JPA 简单入门
一、Hibernate & JPA
1、JPA
全称Java Persistence API,通过JDK 5.0注解或XML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。
JPA的出现有两个原因:
其一,简化现有Java EE和Java SE应用的对象持久化的开发工作;
其二,Sun希望整合对ORM技术,实现持久化领域的统一。
JPA提供的技术:
1)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;
2)JPA 的API:用来操作实体对象,执行CRUD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。
3)查询语言:通过面向对象而非面向数据库的查询语言查询数据,避免程序的SQL语句紧密耦合。
2、JPA & Hibernate 关系
JPA是需要Provider来实现其功能的,Hibernate就是JPA Provider中很强的一个。从功能上来说,JPA现在就是Hibernate功能的一个子集。可以简单的理解为JPA是标准接口,Hibernate是实现。Hibernate主要是通过三个组件来实现的,及hibernate-annotation、hibernate-entitymanager 和hibernate-core。
1)hibernate-annotation是Hibernate支持annotation方式配置的基础,它包括了标准的JPA annotation以及 Hibernate自身特殊功能的annotation。
2)hibernate-core是Hibernate的核心实现,提供了Hibernate所有的核心功能。
3)hibernate-entitymanager实现了标准的JPA,可以把它看成hibernate-core和JPA之间的适配器,它并不直接提供ORM的功能,而是对hibernate-core进行封装,使得Hibernate符合JPA的规范。
总的来说,JPA是规范,Hibernate是框架,JPA是持久化规范,而Hibernate实现了JPA。
二、JPA 概要
1、概述
JPA在应用中的位置如下图所示:
JPA维护一个Persistence Context(持久化上下文),在持久化上下文中维护实体的生命周期。主要包含三个方面的内容:
1.ORM元数据。JPA支持annotion或xml两种形式描述对象-关系映射。实体操作API。实现对实体对象的CRUD操作。
2.查询语言。约定了面向对象的查询语言JPQL(Java Persistence Query Language。
JPA的主要API都定义在javax.persistence包中。如果你熟悉Hibernate,可以很容易做出对应:
org.hibernate javax.persistence 说明
cfg.Configuration Persistence 读取配置信息
SessionFactory EntityManagerFactory 用于创建会话/实体管理器的工厂类
Session EntityManager 提供实体操作API,管理事务,创建查询
Transaction EntityTransaction 管理事务
Query Query 执行查询
2、实体生命周期
实体生命周期是JPA中非常重要的概念,描述了实体对象从创建到受控、从删除到游离的状态变换。对实体的操作主要就是改变实体的状态。
JPA中实体的生命周期如下图:
1.New,新创建的实体对象,没有主键(identity)值Managed,对象处于Persistence Context(持久化上下文)中,被EntityManager管理Detached,对象已经游离到Persistence Context之外,进入Application Domain
2.Removed, 实体对象被删除
3、实体关系映射(ORM)
1)基本映射
对象端 数据库端 annotion 可选annotion
Class Table @Entity @Table(name="tablename")
property column – @Column(name = "columnname")
property primary key @Id @GeneratedValue 详见ID生成策略
property NONE @Transient
2)映射关系
JPA定义了one-to-one、one-to-many、many-to-one、many-to-many 4种关系。
对于数据库来说,通常在一个表中记录对另一个表的外键关联;对应到实体对象,持有关联数据的一方称为owning-side,另一方称为inverse-side。
为了编程的方便,我们经常会希望在inverse-side也能引用到owning-side的对象,此时就构建了双向关联关系。 在双向关联中,需要在inverse-side定义mappedBy属性,以指明在owning-side是哪一个属性持有的关联数据。
对关联关系映射的要点如下:
关系类型 Owning-Side Inverse-Side
one-to-one @OneToOne @OneToOne(mappedBy="othersideName")
one-to-many / many-to-one @ManyToOne @OneToMany(mappedBy="xxx")
many-to-many @ManyToMany @ManyToMany(mappedBy ="xxx")
其中 many-to-many关系的owning-side可以使用@JoinTable声明自定义关联表,比如Book和Author之间的关联表:
@JoinTable(name = "BOOKAUTHOR", joinColumns = { @JoinColumn(name = "BOOKID", referencedColumnName = "id") }, inverseJoinColumns = { @JoinColumn(name = "AUTHORID", referencedColumnName = "id") })
关联关系还可以定制延迟加载和级联操作的行为(owning-side和inverse-side可以分别设置):
通过设置fetch=FetchType.LAZY 或 fetch=FetchType.EAGER来决定关联对象是延迟加载或立即加载。
通过设置cascade={options}可以设置级联操作的行为,其中options可以是以下组合:
CascadeType.MERGE 级联更新CascadeType.PERSIST 级联保存CascadeType.REFRESH 级联刷新CascadeType.REMOVE 级联删除
CascadeType.ALL 级联上述4种操作
4、事件及监听
通过在实体的方法上标注@PrePersist,@PostPersist等声明即可在事件发生时触发这些方法。
三、JPA应用
1、Dependencies
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.data</groupId>
<artifactId>spring-data-jpa</artifactId>
</dependency>
<dependencies>
2、JPA提供的接口
主要来看看Spring Data JPA提供的接口,也是Spring Data JPA的核心概念:
1):Repository:最顶层的接口,是一个空的接口,目的是为了统一所有Repository的类型,且能让组件扫描的时候自动识别。
2):CrudRepository :是Repository的子接口,提供CRUD的功能
public interface CrudRepository<T, ID extends Serializable>extends Repository<T, ID> {
<S extends T> S save(S entity);
T findOne(ID primaryKey);
Iterable<T> findAll();
Long count();
void delete(T entity);
boolean exists(ID primaryKey);
// … more functionality omitted
}
3):PagingAndSortingRepository:是CrudRepository的子接口,添加分页和排序的功能
public interface PagingAndSortingRepository<T, ID extends Serializable> extends CrudRepository<T, ID> {
Iterable<T> findAll(Sort sort);
Page<T> findAll(Pageable pageable);
}
4):JpaRepository:是PagingAndSortingRepository的子接口,增加了一些实用的功能,比如:批量操作等。
5):JpaSpecificationExecutor:用来做负责查询的接口
public interface JpaSpecificationExecutor<T>{
T findOne(Specification<T> spec);
