.hibernate</groupId>
        <artifactId>hibernate-c3p0</artifactId>
        <version>${project.hibernate.version}</version>
    </dependency>

    <!-- log日志 -->
    <dependency>
        <groupId>log4j</groupId>
        <artifactId>log4j</artifactId>
        <version>1.2.17</version>
    </dependency>

    <!-- Mysql and MariaDB -->
    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        <version>5.1.6</version>
    </dependency>
</dependencies>

第三步：创建数据库表

 /*创建客户表*/
    CREATE TABLE cst_customer (
      cust_id bigint(32) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '客户编号(主键)',
      cust_name varchar(32) NOT NULL COMMENT '客户名称(公司名称)',
      cust_source varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '客户信息来源',
      cust_industry varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '客户所属行业',
      cust_level varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '客户级别',
      cust_address varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT '客户联系地址',
      cust_phone varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '客户联系电话',
      PRIMARY KEY (`cust_id`)
    ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

第四步：创建客户实体类

public class Customer {

    private Long custId;
    private String custName;
    private String custSource;
    private String custIndustry;
    private String custLevel;
    private String custAddress;
    private String custPhone;

    public Long getCustId() {
        return custId;
    }
    public void setCustId(Long custId) {
        this.custId = custId;
    }
    public String getCustName() {
        return custName;
    }
    public void setCustName(String custName) {
        this.custName = custName;
    }
    public String getCustSource() {
        return custSource;
    }
    public void setCustSource(String custSource) {
        this.custSource = custSource;
    }
    public String getCustIndustry() {
        return custIndustry;
    }
    public void setCustIndustry(String custIndustry) {
        this.custIndustry = custIndustry;
    }
    public String getCustLevel() {
        return custLevel;
    }
    public void setCustLevel(String custLevel) {
        this.custLevel = custLevel;
    }
    public String getCustAddress() {
        return custAddress;
    }
    public void setCustAddress(String custAddress) {
        this.custAddress = custAddress;
    }
    public String getCustPhone() {
        return custPhone;
    }
    public void setCustPhone(String custPhone) {
        this.custPhone = custPhone;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Customer{" +
                "custId=" + custId +
                ", custName='" + custName + '\'' +
                ", custSource='" + custSource + '\'' +
                ", custIndustry='" + custIndustry + '\'' +
                ", custLevel='" + custLevel + '\'' +
                ", custAddress='" + custAddress + '\'' +
                ", custPhone='" + custPhone + '\'' +
                '}';
    }
}

第五步：编写实体类和数据库表的映射配置[重点]

import javax.persistence.*;

@Entity //声明实体类
@Table(name="cst_customer") //建立实体类和表的映射关系
public class Customer {

    @Id//声明当前私有属性为主键
    @GeneratedValue(strategy= GenerationType.IDENTITY) //配置主键的生成策略
    @Column(name="cust_id") //指定和表中cust_id字段的映射关系
    private Long custId;

    @Column(name="cust_name") //指定和表中cust_name字段的映射关系
    private String custName;

    @Column(name="cust_source")//指定和表中cust_source字段的映射关系
    private String custSource;

    @Column(name="cust_industry")//指定和表中cust_industry字段的映射关系
    private String custIndustry;

    @Column(name="cust_level")//指定和表中cust_level字段的映射关系
    private String custLevel;

    @Column(name="cust_address")//指定和表中cust_address字段的映射关系
    private String custAddress;

    @Column(name="cust_phone")//指定和表中cust_phone字段的映射关系
    private String custPhone;

    public Long getCustId() {
        return custId;
    }
    public void setCustId(Long custId) {
        this.custId = custId;
    }
    public String getCustName() {
        return custName;
    }
    public void setCustName(String custName) {
        this.custName = custName;
    }
    public String getCustSource() {
        return custSource;
    }
    public void setCustSource(String custSource) {
        this.custSource = custSource;
    }
    public String getCustIndustry() {
        return custIndustry;
    }
    public void setCustIndustry(String custIndustry) {
        this.custIndustry = custIndustry;
    }
    public String getCustLevel() {
        return custLevel;
    }
    public void setCustLevel(String custLevel) {
        this.custLevel = custLevel;
    }
    public String getCustAddress() {
        return custAddress;
    }
    public void setCustAddress(String custAddress) {
        this.custAddress = custAddress;
    }
    public String getCustPhone() {
        return custPhone;
    }
    public void setCustPhone(String custPhone) {
        this.custPhone = custPhone;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Customer{" +
                "custId=" + custId +
                ", custName='" + custName + '\'' +
                ", custSource='" + custSource + '\'' +
                ", custIndustry='" + custIndustry + '\'' +
                ", custLevel='" + custLevel + '\'' +
                ", custAddress='" + custAddress + '\'' +
                ", custPhone='" + custPhone + '\'' +
                '}';
    }
}

