认识JPA---Java持久化API(1)

柔情只为你懂 2021-09-01 04:40 322阅读 0赞

### 认识JPA ###

*  认识ORM
 *  认识Spring Data
 *   *  主要模块
     *  社区模块
 *  认识JPA
 *  使用JPA
 *  了解JPA注解和属性
 *   *  JPA常用注解
     *  映射关系的注解
     *  映射关系的属性
     *  案例
     *  运行结果

# 认识ORM #

在认识JPA之前我们先来了解一下ORM。ORM(Object Relation Mapping)是对象/关系的映射。它提供了概念性的、易于理解的数据模型，将数据库中的表和内存中的对象建立映射关系。它是随着面向对象软件开发方法的发展而产生的，面向对象的开发方法依然是当前主流的开发方法。

对象和关系型数据是业务实体的两种表现形式。业务实体在内存中表现为对象，在数据库中表现为关系型数据。内存中的对象不会被永久保存，只有关系型数据库（或非关系型数据库NoSQL，或文件）中的对象会被永久保存。

对象/关系映射（ORM）系统一般以中间件的形式存在，因为内存中的对象之间存在关联和继承关系，而在数据库中，关系型数据无法直接表达多对多的关联和继承关系。对象、数据库通过ORM映射的关系如下图所示。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNDE5MTA1_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
目前比较常用的ORM是国外非常流行的JPA和国内非常流行的MyBatis

# 认识Spring Data #

Spring Data是Spring的一个子项目，旨在统一和简化各类型数据的持久化存储方式，而不拘泥于是关系型数据库还是非关系型数据库。

无论是哪种持久化存储方式，数据访问对象（Data Access Object, DAO）都会提供对对象的增加、删除、修改和查询的方法，以及排序和分页的方法等。

Spring Data提供了基于这些层面的统一接口(如：CurdRepository、PagingAndSortingRepository)，以实现持久化的存储。

Spring Data包含多个子模块，主要分为主模块和社区模块。

## 主要模块 ##

*  Spring Data Commons: 提供共享的基础框架，适合各个子项目使用，支持跨数据库持久化
 *  Spring Data JDBC: 提供了对JDBC的支持，其中封装了JDBCTemplate
 *  Spring Data JDBC Ext: 提供了对JDBC的支持，并扩展了标准的JDBC，支持OracleRAD、高级队列和高级数据类型
 *  Spring Data JPA：简化创建JPA数据访问层和跨存储的持久层功能。
 *  Spring Data KeyValue: 集成了Redis和Riak，提供多个常用场景下的简单封装，便于构建key-value模块
 *  Spring Data LDAP： 集成了Spring Data repository 对Spring LDAP的支持。
 *  Spring Data MongDB：集成了对数据库MongoDB的支持。
 *  Spring Data Redis: 集成了对Redis的支持。
 *  Spring Data REST：集成了对RESTful的支持。
 *  Spring Data for Apace Cassandra: 集成了对大规模、高可用数据源Apache Cassandra的支持。
 *  Spring Data for Apace Geode：集成了对Apace Geode的支持。
 *  Spring Data for Apace Solr：集成了对Apace Solr的支持。
 *  Spring Data for pivotal Gemfire：集成了对Pivotal GemFire的支持。

## 社区模块 ##

*  Spring Data Aerospike：集成了对Aerospike的支持。
 *  Spring Data ArangoDB：集成了对ArangoDB的支持。
 *  Spring Data Couchbase：集成了对Couchbase的支持。
 *  Spring Data Azure Cosmos DB：集成了对 Azure Cosmos的支持。
 *  Spring Data Cloud Datastore：集成了对Google Datastore的支持。
 *  Spring Data Cloud Spanner：集成了对 Google Spanner 的支持。
 *  Spring Data DynamoDB：集成了对 DynamoDB的支持。
 *  Spring Data Elasticsearch：集成了对搜索引擎框架 Elasticsearch的支持。
 *  Spring Data Hazelcast：集成了对Hazelcast的支持。
 *  Spring Data Jest：集成了对基于Jest REST client的 Elasticsearch的支持。
 *  Spring Data Neo4j：集成了对Neo4j数据库的支持。
 *  Spring Data Vault：集成了对Vault的支持。

