【java框架】JPA(2) -- JPA基础

1.   JPA核心API对象

1.1.Persistence持久化对象

Persisitence主要用于创建EntityMangerFactory，它可以根据传入的持久化单元名称来创建对应的EntityMangerFactory。

// 对应配置文件里面的persistence-unit name="cn.yif.jpa02"
// 通过持久化类创建一个实体类管理工厂
EntityManagerFactory entityManagerFactory = Persistence.createEntityManagerFactory("cn.yif.jpa02");

1.2.EntityMangerFactory实体管理工厂

EntityMangerFactory是一个线程安全的对象，在一个项目中只需要一个EntityManger对象，对应一个数据库资源，EntityMangerFactory对象是一个重量级对象，创建与销毁是比较耗费资源的，其中包含了数据库的配置信息，所有实体及关系，预定义JPQL语句、二级缓存。

1.3.EntityManger实体管理对象

EntityManger提供和持久化相关的操作：包括增、删、改、查等，是线程不安全的对象，因此在项目中应该每次只能让一个线程所使用，避免多个线程共享使用。EntityManger是轻量级的，创建与销毁不需要消耗太多的资源，应该用完就关闭。Web中对应一次请求，创建一个EntityManger对象。

1.4.Transcation事务

分为javax.persistence.EntityTransaction与javax.transaction.Transaction JTA事务两种。

javax.persistence.EntityTransaction：只能控制相同一个数据库不同表的事务管理，大多数情况使用这种。

javax.transaction.Transaction：处理不同数据库不同表的事务管理。Tomcat默认不支持JTA事务（可以通过插件来解决），或者需要用JavaEE服务器：如jboss、weblogic服务器。

JTA事务使用场景：比如跨行转账、事务列表。

2.   主键生成策略

主键实现有两种类型，分为：自然主键与代理主键。

自然主键：表示把含有业务意义的字段作为主键，一般比如使用身份证号、手机号等作为自然主键，而且此字段必须唯一。

注意：在JPA中不定义@GeneratedValue则表示自然主键，在保存之前自己设置主键值。

代理主键：主键一般没有任何意义，用来区别每行数据是不同的。

在JPA中提供了四种主键生成的策略：IDENTITY、SEQUENCE、TABLE、AUTO。

2.1.IDENTITY

IDENTITY表示主键自增，JPA配置IDENTITY策略时会自动将主键设置为自增+1，具体配置如下：

//@Id是必须的注解，表示对应数据库的主键
   @Id
   //GeneratedValue表示主键生成策略
   //①IDENTITY：表示的是自增，
   // 特点：1.主键必须是数值类型；2.使用的数据库必须支持自增功能；3.使用数据库原生的生成策略，性能是很高的
   // 4.支持IDENTITY的数据库类型：MySQL, SQL Server, DB2, Derby, Sybase, PostgreSQL
   @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
   private Integer id;

2.2.SEQUENCE

SEQUENCE表示自增方式为序列方式，一般在Oracle中使用，一个Domain创建一张表，对应一个序列，Oracle不支持ID自增长列而是使用序列机制生成主键ID。

//②SEQUENCE：序列
    //特点：1.主键必须是数值类型；2.使用的数据库必须支持序列；3.使用数据库原生的生成策略，性能上是很高的
    //4.会默认去创建一个序列，这个序列的名称叫做：HIBERNATE_SEQUENCE，所有Domain都默认使用这个序列，ID在这个序列基础上自增
    //使用名叫SEQ特定的序列
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.SEQUENCE,generator = "SEQ")
    //name：序列生成器的名称，会在@GeneratedValue中进行引用
    //sequenceName会对应真实数据库中序列的名称OIDDOMAIN_SEQUENCE，在数据库中创建名称为OIDDOMAIN_SEQUENCE的序列
    //如果不指定序列生成器的名称sequenceName = "OIDDOMAIN_SEQUENCE"，
    //则使用厂商提供的默认序列生成器，比如Hibernate默认提供的序列名称为HIBERNATE_SEQUENCE
    @SequenceGenerator(name = "SEQ", sequenceName = "OIDDOMAIN_SEQUENCE")
    private Integer id;