常用注解说明

       @Entity
        	作用：指定当前类是实体类。
        @Table
        	作用：指定实体类和表之间的对应关系。
        	属性：
        		name：指定数据库表的名称
        @Id
        	作用：指定当前字段是主键。
        @GeneratedValue
        	作用：指定主键的生成方式。。
        	属性：
        		strategy ：指定主键生成策略。
        @Column
        	作用：指定实体类属性和数据库表之间的对应关系
        	属性：
        		name：指定数据库表的列名称。
        		unique：是否唯一
        		nullable：是否可以为空
        		inserttable：是否可以插入
        		updateable：是否可以更新
        		columnDefinition: 定义建表时创建此列的DDL
        		secondaryTable: 从表名。如果此列不建在主表上（默认建在主表），该属性定义该列所在从表的名字搭建开发环境[重点]

第六步：配置JPA的核心配置文件

在java工程的resources路径下创建一个名为META-INF的文件夹，在此文件夹下创建一个名为persistence.xml的配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<persistence xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/persistence"
             xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
             xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/persistence
    http://java.sun.com/xml/ns/persistence/persistence_2_0.xsd"
             version="2.0">

    <!--配置持久化单元
		name：持久化单元名称
		transaction-type：事务类型
		 	RESOURCE_LOCAL：本地事务管理
		 	JTA：分布式事务管理 -->
    <persistence-unit name="myJpa" transaction-type="RESOURCE_LOCAL">

        <!--配置JPA规范的服务提供商 也就是JPA的具体实现 -->
        <provider>org.hibernate.jpa.HibernatePersistenceProvider</provider>
        <properties>
            <!-- 数据库驱动 -->
            <property name="javax.persistence.jdbc.driver" value="com.mysql.jdbc.Driver" />
            <!-- 数据库地址 -->
            <property name="javax.persistence.jdbc.url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/jpa" />
            <!-- 数据库用户名 使用你自己的用户名 -->
            <property name="javax.persistence.jdbc.user" value="root" />
            <!-- 数据库密码 用你自己的密码 -->
            <property name="javax.persistence.jdbc.password" value="123456" />

            <!--jpa提供者的可选配置：我们的JPA规范的提供者为hibernate，所以jpa的核心配置中兼容hibernate的配 -->
            <property name="hibernate.show_sql" value="true" />
            <property name="hibernate.format_sql" value="true" />
            <property name="hibernate.hbm2ddl.auto" value="create" />

        </properties>

    </persistence-unit>

</persistence>

第七步：编写单元测试

在test目录下面创建JpaTest测试类

import cn.wgzblog.entity.Customer;
import org.junit.Test;

import javax.persistence.EntityManager;
import javax.persistence.EntityManagerFactory;
import javax.persistence.EntityTransaction;
import javax.persistence.Persistence;

public class JpaTest {

    @Test
    public void test() {
        /**
         * 创建实体管理类工厂，借助Persistence的静态方法获取
         * 		其中传递的参数为持久化单元名称，需要jpa配置文件中指定
         */
        EntityManagerFactory factory = Persistence.createEntityManagerFactory("myJpa");
        //创建实体管理类
        EntityManager entityManager = factory.createEntityManager();
        //获取事务对象
        EntityTransaction transaction = entityManager.getTransaction();
        //开启事务
        transaction.begin();
        //设置实体类
        Customer customer=new Customer();
        customer.setCustAddress("上海陆家嘴");
        customer.setCustName("五公子");
        customer.setCustPhone("18898886666");
        //保存操作
        entityManager.persist(customer);
        //提交事务
        transaction.commit();
        // 释放资源
        entityManager.close();
        factory.close();
    }
}

输出结果：

Hibernate:
    drop table if exists cst_customer
Hibernate:
    create table cst_customer (
        cust_id bigint not null auto_increment,
        cust_address varchar(255),
        cust_industry varchar(255),
        cust_level varchar(255),
        cust_name varchar(255),
        cust_phone varchar(255),
        cust_source varchar(255),
        primary key (cust_id)
    )
Hibernate:
    insert
    into
        cst_customer
        (cust_address, cust_industry, cust_level, cust_name, cust_phone, cust_source)
    values
        (?, ?, ?, ?, ?, ?)

