1.JPA概述
JPA(Java Persistence API)作為Java EE 5.0平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的ORM規(guī)范，將得到所有Java EE服務(wù)器的支持。
Sun這次吸取了之前EJB規(guī)范慘痛失敗的經(jīng)歷，在充分吸收現(xiàn)有ORM框架的基礎(chǔ)上，得到了一個(gè)易于使用、伸縮性強(qiáng)的ORM規(guī)范。從目前的開(kāi)發(fā)社區(qū)的反應(yīng)上看，JPA受到了極大的支持和贊揚(yáng)，JPA作為ORM領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化整合者的目標(biāo)應(yīng)該不難實(shí)現(xiàn)。
JPA通過(guò)JDK 5.0注解或
XML描述對(duì)象－關(guān)系表的映射關(guān)系，并將運(yùn)行期的實(shí)體對(duì)象持久化到
數(shù)據(jù)庫(kù)中，圖 1很好地描述了JPA的結(jié)構(gòu)：
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2006年優(yōu)秀網(wǎng)頁(yè)UI設(shè)計(jì)風(fēng)格特征剖析 Sun引入新的JPA ORM規(guī)范出于兩個(gè)原因：其一，簡(jiǎn)化現(xiàn)有Java EE和Java SE應(yīng)用的對(duì)象持久化的開(kāi)發(fā)工作；其二，Sun希望整合對(duì)ORM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)天下歸一。
JPA由EJB 3.0軟件專(zhuān)家組開(kāi)發(fā)，作為JSR-220實(shí)現(xiàn)的一部分。但它不囿于EJB 3.0，你可以在Web應(yīng)用、甚至桌面應(yīng)用中使用。JPA的宗旨是為POJO提供持久化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，由此可見(jiàn)，經(jīng)過(guò)這幾年的實(shí)踐探索，能夠脫離容器獨(dú)立運(yùn)行，方便開(kāi)發(fā)和測(cè)試的理念已經(jīng)深入人心了。目前
Hibernate 3.2、TopLink 10.1.3以及OpenJpa都提供了JPA的實(shí)現(xiàn)。
JPA的總體思想和現(xiàn)有Hibernate、TopLink，JDO等ORM框架大體一致?？偟膩?lái)說(shuō)，JPA包括以下3方面的技術(shù)：
ORM映射元數(shù)據(jù)，JPA支持XML和JDK 5.0注解兩種元數(shù)據(jù)的形式，元數(shù)據(jù)描述對(duì)象和表之間的映射關(guān)系，框架據(jù)此將實(shí)體對(duì)象持久化到數(shù)據(jù)庫(kù)表中；
JPA 的API，用來(lái)操作實(shí)體對(duì)象，執(zhí)行CRUD操作，框架在后臺(tái)替我們完成所有的事情，開(kāi)發(fā)者從繁瑣的JDBC和SQL代碼中解脫出來(lái)。
查詢(xún)語(yǔ)言，這是持久化操作中很重要的一個(gè)方面，通過(guò)面向?qū)ο蠖敲嫦驍?shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)語(yǔ)言查詢(xún)數(shù)據(jù)，避免程序的SQL語(yǔ)句緊密耦合。
2.實(shí)體對(duì)象
訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)前，我們總是要設(shè)計(jì)在應(yīng)用層承載數(shù)據(jù)的領(lǐng)域?qū)ο螅―omain Object），ORM框架將它們持久化到數(shù)據(jù)庫(kù)表中。為了方便后面的講解，我們用論壇應(yīng)用為例，建立以下的領(lǐng)域?qū)ο螅?div style="height:15px;">
Topic是論壇的主題，而PollTopic是調(diào)查性質(zhì)的論壇主題，它擴(kuò)展于Topic，一個(gè)調(diào)查主題擁有多個(gè)選項(xiàng)PollOption。這三個(gè)領(lǐng)域?qū)ο蠛芎玫卣宫F(xiàn)了領(lǐng)域?qū)ο笾g繼承和關(guān)聯(lián)這兩大核心的關(guān)系。這3個(gè)領(lǐng)域?qū)ο髮⒈挥成涞綌?shù)據(jù)庫(kù)的兩張表中：
其中，Topic及其子類(lèi)PollTopic將映射到同一張t_topic表中，并用topic_type字段區(qū)分兩者。而PollOption映射到t_polloption中。
具有ORM元數(shù)據(jù)的領(lǐng)域?qū)ο蠓Q(chēng)為實(shí)體（Entity），按JPA的規(guī)范，實(shí)體具備以下的條件：
