JPA基本介绍以及使用

JPA即Java Persistence Architecture，Java持久化规范，从EJB2.x版本中原来的实体Bean分离出来的，EJB3.x中不再有实体Bean，而是将实体Bean放到JPA中来实现。可以说，JPA借鉴了Hibernate的设计，JPA的设计者就是Hibernate框架的作者。

JPA的底层实现是一些流行的ORM框架，比如Hibernate，EclipseLink，OpenJPA等实现方式。

（参考http://blog.javachen.com/2014/12/02/some-usages-of-jpa/，并根据实际使用进行了总结）

EntityManagerFactory作为EntityManager的工厂类，创建并管理多个EntityManager实例；EntityManager接口管理持久化操作的对象，其中包含了对实体(Entity，存储在数据库中的记录对象表示)的所有增删改查操作。

EntityManagerFactory是一个spi实现的工厂类，可以创建多个不同的EntityManager；每个EntityManager中只有一个EntityTransaction实例，但可以创建多个不同的Query实例，并执行查询，管理多个Entity实体。

JPA中比较核心的配置文件是persistence.xml文件，基本样式如下：

<?xml version="1.0"?>

<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_1_0.xsd" version="1.0">

<persistence-unit name="hsqldb-unit" transaction-type="RESOURCE_LOCAL">

<provider>org.hibernate.ejb.HibernatePersistence</provider>

<properties>

<property name="hibernate.dialect" value="org.hibernate.dialect.HSQLDialect"/>

<property name="hibernate.connection.driver_class" value="org.hsqldb.jdbcDriver"/>

<property name="hibernate.connection.username" value="sa"/>

<property name="hibernate.connection.password" value=""/>

<property name="hibernate.connection.url" value="jdbc:hsqldb:hsql://localhost/test"/>

<property name="hibernate.max_fetch_depth" value="3"/>

<property name="hibernate.hbm2ddl.auto" value="update"/>

<property name="hibernate.jdbc.fetch_size" value="18"/>

<property name="hibernate.jdbc.batch_size" value="10"/>

<property name="hibernate.show_sql" value="true"/>

<property name="hibernate.format_sql" value="true"/>

</properties>

</persistence-unit>

</persistence>

本例程中使用了Hibernate3.6作为JPA的实现，并以hsqldb作为测试数据库进行配置，在使用Spring容器的场景下通过下面的配置方式进行设置：

<bean id="entityManagerFactory" class="org.springframework.orm.jpa.LocalContainerEntityManagerFactoryBean">

<property name="dataSource" ref="dataSource"/>

<property name="jpaVendorAdapter" ref="hibernateJpaVendorAdaptor"/>

<property name="packagesToScan" value="xxx"/>

<property name="loadTimeWeaver">

<bean class="org.springframework.instrument.classloading.InstrumentationLoadTimeWeaver"/>

</property>

<property name="persistenceXmlLocation" value="/WEB-INF/config/persistence.xml"/>

</bean>

<bean id="hibernateJpaVendorAdaptor" class="org.springframework.orm.jpa.vendor.HibernateJpaVendorAdapter">

<property name="databasePlatform" value="org.hibernate.dialect.H2Dialect"/>

</bean>

<bean id="transactionManager" class="org.springframework.orm.jpa.JpaTransactionManager">

<property name="entityManagerFactory" ref="entityManagerFactory"/>

</bean>

JPA的持久化映射的数据表

作为ORM框架，肯定是有一套对应Java对象实体到关系数据库映射的工具。在Hibernate诞生之初使用的是.hibernate.xml配置文件的方式，而最近通过注解工具的发展（Annotation，@），已经可以通过更便于管理的方式定义这种关系（当然还可以采取更加灵活的注解＋配置文件的混合方式）。

使用@Entity来标识一个持久化对象，所有对应数据库表的持久化对象都必须声明该注解，并可以定义name字段的名称来自定义数据表的内容。

使用@Id来标识主键，持久化对象必须含有主键，主键一般使用与业务无关的自增/随机字段来表示（不建议使用联合主键的方式），以获得更好的扩展性。

可以使用@GenerateValue方式来声明主键自动生成的策略，有下面四种方式：

GenerationType.TABLE：使用独立表来记录主键，适用于各种数据库，但性能会差一些，因其每次进行insert时都会额外发出一次主键查询；
GenerationType.SEQUENCE：只适用于oracle数据库；
GenerationType.IDENTITY：适用于Sqlserver等数据库；
GenerationType.AUTO：由JPA实现来探测底层使用的数据库，自动采取一种主键自增的策略，可以指定生成器。如对Oracle采用SEQUENCE策略，对Sqlserver采用IDENTITY策略。AUTO策略支持目前绝大多数已知的数据库，这是默认的策略也是我们目前采用的策略。