# 认识JPA #

JPA（Java Persistence API）是 Java的持久化API，用于对象的持久化。它是一个非常强大的ORM持久化的解决方案，免去了使用JDBCTemplate开发的编写脚本工作。JPA通过简单约定好接口方法的规则自动生成相应的JPQL语句，然后映射成POJO对象。

JPA是一个规范化的接口，封装了Hibernate的操作作为默认实现，让用户不通过任何配置即可完成数据库的操作。JPA、Spring Data 、Hibernate的关系如下图。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNDE5MTA1_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
Hibernate主要通过 hibernate-annotation、hibernate-entitymanager和hibernate-core三个组件来操作数据库

*  hibernate-annotation：是Hibernate支持annotation配置的基础，它包括标准的JPAannotation、Hibernate自身特殊功能的annotation.
 *  hibernate-core：是Hibernate的核心实现，提供了Hibernate所有的核心功能。
 *  hibernate-entitymanager：实现了标准的JPA，它是hibernate-core和JPA之间的适配器，它不直接提供ORM的功能，而是对hibernate-core 进行封装，使得Hibernate符合JPA的规范。

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# 使用JPA #

要使用JPA，只要加入它的依赖，然后配置数据库连接信息。

*  添加JPA和MySQL的数据库依赖  
    下面以配置JPA和MySQL数据库的依赖为例，具体实现代码如下

<dependency>
       		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
       		<artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
       	</dependency>
       	<dependency>
       		<groupId>mysql</groupId>
       		<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
       		<scope>runtime</scope>
       	</dependency>

*  配置数据库的连接信息

Spring Boot项目使用MySQL等关系型数据库，需要配置连接信息，可以在application.properties文件中进行配置。以下是配置了与MySQL数据库的连接信息。

spring.datasource.url=jdbc:mysql://127.0.0.1/book?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&serverTimezone=UTC&useSSL=true
    spring.datasource.username=root
    spring.datasource.password=123456
    spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
    spring.jpa.properties.hibernate.hbm2ddl.auto=update
    spring.jpa.properties.hibernate.dialect=org.hibernate.dialect.MySQL5InnoDBDialect
    spring.jpa.show-sql=true

代码解释如下：

*  “spring.datasource.username”：要填写数据库的用户名
 *  “spring.datasource.password”：要填写数据库的密码
 *  “spring.jpa.show-sql=true”：开发工具控制台是否显示SQL语句，建议打开
 *  “spring.jpa.properties.hibernate.hbm2ddl.auto”：hibernate的配置属性，其主要作用是：自动创建、更新、验证数据库表结构。参数几种配置如下图所示：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>属性</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>create</td> 
   <td>每次加载Hibernate时都会删除上一次生成的表，然后根据Model类在重新生成新表，哪怕没有任何改变也会这样执行，这会导致数据库数据的丢失</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>create-drop</td> 
   <td>每次加载Hibernate时会根据Model类生成表，但是sessionFactory一旦关闭，表会自动被删除</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>update</td> 
   <td>最常用的属性。每一次加载Hibernate时会根据Model类自动建立表结构（前提是先建立好数据库）。以后加载Hibernate时，会根据Model类自动更新表结构，即使表的结构改变了，但表中的数据仍然存在，不会被删除。要注意的是，当部署到服务器后，表结构是不会被马上建立起来的，要等应用程序第一次运行起来后才会建立。Updata表示如果Entity实体的字段发生了变化，那么直接在数据库中进行更新</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>validate</td> 
   <td>每次加载Hibernate时，会验证数据库的表结构，只会和数据库中的表进行比较，不会创建新表，但是会插入新值</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

