Spring学习---JPA学习笔记

用了一段时间的Spring，到现在也只是处于会用的状态，对于深入一点的东西都不太了解。所以决定开始深入学习Spring。

本文主要记录JPA学习。在学习JPA之前，需要了解一些ORM的概念。

ORM概念：

对象关系映射ORM(Object/Relation Mapping)是一种为了解决面向对象和关系数据之间存在互不匹配现象的技术（范式不匹配）。简而言之，ORM是通过使用描述对象和数据库之间映射的元数据，将程序中的对象自动持久化到数据库中。本质上是将数据从一种形式转换到另外一种形式。（个人考虑：但是这么做，感觉好像和一般方法比起来会有额外的开销吧？待解决）

范式不匹配：

问题1：对象之间相互管理，且这些管理又有方向信息。如果关联是双向的，那么两个对象之间可以相互导航。在关系表中联系可以通过外键设置，但是外键并没有保存任何方向信息。
问题2：粒度。在一个类和一个表之间可能没有确切的一对一的映射。例如一个用户表可以用来保存用户数据及其联系方式，家庭住址等信息。但是在对对象进行建模的时候，可以使用多个独立的类，如用户类，地址类，联系方式类等。所以在面向对象中，对象模型的粒度更趋向于细化，而数据库里则更希望表之间的两句数量更少。
问题3：继承和多态。我们可以创建多个不同类型的对象层次结构，可以建立抽象类型之间的关联，从而在运行时使用多个具体类生产的对象关联。然而在关系数据里没有层次结构的概念，所以只能在表之间建立外键关系。为了处理多态，必须创建一个表到多个不同表的外键关系。
问题4：对象按需遍历和关系数据的获取方法之间互不适用。在对象世界，关系是通过节点到节点的方式遍历的，所以访问目标对象时，才需要适用改对象的状态。在关系世界里，最好的做法是通过连接表减少SQL查询的数量，从而使用最少的查询量就可以获取所需数据。很明显，这样做与对象按需遍历是冲突的，可能导致程序端内存问题。而另一方面，如果以表到表方式获取数据，那数据库端会产生性能问题。

ORM具备功能：

一般ORM框架包括以下四个功能：

对象模型和关系模型之间的元数据映射
一个队持久类对象进行CRUD操作的API
一种对象查询语言
不同的数据获取策略和对象网络遍历功能，以便提高内存使用率已经数据获取时间性能

映射发生情况：

对象-关系映射一般发生在以下情况：

类和表
类的属性和表中的列
对象关联和外键
Java类型和SQL类型

以上就是JPA的一些概念，接下来上JPA。

JPA功能：

JPA（Java persistence API）主要用用于Java中处理持久化操作。对ORM特性和功能进行标准化。分别定义了用来将对象模型映射到关系模型的API、可以在对象上执行CRUD操作、一种对象查询语言以及通过对象图获取数据的标准API。

JPA好处：？？？都还没怎么用，没法做出比较。还是先使用一段时间后，再来评价

使用JPA：

定义实体：

实体定义：一个对象在数据库端与一个带有主键的记录相对应，那么该对象就称为实体。

下面代码定义了一个最简单的实体类：

import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.GeneratedValue;
import javax.persistence.Id;
import javax.persistence.Table;

/**
 * 
 * <p>ClassName: User.java<p>
 * <p>用户实体类<p>
 * @author linzj
 * @createTime 2016年3月17日  下午1:08:35
 */
@Entity
@Table(name="user")
public class User {
    
    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;
    
}

JPA为映射提供了java注解，可以发现这些注解都在javax.persistence包下。上面的@Entity注解定义了User类为持久化类型，并有一个对应的表。@Table注解指定了表名，如果没有指定表明则默认使用类名为其表名。

@Id注解标记了主键属性。如果主键列名与属性名不匹配，则可以使用@Column来指定对应的主键列名，如添加上@Column(name=”uid”)，就与uid列表对应。应用程序并不负责生成主键值，而是在新记录插入期间由JPA供应商分配（如Hibernate）。通过@GenerateValue注解告诉JPA，应用程序将不会负责分配主键值，而是有JPA供应商处理。

属性映射到列：

为了更加直观的理解。我先建了一张User表：

mysql> create table user(
    -> id int(5) not null primary key auto_increment,
    -> username varchar(60) not null,
    -> passwd varchar(60) not null);
Query OK, 0 rows affected (0.14 sec)

mysql> describe user;
+----------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| Field    | Type        | Null | Key | Default | Extra          |
+----------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| id       | int(5)      | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| username | varchar(60) | NO   |     | NULL    |                |
| passwd   | varchar(60) | NO   |     | NULL    |                |
+----------+-------------+------+-----+---------+----------------+

接下来我们就可以将刚刚的User实体类添加对应的属性，并将属性映射到上面这张user表中对应的列了：

/**
 * 
 * <p>ClassName: User.java<p>
 * <p>用户实体类<p>
 * @author linzj
 * @createTime 2016年3月17日  下午1:08:35
 */
@Entity
@Table(name="user")
public class User {
    
    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;
    
    private String username;
    
    @Column(name = "passwd")
    private String password;
    
    @Transient
    private String others;
}

因为表中没有password这个字段，所以我们必须指定映射的列名，即指定password映射到passwd。我们还发现实体类中多了一个表里没有的属性others，注意这个others属性已经注解为@Transient，因此others属性将被JPA忽略，不会进行映射。

对象之间创建关联：

数据库关联类型有：

一对一(1:1)
多对一(M:1)
一对多(1:M)
多对多(M:M)