必須使用javax.persistence.Entity注解或者在XML映射文件中有對(duì)應(yīng)的元素；
必須具有一個(gè)不帶參的構(gòu)造函數(shù)，類(lèi)不能聲明為final，方法和需要持久化的屬性也不能聲明為final；
如果游離狀的實(shí)體對(duì)象需要以值的方式進(jìn)行傳遞，如通Session bean的遠(yuǎn)程業(yè)務(wù)接口傳遞，則必須實(shí)現(xiàn)Serializable接口；
需要持久化的屬性，其訪問(wèn)修飾符不能是public，它們必須通過(guò)實(shí)體類(lèi)方法進(jìn)行訪問(wèn)。
基本注解
首先，我們對(duì)Topic領(lǐng)域?qū)ο筮M(jìn)行注解，使其成為一個(gè)合格的實(shí)體類(lèi)：
代碼清單1：Topic實(shí)體類(lèi)的注解
package com.baobaotao.domain;
…
import javax.persistence.Column;
import javax.persistence.DiscriminatorColumn;
import javax.persistence.DiscriminatorType;
import javax.persistence.DiscriminatorValue;
import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.GeneratedValue;
import javax.persistence.GenerationType;
import javax.persistence.Id;
import javax.persistence.Inheritance;
import javax.persistence.InheritanceType;
import javax.persistence.Temporal;
import javax.persistence.TemporalType;
@Entity(name = "T_TOPIC") ①
public class Topic implements Serializable ...{
@Id ②-1
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.TABLE) ②-2
@Column(name = "TOPIC_ID") ②-3
private int topicId;
@Column(name = "TOPIC_TITLE", length = 100) ③
private String topicTitle;
@Column(name = "TOPIC_TIME")
@Temporal(TemporalType.DATE) ④
private Date topicTime;
@Column(name = "TOPIC_VIEWS")
private int topicViews;
//省略get/setter方法
}
@Entity：將領(lǐng)域?qū)ο髽?biāo)注為一個(gè)實(shí)體，表示需要保存到
數(shù)據(jù)庫(kù)中，默認(rèn)情況下類(lèi)名即為表名，通過(guò)name屬性顯式指定表名，如①處的name = "T_TOPIC"，表示Topic保存到T_TOPIC表中；
@Id ：對(duì)應(yīng)的屬性是表的主鍵，如②-1所示；
@GeneratedValue：主鍵的產(chǎn)生策略，通過(guò)strategy屬性指定。默認(rèn)情況下，JPA自動(dòng)選擇一個(gè)最適合底層數(shù)據(jù)庫(kù)的主鍵生成策略，如SqlServer對(duì)應(yīng)identity，
MySql對(duì)應(yīng)auto increment。在javax.persistence.GenerationType中定義了以下幾種可供選擇的策略：
1) IDENTITY：表自增鍵字段，
Oracle不支持這種方式；
2) AUTO： JPA自動(dòng)選擇合適的策略，是默認(rèn)選項(xiàng)；
3) SEQUENCE：通過(guò)序列產(chǎn)生主鍵，通過(guò)@SequenceGenerator注解指定序列名，MySql不支持這種方式；
4) TABLE：通過(guò)表產(chǎn)生主鍵，框架借由表模擬序列產(chǎn)生主鍵，使用該策略可以使應(yīng)用更易于數(shù)據(jù)庫(kù)移植。不同的JPA實(shí)現(xiàn)商生成的表名是不同的，如OpenJPA生成openjpa_sequence_table表
Hibernate生成一個(gè)hibernate_sequences表，而TopLink則生成sequence表。這些表都具有一個(gè)序列名和對(duì)應(yīng)值兩個(gè)字段，如SEQ_NAME和SEQ_COUNT。