--------------------

# 了解JPA注解和属性 #

## JPA常用注解 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>注解</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>@Entity</td> 
   <td>声明类为实体</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@Table</td> 
   <td>声明表名，@Entity和@Table注解一般一块使用，如果表名和实体类名形同，那么@Table可以省略</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@Basic</td> 
   <td>指定非约束明确的各个字段</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@Embedded</td> 
   <td>用于注释属性，表示该属性的类是嵌入类（@embeddable用于注释Java类的，表示类是嵌入类）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@Id</td> 
   <td>指定类的属性，一个表中的属性</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@GeneratedValue</td> 
   <td>指定如何标识属性可以被初始化，如@GeneratedValue(strategy=GenerationType.SEQUENCE,generator=“repair_seq”):表示主键生成策略是sequence,还有Auto、Identity、Native等。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@Transient</td> 
   <td>表示该属性并非一个数据库表的字段的映射，ORM框架将忽略该属性。如果一个属性并非数据库表的字段映射，就务必将其标记为@Transient，即它不是持久的，为虚拟字段</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@Column</td> 
   <td>指定持久属性，即字段名。如果字段名与列名相同，则可以省略。使用方法如：@Column(length=11,name=“phone”,nullable=false,columnDefinition="varchar(11) unque comment ‘电话号码’ ")</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@SequenceGenerator</td> 
   <td>指定在@GeneratedValue注解中指定的属性的值，它创建一个序列</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@TableGenerator</td> 
   <td>在数据库生成一张表来管理主键生成策略</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@ AccessType</td> 
   <td>这种类型的注释用于设置访问类型。如果设置@AccessType(FIELD)，则可以直接访问变量，并且不需要使用Getter和Setter方法，但必须为public属性。如果设置@AccessType(PROPERTY),则通过Getter和Setter方法访问Entity的变量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@UniqueConstraint</td> 
   <td>指定的字段用于主要或辅助表的唯一约束</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@Columnresuly</td> 
   <td>可以参考使用select子句的SQL查询中的列名</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@NamedQueries</td> 
   <td>指定命名查询的列表</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@namedQuery</td> 
   <td>指定使用静态名称查询</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@Basic</td> 
   <td>指定实体属性的加载方式，如@Basic(fetch=FetchType.LAZY)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@JsonIgnore</td> 
   <td>作用是JSON序列化时将Java Bean 中的一些属性忽略掉，序列化和反序列化都受影响</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 映射关系的注解 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>注解</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>@JoinColumn</td> 
   <td>指定一个实体组织或实体集合。用在“多对一” 和“一对多”的关联中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@OneToOne</td> 
   <td>定义表之间“一对一”的关系</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@OneToMany</td> 
   <td>定义表之间“一对多”的关系</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@ManyToOne</td> 
   <td>定义表之间“多对一”的关系</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>@ManyToMany</td> 
   <td>定义表之间“多对多”的关系</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 映射关系的属性 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>属性名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>targetEntity</td> 
   <td>表示默认关联的实体类型，默认为当前标注的实体类</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>cascade</td> 
   <td>表示与此实体一对一关联的实体的级联样式类型，以及当对实体进行操作时的策略。在定义关系时经常会涉及是否定义Cascade（级联处理）属性，如果担心级联处理容易造成负面影响，则可以不定义。它的类型包括CascadeType.PERSIST(级联新建)、CascadeType.REMOVE(级联删除)、CascadeType.REFRESH(级联刷新)、CascadeType.MERGE(级联更新)、CascedeType.ALL（级联新建、更新、删除、刷新）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>fetch</td> 
   <td>该实体的加载方式，包括LAZY和EAGER</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>optional</td> 
   <td>表示关联的实体是否能够存在null值。默认为true,表示可以存在null值。如果为false，则需要同时配合使用@JoinColumn</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>mappedBy</td> 
   <td>双向关联实体时使用，标注在不保存关系的实体中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>JoinColumn</td> 
   <td>关联指定列。该属性值可接受多个@JoinColumn。用于配置连接表中外键列的信息。@JoinColumn配置的外键列参照当前实体对应表的主键列</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>JoinTable</td> 
   <td>两张表通过中间的关联表建立连接时使用，即多对多关系。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>primaryKeyJoinColumn</td> 
   <td>主键关联。在关联的两个实体中直接使用注解@PrimaryKeyJoinColumn注释</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