支持SEQUENCE的数据库：Oracle、Post greSQL、DB2。

2.3.TABLE

TABLE支持所有的数据库类型，在实际项目中如果前期确定不了数据库，可以使用TABLE。

//③TABLE（高低位）
    //特点：1.主键必须是数值类型；2.支持所有的数据库类型（使用默认的序列）；3.性能超级低，每次使用都要进行查询与修改（兼容性牺牲）
    //如果不使用表生成器，会使用默认的表,比如Oracle中使用HIBERNATE_SEQUENCE
    @TableGenerator(name = "SEQ", table = "OidDomain_TABLE", pkColumnName = "SEQUENCE_NAME", valueColumnName = "SEQUENCE_COUNT", initialValue = 1, allocationSize = 1)
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.TABLE, generator = "SEQ")
    private Integer id;

2.4.AUTO

//④AUTO 自动根据具体的数据库选择合适的策略，可以是TABLE/SEQUENCE/IDENTITY中的一种
   //假如数据库是Oracle，则选择显示配置Sequence，不使用默认序列配置
   //假如数据库是MySQL，则选择Identity
   //如果不特别指定，这是默认的主键生成策略
   @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    private Integer id;

3.   JPA持久对象状态

JPA中有四种持久化对象的状态：临时状态（transient）：瞬时状态、持久化状态（persistent）：托管状态、游离状态（detached）：脱管状态、删除状态（removed）。

临时状态：表示该对象刚刚使用new语句创建，没有和EntityManager发生关系。没有被持久化，不处于EntityManager中。

持久化状态：表示该对象和EntityManager发生了关系，被加入到EntityManager的一级缓存中，一级缓存中有数据了。

游离状态：这个对象和EntityManager解除了关系，已经被持久化，但不处于EntityManager中。

删除状态：调用了EntityManager.remove()方法，对象有关联的ID，并且在EntityManager的管理下，可能计划被删除，事务被commit提交后真正删除。

3.1.脏数据更新

脏数据：一个持久化对象在事务管理内，发生在事务访问数据并对数据进行了修改，但还未提交到数据库中，未提交的这个数据就叫做脏数据。

而脏数据在JPA中执行merge时，与是否调用merge方法无关，此时当事务进行提交commit时，会自动更新到数据库中。

@Test
    public void JPAUpdate() {
        EntityManager entityManager = JPAUtil.getEntityManager();
        EntityTransaction transaction = entityManager.getTransaction();
        transaction.begin();
        //从数据库中拿到的对象是一个持久化的对象
        Employee employee = entityManager.find(Employee.class, 1);
        employee.setName("修改者哈哈");
        employee.setAge(223);
        //执行修改
        //在对象是持久化对象的状态下，用不用merge方法，和修改没有关系，即调用与否，都会向数据库做修改
        //entityManager.merge(employee);
        //提交的时候会从数据库查询有没有这个employee，如果变更了，就执行merge进行数据更新
        //即commit的时候才执行sql，这个过程叫做脏数据更新（一旦持久化数据对象进行修改，就是脏数据）
        transaction.commit();

        JPAUtil.close(entityManager);
}

3.2.脏数据更新执行流程

①    拿到entityManager对象，开启事务；

②    通过entityManager对象从数据库中查询到对应的持久化对象，这个对象会放入到一级缓存中，JPA会为当前的这个对象准备一个快照（相当于把这个对象进行一个备份）；

③    在提交事务之前，JPA会将当前这个快照对象与数据库中查询到的对象做一个对比，如果相同，就不需要进行修改了，也不会发送对应的merge SQL进行修改；如果对比发现不同，那么JPA就会认为现在这个数据是脏数据，脏数据在事务进行提交的时候，发送merge SQL语句进行数据库数据的同步。