List<T> findAll(Specification<T> spec);
Page<T> findAll(Specification<T> spec, Pageable pageable);
List<T> findAll(Specification<T> spec, Sort sort);
long count(Specification<T> spec);
}
6):Specification:是Spring Data JPA提供的一个查询规范,要做复杂的查询,只需围绕这个规范来设置查询条件即可
3、查询语言
3.1 根据名称判别
Keyword Sample JPQL snippet
And findByLastnameAndFirstname … where x.lastname = ?1 and x.firstname = ?2
Or findByLastnameOrFirstname … where x.lastname = ?1 or x.firstname = ?2
Is,Equals findByFirstname,findByFirstnameIs,findByFirstnameEquals … where x.firstname = ?1
Between findByStartDateBetween … where x.startDate between ?1 and ?2
LessThan findByAgeLessThan … where x.age < ?1
LessThanEqual findByAgeLessThanEqual … where x.age ⇐ ?1
GreaterThan findByAgeGreaterThan … where x.age > ?1
GreaterThanEqual findByAgeGreaterThanEqual … where x.age >= ?1
After findByStartDateAfter … where x.startDate > ?1
Before findByStartDateBefore … where x.startDate < ?1
IsNull findByAgeIsNull … where x.age is null
IsNotNull,NotNull findByAge(Is)NotNull … where x.age not null
Like findByFirstnameLike … where x.firstname like ?1
NotLike findByFirstnameNotLike … where x.firstname not like ?1
StartingWith findByFirstnameStartingWith … where x.firstname like ?1(parameter bound with appended %)
EndingWith findByFirstnameEndingWith … where x.firstname like ?1(parameter bound with prepended %)
Containing findByFirstnameContaining … where x.firstname like ?1(parameter bound wrapped in%)
OrderBy findByAgeOrderByLastnameDesc … where x.age = ?1 order by x.lastname desc
Not findByLastnameNot … where x.lastname <> ?1
In findByAgeIn(Collection<Age> ages) … where x.age in ?1
NotIn findByAgeNotIn(Collection<Age> age) … where x.age not in ?1
True findByActiveTrue() … where x.active = true
False findByActiveFalse() … where x.active = false
IgnoreCase findByFirstnameIgnoreCase … where UPPER(x.firstame) = UPPER(?1)
3.2 @Query
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
//Declare query at the query method using @Query
@Query("select u from User u where u.emailAddress = ?1")
User findByEmailAddress(String emailAddress);
//Advanced like-expressions in @Query
@Query("select u from User u where u.firstname like %?1")
List<User> findByFirstnameEndsWith(String firstname);
//Declare a native query at the query method using @Query
@Query(value = "SELECT * FROM USERS WHERE EMAIL_ADDRESS = ?1", nativeQuery = true)
User findByEmailAddress(String emailAddress);
//Declare native count queries for pagination at the query method using @Query
@Query(value = "SELECT * FROM USERS WHERE LASTNAME = ?1",countQuery = "SELECT count(*) FROM USERS WHERE LASTNAME = ?1",nativeQuery = true)
Page<User> findByLastname(String lastname, Pageable pageable);
//Declaring manipulating queries
@Modifying
@Query("update User u set u.firstname = ?1 where u.lastname = ?2")
int setFixedFirstnameFor(String firstname, String lastname);
}
3.3 复杂查询 JpaSpecificationExecutor
Criteria 查询:是一种类型安全和更面向对象的查询
这个接口基本是围绕着Specification接口来定义的, Specification接口中只定义了如下一个方法:
Predicate toPredicate(Root<T> root, CriteriaQuery<?> query, CriteriaBuilder cb);
Criteria查询
基本对象的构建
1:通过EntityManager的getCriteriaBuilder或EntityManagerFactory的getCriteriaBuilder方法可以得到CriteriaBuilder对象
2:通过调用CriteriaBuilder的createQuery或createTupleQuery方法可以获得CriteriaQuery的实例
3:通过调用CriteriaQuery的from方法可以获得Root实例
过滤条件
1:过滤条件会被应用到SQL语句的FROM子句中。在criteria 查询中,查询条件通过Predicate或Expression实例应用到CriteriaQuery对象上。
2:这些条件使用 CriteriaQuery .where 方法应用到CriteriaQuery 对象上
3:CriteriaBuilder也作为Predicate实例的工厂,通过调用CriteriaBuilder 的条件方法( equal,notEqual, gt, ge,lt, le,between,like等)创建Predicate对象。
4:复合的Predicate 语句可以使用CriteriaBuilder的and, or andnot 方法构建
实例:
ImTeacher.java
@Entity
@Table(name = "im_teacher")
public class ImTeacher implements Serializable{
private static final long serialVersionUID = 1L;
@Id
@GeneratedValue
@Column(name = "id")
private int id;
@Column(name = "teacher_id")
private int teacherId;
@Column(name = "name")
private String name = "";
@Column(name = "age")
private int age;
@Column(name = "sex")
private String sex = "";
...