懒加载LAZY和实体加载EAGER的目的是，实现关联数据的选择性加载。  
懒加载是在属性被引用时才生成查询语句，抽取相关数据。  
实体加载则是执行完主查询后，不管是否被引用，都会马上执行后续的关联数据查询  
使用懒加载来调用关联数据，必须要保证主查询的Session(数据库连接会话)的生命周期没有结束，否则是无法抽取到数据的

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在Spring Data JPA中，要控制Session的生命周期，否则会出现“could not initialize proxy \[xxxx\#18\] - no Session”错误。可以在配置文件中配置一下代码来控制Session的生命周期

spring.jpa.open-in-view=true
    spring.jpa.properties.hibernate.enable_lazy_load_no_trans=true

## 案例 ##

1.新建一个空的数据库  
2.运行代码  
1）创建book数据库；  
2）配置pom.xml

<dependencies>
    		<dependency>
    			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
    			<artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
    		</dependency>
    		<dependency>
    			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
    			<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    		</dependency>
    
    		<dependency>
    			<groupId>org.projectlombok</groupId>
    			<artifactId>lombok</artifactId>
    		 </dependency>
    		<dependency>
    			<groupId>mysql</groupId>
    			<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    			<scope>runtime</scope>
    		</dependency>
    		<dependency>
    			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
    			<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
    			<scope>test</scope>
    		</dependency>
    	</dependencies>

1.  配置pom.xml

spring.datasource.url=jdbc:mysql://127.0.0.1/book?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&serverTimezone=UTC&useSSL=true
    spring.datasource.username=root
    spring.datasource.password=123456
    
    spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
    spring.jpa.properties.hibernate.hbm2ddl.auto=update
    spring.jpa.properties.hibernate.dialect=org.hibernate.dialect.MySQL5InnoDBDialect
    spring.jpa.show-sql= true
    
    spring.thymeleaf.cache=false
    server.port=8080

4)编写映射实体

@Entity
    @Data
    public class Article  implements Serializable {
        @Id
        /**
         * Description: 由数据库控制,auto是程序统一控制
         */
        @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
        private long id;
    
        @Column(nullable = false, unique = true)
        @NotEmpty(message = "标题不能为空")
        private String title;
        /**
         * Description: 枚举类型
         */
        @Column(columnDefinition="enum('图','图文','文')")
        private String type;//类型
        /**
         * Description:  Boolean类型默认false
         */
        private Boolean available = Boolean.FALSE;
        @Size(min=0, max=20)
        private String keyword;
        @Size(max = 255)
        private String description;
        @Column(nullable = false)
        private String body;
       /**
        * Description: 创建虚拟字段
        */
       @Transient
        private List keywordlists;
    
        public List getKeywordlists() {
    
            return Arrays.asList(this.keyword.trim().split("|"));
        }
        public void setKeywordlists(List keywordlists) {
            this.keywordlists = keywordlists;
    
        }
    }

## 运行结果 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNDE5MTA1_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

--------------------

《Spring Boot 实战派》

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNDE5MTA1_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20210901/b7820df3daf2496da08e635795d1caf6.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNDE5MTA1_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20210901/23a3450667a34cc99afc2dd16778de1e.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNDE5MTA1_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]: /images/20210901/93d6d6b9615248cd885a0c364642b8af.png