如果使用AUTO，最好将主键字段设置为long（int也可以）；如果设置为generator=uuid，那么主键字段类型使用String；如果不设置@GenerationType，那么应用程序中需要指定主键。

在@Entity对象中定义的所有成员变量，都会映射到数据表中（默认名称即为该字段的名称），可以使用@Column注解显示地将该成员变量定义为数据表字段，并通过name字段显示地指定该字段的名称；也可以使用@Transient来标识该成员变量为非数据库字段；

此外，static（不属于具体的对象实例）或final（不能更改其引用）字段由于其特殊性，并不能作为数据库字段。

如果字段需要使用Java中的枚举类型，可以将字段设置为Enum类型，并设置@Enumerated，如果想要将该字段映射为String（枚举表示的String），可以将其value设置为EnumType.String。

对于想要设置为日期Date类型的字段，可以使用@Temporal来标识，可以选择Date，Time，TimeStamp（默认，如果不标识，也默认使用TimeStamp）。

对于大的文本，想要使用数据库中的Clob或Blob字段，那么可以使用@Lob来标识：

Clob：java.lang.String, java.lang.Character[],java.lang.char[], java.sql.Clob可映射为Clob；
Blob：java.lang.byte[], java.lang.Byte[], java.sql.Blob及实现了Serializable对象的类可映射为Blob。

数据表之间的关联关系映射

数据表之间的关联关系在JPA中有三种：

@OneToOne

一对一映射分为主键关联和外键关联两种方式，如果使用主键关联，那么从表的的主键同时也是外键，主从表中关联的记录主键完全一致，需要在被维护端使用@PrimaryKeyJoinColumn指定对应的关系，比如下面的例子：

@Entity

public class Husband {

    @Id

    @GeneratedValue

    private Long id;

    private String name;

    @OneToOne(mappedBy="husband", cascade=CascadeType.ALL)

    private Wife wife;

    ...

}

@Entity

public class Wife {

    @Id

    private Long id;

    private String name;

    @OneToOne(cascade=CascadeType.ALL)

    @PrimaryKeyJoinColumn

    @MapsId

    private Husband husband;

}

如果是外键关联，则会使用一个额外的外键字段来建立关联关系，比如下面的例子：

@Entity

public class Car {

    @Id

    @GeneratedValue

    private Long id;

    private String name;

    @OneToOne(cascade={CascadeType.PERSIST, CascadeType.MERGE}, fetch=FetchType.LAZY)                 @JoinColumn(name="engine_id")//外键关联字段

    private Engine engine;

@Entity

public class Engine {

    @Id

    @GeneratedValue

    private Long id;

    private String name;

    @OneToOne(mappedBy="engine", fetch=FetchType.LAZY, cascade={CascadeType.PERSIST, CascadeType.MERGE})

    private Car car;

}

@OneToMany @ManyToOne

一对多/多对一映射注解，在双向一对多关系中，一端是关系维护端，只能在另一端中添加mapped属性，多端是关系被维护端，建表时在关系被维护端（多的那一端）中建立一个外键指向关系维护端的主键一列。

比如：

@OneToMany(mappedBy = "executableSubTaskDefinition", fetch = FetchType.LAZY)

private List<ExecutableSubTaskStatus> executableSubTaskStatusList = new ArrayList<>();

注意，mappedBy即为ExecuteableSubTaskStatus中的@ManyToOne成员变量名称而非数据库字段名称，那么在另一端，

@ManyToOne(cascade = CascadeType.ALL, optional = false)

private ExecutableSubTaskDefinition executableSubTaskDefinition;

@ManyToMany

多对多映射是相对来说最为复杂的一种映射关系，会采取中间表连接的映射策略，建立的中间表分别引入两边的主键作为外键，形成两个一对多关系。

在双向的多对多关系中，在关系维护端(owner side)的 @ManyToMany 注解中添加 mappedBy 属性，另一方是关系的被维护端(inverse side)，关系的被维护端不能加 mappedBy 属性，建表时，根据两个多端的主键生成一个中间表，中间表的外键是两个多端的主键：

关系维护端——> @ManyToMany(mappedBy="另一方的关系引用属性")

关系被维护端——> @ManyToMany(cascade=CascadeType.ALL ,fetch = FetchType.Lazy)

比如下面的实例：

@ManyToMany

@JoinColumn(name = "task_data_range")

private List<SubTaskDefinition> subTaskDefinitions = new ArrayList<>();

@ManyToMany(fetch = FetchType.LAZY)

@JoinTable(name = "sub_task_data_range", joinColumns = @JoinColumn(name = "sd_task_id", referencedColumnName = "sub_task_definition_id"),

inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "sd_data_id", referencedColumnName = "task_data_range_id"))

private List<TaskDataRange> taskDataRanges = new ArrayList<>();