@Column(name = "TOPIC_ID")：屬性對(duì)應(yīng)的表字段。我們并不需要指定表字段的類(lèi)型，因?yàn)镴PA會(huì)根據(jù)反射從實(shí)體屬性中獲取類(lèi)型；如果是字符串類(lèi)型，我們可以指定字段長(zhǎng)度，以便可以自動(dòng)生成DDL語(yǔ)句，如③處所示；
@Temporal(TemporalType.DATE)：如果屬性是時(shí)間類(lèi)型，因?yàn)閿?shù)據(jù)表對(duì)時(shí)間類(lèi)型有更嚴(yán)格的劃分，所以必須指定具體時(shí)間類(lèi)型，如④所示。在javax.persistence.TemporalType枚舉中定義了3種時(shí)間類(lèi)型：
1) DATE ：等于java.sql.Date
2) TIME ：等于java.sql.Time
3) TIMESTAMP ：等于java.sql.Timestamp
繼承關(guān)系
Topic和PollTopic是父子類(lèi)，JPA 采用多種方法來(lái)支持實(shí)體繼承。在父類(lèi)中必須聲明繼承實(shí)體的映射策略，如代碼清單2所示：
代碼清單2：繼承實(shí)體的映射策略
…
@Entity(name = "T_TOPIC")
@Inheritance(strategy = InheritanceType.SINGLE_TABLE) ①
@DiscriminatorColumn(name = "TOPIC_TYPE", discriminatorType =
DiscriminatorType.INTEGER, length = 1) ②
@DiscriminatorValue(value="1")③
public class Topic implements Serializable ...{
…
}
對(duì)于繼承的實(shí)體，在javax.persistence.InheritanceType定義了3種映射策略：
SINGLE_TABLE：父子類(lèi)都保存到同一個(gè)表中，通過(guò)字段值進(jìn)行區(qū)分。這是我們Topic實(shí)體所采用的策略，Topic和PollTopic都保存到同一張表中，通過(guò)TOPIC_TYPE字段進(jìn)行區(qū)分，Topic在T_TOPIC表中對(duì)應(yīng)TOPIC_TYPE=1的記錄，而PollTopic對(duì)應(yīng)TOPIC_TYPE=2的記錄（稍后在PollTopic實(shí)體中指定）；區(qū)別的字段通過(guò)@DiscriminatorColumn說(shuō)明，如②所示，區(qū)分字段對(duì)應(yīng)該實(shí)體的值通過(guò)@DiscriminatorValue指定，如③所示；
JOINED：父子類(lèi)相同的部分保存在同一個(gè)表中，不同的部分分開(kāi)存放，通過(guò)表連接獲取完整數(shù)據(jù)；
TABLE_PER_CLASS：每一個(gè)類(lèi)對(duì)應(yīng)自己的表，一般不推薦采用這種方式。
關(guān)聯(lián)關(guān)系
我們?cè)倮^續(xù)對(duì)PollTopic進(jìn)行注解，進(jìn)一步了解實(shí)體繼承的JPA映射定義：
代碼清單3：PollTopic映射描述
package com.baobaotao.domain;
…
@Entity
@DiscriminatorValue(value="2") ①
public class PollTopic extends Topic ...{②繼承于Topic實(shí)體
private boolean multiple; ③
@Column(name = "MAX_CHOICES")
private int maxChoices;
@OneToMany(mappedBy="pollTopic",cascade=CascadeType.ALL) ④
private Set options = new HashSet ();
//省略get/setter方法
}
在①處，通過(guò)@DiscriminatorValue將區(qū)分字段TOPIC_TYPE的值為2。由于PollTopic實(shí)體繼承于Topic實(shí)體，其它的元數(shù)據(jù)信息直接從Topic獲得。
JPA規(guī)范規(guī)定任何屬性都默認(rèn)映射到表中，所以雖然我們沒(méi)有給③處的multiple屬性提供注解信息，但JPA將按照默認(rèn)的規(guī)則對(duì)該字段進(jìn)行映射：字段名和屬性名相同，類(lèi)型相同。如果我們不希望將某個(gè)屬性持久化到數(shù)據(jù)表中，則可以通過(guò)@Transient注解顯式指定：
@Transient
private boolean tempProp1;
