JPA概要
JPA定義了Java ORM及實體操作API的標準。本文摘錄了JPA的一些關鍵信息以備查閱。
如果有hibernate的基礎，通過本文也可以快速掌握JPA的基本概念及使用。
Table of Contents
1 JPA概述
JPA（Java Persistence API，Java持久化API），定義了對象-關系映射（ORM）以及實體對象持久化的標準接口。
JPA是JSR-220（EJB3.0）規范的一部分，在JSR-220中規定實體對象（EntityBean）由JPA進行支持。
所以JPA不局限于EJB3.0，而是作為POJO持久化的標準規范，可以脫離容器獨立運行，開發和測試更加方便。
JPA在應用中的位置如下圖所示：
JPA維護一個Persistence Context（持久化上下文），在持久化上下文中維護實體的生命周期。主要包含三個方面的內容：
- ORM元數據。JPA支持annotion或xml兩種形式描述對象-關系映射。
- 實體操作API。實現對實體對象的CRUD操作。
- 查詢語言。約定了面向對象的查詢語言JPQL（Java Persistence Query Language）。
JPA的主要API都定義在javax.persistence包中。如果你熟悉Hibernate，可以很容易做出對應：
| org.hibernate | javax.persistence | 說明 |
|---|---|---|
| cfg.Configuration | Persistence | 讀取配置信息 |
| SessionFactory | EntityManagerFactory | 用于創建會話/實體管理器的工廠類 |
| Session | EntityManager | 提供實體操作API，管理事務，創建查詢 |
| Transaction | EntityTransaction | 管理事務 |
| Query | Query | 執行查詢 |
2 實體生命周期
實體生命周期是JPA中非常重要的概念，描述了實體對象從創建到受控、從刪除到游離的狀態變換。對實體的操作主要就是改變實體的狀態。
JPA中實體的生命周期如下圖：
- New，新創建的實體對象，沒有主鍵(identity)值
- Managed，對象處于Persistence Context(持久化上下文）中，被EntityManager管理
- Detached，對象已經游離到Persistence Context之外，進入Application Domain
- Removed, 實體對象被刪除
EntityManager提供一系列的方法管理實體對象的生命周期，包括：
- persist, 將新創建的或已刪除的實體轉變為Managed狀態，數據存入數據庫。
- remove，刪除受控實體
- merge，將游離實體轉變為Managed狀態，數據存入數據庫。
如果使用了事務管理，則事務的commit/rollback也會改變實體的狀態。
3 實體關系映射（ORM）
3.1 基本映射
| 對象端 | 數據庫端 | annotion | 可選annotion |
|---|---|---|---|
| Class | Table | @Entity | @Table(name="tablename") |
| property | column | – | @Column(name = "columnname") |
| property | primary key | @Id | @GeneratedValue 詳見ID生成策略 |
| property | NONE | @Transient |
3.2 ID生成策略
ID對應數據庫表的主鍵，是保證唯一性的重要屬性。JPA提供了以下幾種ID生成策略
- GeneratorType.AUTO ，由JPA自動生成
- GenerationType.IDENTITY，使用數據庫的自增長字段，需要數據庫的支持（如SQL Server、MySQL、DB2、Derby等）
- GenerationType.SEQUENCE，使用數據庫的序列號，需要數據庫的支持（如Oracle）
- GenerationType.TABLE，使用指定的數據庫表記錄ID的增長 需要定義一個TableGenerator，在@GeneratedValue中引用。例如：
@TableGenerator( name="myGenerator", table="GENERATORTABLE", pkColumnName = "ENTITYNAME", pkColumnValue="MyEntity", valueColumnName = "PKVALUE", allocationSize=1 )
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.TABLE,generator="myGenerator")
3.3 關聯關系
JPA定義了one-to-one、one-to-many、many-to-one、many-to-many 4種關系。
對于數據庫來說，通常在一個表中記錄對另一個表的外鍵關聯；對應到實體對象，持有關聯數據的一方稱為owning-side，另一方稱為inverse-side。
為了編程的方便，我們經常會希望在inverse-side也能引用到owning-side的對象，此時就構建了雙向關聯關系。 在雙向關聯中，需要在inverse-side定義mappedBy屬性，以指明在owning-side是哪一個屬性持有的關聯數據。
對關聯關系映射的要點如下：
| 關系類型 | 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關系的owning-side可以使用@JoinTable聲明自定義關聯表，比如Book和Author之間的關聯表：
@JoinTable(name = "BOOKAUTHOR", joinColumns = { @JoinColumn(name = "BOOKID", referencedColumnName = "id") }, inverseJoinColumns = { @JoinColumn(name = "AUTHORID", referencedColumnName = "id") })
關聯關系還可以定制延遲加載和級聯操作的行為（owning-side和inverse-side可以分別設置）：