}
ImTeacherDao.java
public interface ImTeacherDao extends PagingAndSortingRepository<ImTeacher, Integer>,JpaSpecificationExecutor{
...
}
@Service
public class ImTeacherDaoService {
@Autowired
ImTeacherDao imTeacherDao;
/**
* 复杂查询测试
* @param page
*/
public Page<ImTeacher> findBySepc(int page, int size){
PageRequest pageReq = this.buildPageRequest(page, size);
Page<ImTeacher> imTeachers = this.imTeacherDao.findAll(new MySpec(), pageReq);
return imTeachers;
}
/**
* 建立分页排序请求
*/
private PageRequest buildPageRequest(int page, int size) {
Sort sort = new Sort(Direction.DESC,"age");
return new PageRequest(page,size, sort);
}
private class MySpec implements Specification<ImTeacher>{
@Override
public Predicate toPredicate(Root<ImTeacher> root, CriteriaQuery<?> query, CriteriaBuilder cb) {
//1.混合条件查询
Path<String> exp1 = root.get("name");
Path<String> exp2 = root.get("age");
query.where(cb.like(exp1, "%王%"),cb.equal(exp2, "45"));
//2.多表查询
/*Join<ImTeacher,ImStudent> join = root.join("imStudent", JoinType.INNER);
Path<String> exp3 = join.get("name");
return cb.like(exp3, "%jy%");*/
return null;
}
}
}
3.4 分页
上个实例的发杂查询已经带有分页,若实例的DAO接口有继承PagingAndSortingRepository接口,则可以直接调用
Page<ImTeacher> impeacher = imTeacherDao.findAll(new PageRequest(1,20));
3.5 联表查询
方法:
法一:直接用Query语句或者上节复杂的连接查询,查出两张或多张表的数据。
法二:映射,接下来将详细介绍。
1)ImStudent.java
@Entity
@Table(name = "im_student")
public class ImStudent {
@Id
@GeneratedValue
@Column(name = "id")
private int id;
@Column(name = "student_id")
private int studentId;
@Column(name = "name")
private String name = "";
@Column(name = "age")
private int age;
@Column(name = "sex")
private String sex = "";
@Column(name = "teacher_id")
private int teacherId;
@ManyToOne(cascade={CascadeType.MERGE,CascadeType.REFRESH})
@JoinColumn(name="teacher_id", referencedColumnName="id", insertable=false, updatable=false)
private ImTeacher imTeacher;
...
}
2)在ImTeacher.java中添加
@OneToMany(mappedBy="imTeacher",cascade=CascadeType.ALL,fetch=FetchType.LAZY)
private Set<ImStudent> imStudent = new HashSet<ImStudent>();
...
3)根据学生名字查出其老师信息
@Query("SELECT teacher FROM ImTeacher teacher JOIN teacher.imStudent student WHERE student.name=:name")
ImTeacher findByStuName(@Param("name") String name);
根据老师名字查出其学生列表
@Query("SELECT student FROM ImStudent student JOIN student.imTeacher teacher WHERE teacher.name = :name")
Set<ImStudent> findByStudByTeaName(@Param("name") String name);
四、总结
1、Hibernate的DAO层开发比较简单,对于刚接触ORM的人来说,能够简化开发工程,提高开发速度。
2、Hibernate对对象的维护和缓存做的很好,对增删改查的对象的维护要方便。
3、Hibernate数据库移植性比较好。
4、Hibernate功能强大,如果对其熟悉,对其进行一定的封装,那么项目的整个持久层代码会比较简单。
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