在④處，我們通過(guò)@OneToMany指定了一個(gè)一對(duì)多的關(guān)聯(lián)關(guān)系，一個(gè)PollTopic包括多個(gè)PollOption對(duì)象（我們將在稍后的PollOption中通過(guò)ManyToOne描述PollOption和PollTopic的關(guān)系，以建立PollTopic和PollOption的雙向關(guān)聯(lián)關(guān)系）。
@OneToMany中通過(guò)mappedBy屬性指定“Many”方類(lèi)引用“One”方類(lèi)的屬性名，這里mappedBy="pollTopic"表示PollOption實(shí)體擁有一個(gè)指定PollTopic的pollTopic屬性。
下面，我們來(lái)看一下Many方PollOption實(shí)體類(lèi)的映射描述：
代碼清單4：PollOption映射描述
package com.baobaotao.domain;
…
@Entity(name="T_POLL_OPTION")
public class PollOption implements Serializable ...{
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.TABLE)
@Column(name = "OPTION_ID")
private int optionId;
@Column(name = "OPTION_ITEM")
private String optionItem;
@ManyToOne ①
@JoinColumn(name="TOPIC_ID", nullable=false) ②
private PollTopic pollTopic;
}
在①處通過(guò)@ManyToOne描述了PollOption和PollTopic的多對(duì)一關(guān)聯(lián)關(guān)系，并通過(guò)@JoinColumn指定關(guān)聯(lián)PollTopic實(shí)體所對(duì)應(yīng)表的“外鍵”，如②所示。
當(dāng)然也可以通過(guò)@OneToOne和@ManyToMany指定一對(duì)一和多以多的關(guān)系，方法差不多，不再贅述。
Lob字段
在JPA中Lob類(lèi)型類(lèi)型的持久化很簡(jiǎn)單，僅需要通過(guò)特殊的Lob注解就可以達(dá)到目的。下面，我們對(duì)Post中的Lob屬性類(lèi)型進(jìn)行標(biāo)注：
代碼清單5 Post：標(biāo)注Lob類(lèi)型屬性
package com.baobaotao.domain;
…
import javax.persistence.Basic;
import javax.persistence.Lob;
@Entity(name = "T_POST")
public class Post implements Serializable ...{
…
@Lob ①-1
@Basic(fetch = FetchType.EAGER) ①-2
@Column(name = "POST_TEXT", columnDefinition = "LONGTEXT NOT NULL") ①-3
private String postText;
@Lob ②-1
@Basic(fetch = FetchType. LAZY) ②-2
@Column(name = "POST_ATTACH", columnDefinition = "BLOB") ②-3
private byte[] postAttach;
…
}
postText屬性對(duì)應(yīng)T_POST表的POST_TEXT字段，該字段的類(lèi)型是LONTTEXT，并且非空。JPA通過(guò)@Lob將屬性標(biāo)注為L(zhǎng)ob類(lèi)型，如①-1和②-1所示。通過(guò)@Basic指定Lob類(lèi)型數(shù)據(jù)的獲取策略，F(xiàn)etchType.EAGER表示非延遲加載，而FetchType. LAZY表示延遲加載，如①-2和②-2所示。通過(guò)@Column的columnDefinition屬性指定數(shù)據(jù)表對(duì)應(yīng)的Lob字段類(lèi)型，如①-3和②-3所示。
關(guān)于JPA注解的更多信息，你可以通過(guò)這篇文章進(jìn)行更加深入的學(xué)習(xí)：http://www.oracle.com/technology/products/ias/toplink/jpa/resources/toplink-jpa-annotations.html
4.使用
XML元數(shù)據(jù)
除了使用注解提供元數(shù)據(jù)信息外，JPA也允許我們通過(guò)XML提供元數(shù)據(jù)信息。條條道路通羅馬，路路都是安康道，開(kāi)發(fā)者
安全可以根據(jù)自己的習(xí)慣喜好擇一而從。按照J(rèn)PA的規(guī)范，如果你提供了XML元數(shù)據(jù)描述信息，它將覆蓋實(shí)體類(lèi)中的注解元數(shù)據(jù)信息。XML元數(shù)據(jù)信息以orm.xml命名，放置在類(lèi)路徑的META-INF目錄下。