JPA主键生成策略

通过annotation（注解）来映射hibernate实体的,基于annotation的hibernate主键标识为@Id, 其生成规则由@GeneratedValue设定的.这里的@id和@GeneratedValue都是JPA的标准用法。

JPA提供的四种标准用法为TABLE,SEQUENCE,IDENTITY,AUTO。

具体说明如下：

IDENTITY：主键由数据库自动生成（主要是自动增长型）

用法：

@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long custId;

SEQUENCE：根据底层数据库的序列来生成主键，条件是数据库支持序列。

用法：

@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.SEQUENCE,generator="payablemoney_seq")
@SequenceGenerator(name="payablemoney_seq", sequenceName="seq_payment")
private Long custId;

//@SequenceGenerator源码中的定义
@Target({TYPE, METHOD, FIELD})
@Retention(RUNTIME)
public @interface SequenceGenerator {
    //表示该表主键生成策略的名称，它被引用在@GeneratedValue中设置的“generator”值中
    String name();
    //属性表示生成策略用到的数据库序列名称。
    String sequenceName() default "";
    //表示主键初识值，默认为0
    int initialValue() default 0;
    //表示每次主键值增加的大小，例如设置1，则表示每次插入新记录后自动加1，默认为50
    int allocationSize() default 50;
}

AUTO*：主键由程序控制

用法：

@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
private Long custId;

TABLE：使用一个特定的数据库表格来保存主键

@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.TABLE, generator="payablemoney_gen")
@TableGenerator(name = "pk_gen",
                table="tb_generator",
                pkColumnName="gen_name",
                valueColumnName="gen_value",
                pkColumnValue="PAYABLEMOENY_PK",
                allocationSize=1
               )
private Long custId;

//@TableGenerator的定义：
@Target({TYPE, METHOD, FIELD})
@Retention(RUNTIME)
public @interface TableGenerator {
    //表示该表主键生成策略的名称，它被引用在@GeneratedValue中设置的“generator”值中
    String name();
    //表示表生成策略所持久化的表名，例如，这里表使用的是数据库中的“tb_generator”。
    String table() default "";
    //catalog和schema具体指定表所在的目录名或是数据库名
    String catalog() default "";
    String schema() default "";
    //属性的值表示在持久化表中，该主键生成策略所对应键值的名称。例如在“tb_generator”中将“gen_name”作为主键的键值
    String pkColumnName() default "";
    //属性的值表示在持久化表中，该主键当前所生成的值，它的值将会随着每次创建累加。例如，在“tb_generator”中将“gen_value”作为主键的值
    String valueColumnName() default "";
    //属性的值表示在持久化表中，该生成策略所对应的主键。例如在“tb_generator”表中，将“gen_name”的值为“CUSTOMER_PK”。
    String pkColumnValue() default "";
    //表示主键初识值，默认为0。
    int initialValue() default 0;
    //表示每次主键值增加的大小，例如设置成1，则表示每次创建新记录后自动加1，默认为50。
    int allocationSize() default 50;
    UniqueConstraint[] uniqueConstraints() default {};
} 

//这里应用表tb_generator，定义为 ：
CREATE TABLE  tb_generator (
    id NUMBER NOT NULL,
    gen_name VARCHAR2(255) NOT NULL,
    gen_value NUMBER NOT NULL,
    PRIMARY KEY(id)
)

JPA的API介绍

1.Persistence对象

Persistence对象主要作用是用于获取EntityManagerFactory对象的 。通过调用该类的createEntityManagerFactory静态方法，根据配置文件中持久化单元名称创建EntityManagerFactory。

//1. 创建 EntitymanagerFactory
String unitName = "myJpa";
EntityManagerFactory factory= Persistence.createEntityManagerFactory(unitName);

2.EntityManagerFactory

EntityManagerFactory 接口主要用来创建 EntityManager 实例

//创建实体管理类
EntityManager em = factory.createEntityManager();

由于EntityManagerFactory 是一个线程安全的对象（即多个线程访问同一个EntityManagerFactory 对象不会有线程安全问题），并且EntityManagerFactory 的创建极其浪费资源，所以在使用JPA编程时，我们可以对EntityManagerFactory 的创建进行优化，只需要做到一个工程只存在一个EntityManagerFactory 即可

3.EntityManager

在 JPA 规范中, EntityManager是完成持久化操作的核心对象。实体类作为普通 java对象，只有在调用 EntityManager将其持久化后才会变成持久化对象。EntityManager对象在一组实体类与底层数据源之间进行 O/R 映射的管理。它可以用来管理和更新 Entity Bean, 根椐主键查找 Entity Bean, 还可以通过JPQL语句查询实体。

我们可以通过调用EntityManager的方法完成获取事务，以及持久化数据库的操作

方法说明：

getTransaction : 获取事务对象
persist ： 保存操作
merge ： 更新操作
remove ： 删除操作
find/getReference ： 根据id查询

4.EntityTransaction

在 JPA 规范中, EntityTransaction是完成事务操作的核心对象，对于EntityTransaction在我们的java代码中承接的功能比较简单

begin：开启事务
commit：提交事务
rollback：回滚事务