一对一关联：

/**
 * 
 * <p>ClassName: User.java<p>
 * <p>
 *     用户实体类，通过@OneToOne注解标识一对一关联，
 *     @JoinColumn注解更加User和Adress实体指定了
 *     表之间的外键关系。用户表中的列引用了地址表
 * <p>
 * @author linzj
 * @createTime 2016年3月17日  下午1:08:35
 */
@Entity
@Table(name="user")
public class User {
    
    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;
    
    private String username;
    
    @Column(name = "passwd")
    private String password;
    
    @OneToOne
    @JoinColumn(name = "adress_id")//添加外键
    private Adress adress;
}


/**
 * 
 * <p>ClassName: Adress.java<p>
 * <p>地址实体类<p>
 * @author linzj
 * @createTime 2016年3月17日  下午1:52:30
 */
@Entity
public class Adress {
    //...pass
}

多对一：

/**
 * 
 * <p>ClassName: Employe.java<p>
 * <p>
 *     雇员实体类，使用了@ManyToOne注解，并使用了@JoinColumn指定两表之间的外键关系，
 *     optional=false 标识关联是Employe必须的，即：Employe不能单独存在。
 * <p>
 * @author linzj
 * @createTime 2016年3月17日  下午1:55:11
 */
@Entity
public class Employe {
    
    //...pass
    
    @ManyToOne(optional = false)
    @JoinColumn(name = "company_id")
    private Company company;
    
}

@Entity
public class Company {
    //...pass
}

多对一：

/**
 * 
 * <p>ClassName: Student.java<p>
 * <p>
 *     学生实体类，@OneToMany注解在学生和书本之间创建了一对多的关系，
 *     用@JoinColumn指定外键，不同的是这次外键列存在于Book实体中。
 * <p>
 * @author linzj
 * @createTime 2016年3月17日  下午2:01:23
 */
@Entity
public class Student {
    
    //...pass
    @OneToMany
    @JoinColumn(name = "student_id")
    private Set<Book> books = new HashSet<Book>();
    
}

@Entity
public class Book {
    
    //...pass
    
}

多对多：

/**
 * 
 * <p>ClassName: Product.java<p>
 * <p>
 *     产品实体类，@ManyToMany创建多对多关联，
 *     注意这里用的是@JoinTable而不是@JoinColumn，
 *     因为一边的多个实例可以与另一边的多个实例相关联。因此无法再一个列中保存指向另一个表的关联数据。
 *     所以这里就需要提供一个关联表，该表包含每个表的主键列引用。
 *     本示例中，关联表是product_catalog，joinColumns和inverseJoinColumns指定
 *     product_catalog表中的列名，joinColumns指定Product表主键的引用，inverseJoinColumns
 *     指定Catalog表主键的引用。
 * <p>
 * @author linzj
 * @createTime 2016年3月17日  下午2:07:47
 */
@Entity
public class Product {
    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;
    
    @ManyToMany(cascade=CascadeType.ALL)
    @JoinTable(name = "product_catalog", joinColumns = @JoinColumn(name = "product_id"), 
    inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "catalog_id"))
    private Set<Catalog> catalog = new HashSet<Catalog>();

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public Set<Catalog> getCatalog() {
        return catalog;
    }

    public void setCatalog(Set<Catalog> catalog) {
        this.catalog = catalog;
    }
}

@Entity
public class Catalog {
    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;
}
/**
对应的表如下：
mysql> describe product_catalog;
+------------+------------+------+-----+---------+-------+
| Field      | Type       | Null | Key | Default | Extra |
+------------+------------+------+-----+---------+-------+
| product_id | bigint(20) | NO   | PRI | NULL    |       |
| catalog_id | bigint(20) | NO   | PRI | NULL    |       |
+------------+------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.01 sec)

mysql> select * from product_catalog;
+------------+------------+
| product_id | catalog_id |
+------------+------------+
|          1 |          1 |
|          1 |          2 |
+------------+------------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from product;
+----+
| id |
+----+
|  1 |
+----+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from catalog;
+----+
| id |
+----+
|  1 |
|  2 |
+----+
*/

关联的方向性：

关联的方向性只有两种：单向和双向。

在单向关联中，只能从关联的源对象到目标对象。双向关联则处理能从关联的源对象到目标对象外，还可以从目标对象到源对象。

在如下代码中，我们只是将上面的Adress实体类修改了下，就构成了双向关联。我们在Adress实体类代码中，添加了@OneToOne(mappedBy = "adress")，并且添加了mappedBy属性，通过该属性，JPA可以识别该属性，从而管理两个实体之间的关联。使用mappedBy属性的一边可以看作成一个镜子，或者是只读的。它并不会对数据库的数据产生影响。拿下面的代码说明就是，用下面的实体类做持久化操作后，数据库的Adress表里并不会多一列关于user的字段。

@Entity
@Table(name="user")
public class User {
    
    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;
    
    private String username;
    
    @Column(name = "passwd")
    private String password;
    
    @OneToOne
    @JoinColumn(name = "adress_id")//添加外键
    private Adress adress;

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public String getUsername() {
        return username;
    }

    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }

    public String getPassword() {
        return password;
    }

    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }

    public Adress getAdress() {
        return adress;
    }

    public void setAdress(Adress adress) {
        this.adress = adress;
    }
    
}

@Entity
public class Adress {
    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;
    
    @OneToOne(mappedBy = "adress")
    private User user;

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public User getUser() {
        return user;
    }

    public void setUser(User user) {
        this.user = user;
    }
    
}

上面代码放在我的GITHUB

另外提供一些关于JPA的博客：

http://www.cnblogs.com/holbrook/archive/2012/12/30/2839842.html

http://www.cnblogs.com/chenying99/p/3143516.html

以上是本人学习JPA的记录，下一篇介绍配置和使用JPA。