JPA盡量讓XML和注解的元數(shù)據(jù)在描述的結(jié)構(gòu)上相近，降低學(xué)習(xí)曲線和轉(zhuǎn)換難度，所以我們?cè)趯W(xué)習(xí)注解元數(shù)據(jù)后，學(xué)習(xí)XML元數(shù)據(jù)變得非常簡(jiǎn)單。下面，我們給出以上實(shí)體的XML描述版本，你可以對(duì)照注解的描述進(jìn)行比較學(xué)習(xí)：
代碼清單6 XML元數(shù)據(jù)
配置：orm.xml
com.baobaotao.domain
②Topic實(shí)體配置
DATE
②PollTopic實(shí)體配置
2
②PollOption實(shí)體配置
②Post實(shí)體配置
從代碼清單6中，我們可以看出PollTopic并不需要通過(guò)特殊配置指定和Topic的繼承關(guān)系，這些信息將從實(shí)體類(lèi)反射信息獲取。所以從嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，元數(shù)據(jù)信息或XML和實(shí)體類(lèi)結(jié)構(gòu)信息共同構(gòu)成的。
5.JPA的編程結(jié)構(gòu)及重要的API
JavaEE 5.0中所定義的JPA接口個(gè)數(shù)并不多，它們位于javax.persistence和javax.persistence.spi兩個(gè)包中。javax.persistence包中大部分API都是注解類(lèi)，除此之外還包括EntityManager、Query等持久化操作接口。而javax.persistence.spi包中的4個(gè)API，是JPA的服務(wù)層接口。下面，我們就來(lái)認(rèn)識(shí)一下這些重要的接口。
EntityManager的類(lèi)型
實(shí)體對(duì)象由實(shí)體管理器進(jìn)行管理，JPA使用javax.persistence.EntityManager代表實(shí)體管理器。實(shí)體管理器和持久化上下文關(guān)聯(lián)，持久化上下文是一系列實(shí)體的管理環(huán)境，我們通過(guò)EntityManager和持久化上下文進(jìn)行交互。
有兩種類(lèi)型的實(shí)體管理器
容器型：容器型的實(shí)體管理器由容器負(fù)責(zé)實(shí)體管理器之間的協(xié)作，在一個(gè)JTA事務(wù)中，一個(gè)實(shí)體管理器的持久化上下文的狀態(tài)會(huì)自動(dòng)
廣播到所有使用EntityManager的應(yīng)用程序組件中。Java EE應(yīng)用
服務(wù)器提供的就是管理型的實(shí)體管理器；
應(yīng)用程序型：實(shí)體管理器的生命周期由應(yīng)用程序控制，應(yīng)用程序通過(guò)javax.persistence.EntityManagerFactory的createEntityManager創(chuàng)建EntityManager實(shí)例。
EntityManager的創(chuàng)建過(guò)程 javax.persistence.spi.PersistenceProvider接口由JPA的實(shí)現(xiàn)者提供，該接口由
啟動(dòng)者調(diào)用，以便創(chuàng)建一個(gè)EntityManagerFactory實(shí)例。它定義了創(chuàng)建一個(gè)EntityManagerFactory實(shí)例的方法：
EntityManagerFactory createContainerEntityManagerFactory(PersistenceUnitInfo info, Map map)
javax.persistence.spi.PersistenceUnitInfo入?yún)⑻峁┝藙?chuàng)建實(shí)體管理器所需要的所有信息，這些信息根據(jù)JPA的規(guī)范，必須放置在META-INF/persistence.xml文件中。
PersistenceUnitInfo接口擁有了一個(gè)void addTransformer(ClassTransformer transformer)方法，通過(guò)該方式可以添加一個(gè)javax.persistence.spi.ClassTransformer，并通過(guò)PersistenceProvider開(kāi)放給容器，以便容器在實(shí)體類(lèi)文件加載到JVM之前進(jìn)行代碼的增強(qiáng)，使元數(shù)據(jù)生效。JPA廠商負(fù)責(zé)提供ClassTransformer接口的實(shí)現(xiàn)。
圖4描述了創(chuàng)建EntityManager的過(guò)程：
點(diǎn)擊查看大圖實(shí)體的狀態(tài)
實(shí)體%A