通過設置fetch=FetchType.LAZY 或 fetch=FetchType.EAGER來決定關聯對象是延遲加載或立即加載。
通過設置cascade={options}可以設置級聯操作的行為，其中options可以是以下組合：
- CascadeType.MERGE 級聯更新
- CascadeType.PERSIST 級聯保存
- CascadeType.REFRESH 級聯刷新
- CascadeType.REMOVE 級聯刪除
- CascadeType.ALL 級聯上述4種操作
3.4 繼承關系
JPA通過在父類增加@Inheritance(strategy=InheritanceType.xxx)來聲明繼承關系。A支持3種繼承策略：
- 單表繼承（InheritanceType.SINGLETABLE），所有繼承樹上的類共用一張表，在父類指定（@DiscriminatorColumn）聲明并在每個類指定@DiscriminatorValue來區分類型。
- 類表繼承（InheritanceType.JOINED），父子類共同的部分公用一張表，其余部分保存到各自的表，通過join進行關聯。
- 具體表繼承（InheritanceType.TABLEPERCLASS)，每個具體類映射到自己的表。
其中1和2能夠支持多態，但是1需要允許字段為NULL，2需要多個JOIN關系；3最適合關系數據庫，對多態支持不好。具體應用時根據需要取舍。
4 事件及監聽
通過在實體的方法上標注@PrePersist，@PostPersist等聲明即可在事件發生時觸發這些方法。
5 Query Language 查詢語言
JPA提供兩種查詢方式，一種是根據主鍵查詢，使用EntityManager的find方法：
T find(Class entityClass, Object primaryKey)
另一種就是使用JPQL查詢語言。JPQL是完全面向對象的，具備繼承、多態和關聯等特性，和hibernate HQL很相似。
使用EntityManager的createQuery方法：
Query createQuery(String qlString)
5.1 使用參數
可以在JPQL語句中使用參數。JPQL支持命名參數和位置參數兩種參數，但是在一條JPQL語句中所有的參數只能使用同一種類型。
舉例如下：
- 命令參數
Query query = em.createQuery("select p from Person p where p.personid=:Id"); query.setParameter("Id",new Integer(1));
- 位置參數
Query query = em.createQuery("select p from Person p where p.personid=?1"); query.setParameter(1,new Integer(1));
5.2 命名查詢
如果某個JPQL語句需要在多個地方使用，還可以使用@NamedQuery 或者 @NamedQueries在實體對象上預定義命名查詢。
在需要調用的地方只要引用該查詢的名字即可。
例如：
@NamedQuery(name="getPerson", query= "FROM Person WHERE personid=?1")
@NamedQueries({ @NamedQuery(name="getPerson1", query= "FROM Person WHERE personid=?1"), @NamedQuery(name="getPersonList", query= "FROM Person WHERE age>?1") })
Query query = em.createNamedQuery("getPerson");
5.3 排序
JPQL也支持排序，類似于SQL中的語法。例如： Query query = em.createQuery("select p from Person p order by p.age, p.birthday desc");
5.4 聚合查詢
JPQL支持AVG、SUM、COUNT、MAX、MIN五個聚合函數。例如：
Query query = em.createQuery("select max(p.age) from Person p"); Object result = query.getSingleResult(); String maxAge = result.toString();
5.5 更新和刪除
JPQL不僅用于查詢，還可以用于批量更新和刪除。
如：
Query query = em.createQuery("update Order as o set o.amount=o.amount+10"); //update 的記錄數 int result = query.executeUpdate();
Query query = em.createQuery("delete from OrderItem item where item.order in(from Order as o where o.amount<100)"); query.executeUpdate();
query = em.createQuery("delete from Order as o where o.amount<100"); query.executeUpdate();//delete的記錄數
5.6 更多
與SQL類似，JPQL還涉及到更多的語法，可以參考：http://docs.oracle.com/cd/E11035_01/kodo41/full/html/ejb3_langref.html
6 事務管理
JPA支持本地事務管理（RESOURCELOCAL）和容器事務管理（JTA），容器事務管理只能用在EJB/Web容器環境中。
事務管理的類型可以在persistence.xml文件中的“transaction-type”元素配置。
JPA中通過EntityManager的getTransaction()方法獲取事務的實例（EntityTransaction），之后可以調用事務的begin()、commit()、rollback()方法。
Date: 2012-12-30 16:46:29 CST
Org version 7.8.11 with Emacs version 24