3.3.Persist与Merge对比

@Test
    public void JPAPersistOrMerge() {
        Employee employee = new Employee("创建者001", 20);
        EntityManager entityManager = JPAUtil.getEntityManager();
        EntityTransaction transaction = entityManager.getTransaction();
        transaction.begin();
        /**
         *  persist：放到方法中的对象会变成持久化对象，改变的是原对象（这个对象就在一级缓存当中）
         */
        entityManager.persist(employee);
        employee.setName("更新创建者001");
        transaction.commit();
        JPAUtil.close(entityManager);
    }

对应会执行两条SQL语句：先发送insert语句，之后发送update语句进行脏数据更新。

@Test
    public void JPAPersistOrMerge() {
        Employee employee = new Employee("创建者001", 20);
        EntityManager entityManager = JPAUtil.getEntityManager();
        EntityTransaction transaction = entityManager.getTransaction();
        transaction.begin();
        /**
         *  merge：放到方法中的对象不会变成持久化对象，但是它会返回一个持久化对象，修改持久化对象同样生效
         */
        //entityManager.persist(employee);
        Employee employee1 = entityManager.merge(employee);
        employee1.setName("更新创建者001");
        transaction.commit();
        JPAUtil.close(entityManager);
    }

执行上述操作同样会发送两条SQL语句：

3.4.Remove的使用

JPA中remove是不是直接删除数据，而是修改一个对象的状态为删除状态，当事务提交commit之后，delelte SQL语句才会发送，对应去删除数据中的脏数据。

@Test
public void JPARemove() {
      EntityManager entityManager = JPAUtil.getEntityManager();
      EntityTransaction transaction = entityManager.getTransaction();
      transaction.begin();
      /**
       * remove并不是直接删除数据，而是修改一个持久化对象的状态为删除状态（计划删除）
       * 对应只能有一个entityManager，其它entityManager对象的持久化状态在这里是不能使用的
       */
      Employee employee = entityManager.find(Employee.class, 7);
      entityManager.remove(employee);
      transaction.commit();
      JPAUtil.close(entityManager);
}

4.   单向多对一配置

4.1.@ManyToOne

@ManyToOne

在JPA中使用@ManyToOne可以建立多对一中多方与一方的关系，一般我们在多方会使用面向对象的概念来创建一个一方的属性，在一方属性上加上@ManyToOne标签。默认外键名称为一方属性名称_id。

4.2.@JoinColumn(name = "外键名")

使用@JoinColumn可以自定义外键的名称，在实际中我们可以配置这个标签进行自定义name外键进行修改。

/**
 *  单向多对一：使用JPA配置
 */
@Entity
@Table(name = "t_product")
public class Product {
    @Id
    @GeneratedValue
    private Integer id;

    @Column(name = "t_name")
    private String name; //产品名称
    @ManyToOne
    /**
     *  使用 @ManyToOne来建立多对一多方中一方的关系
     *  默认的外键名称--dir_id，即多方字段名_id
     *  通过ProductDir类--可以找到这张表@Table(name = "t_productdir")
     *  使用@JoinColumn(name = "p_dirid")，可以自定义外键的名称
     */
    @JoinColumn(name = "p_dirid")
    private ProductDir dir; //分类id
    public Product() {
    }

对应数据库中的显示：

4.3.保存先后的性能影响

在对应JPA多对一中的数据库表的关系时，应该先保存一方，再保存多方，性能更高。具体实例见如下代码：

public class SaveSQLTest {
    @Test
    public void SaveSQLTest() {
       //创建一个产品分类
        ProductDir productDir = new ProductDir();
        productDir.setDirName("鼠标");
        //创建两个产品
        Product product = new Product();
        product.setName("罗技鼠标");
        product.setDir(productDir);
        Product product1 = new Product();
        product1.setName("雷蛇鼠标");
        product1.setDir(productDir);
        //事务处理
        EntityManager entityManager = JPAUtil.getEntityManager();
        EntityTransaction transaction = entityManager.getTransaction();
        transaction.begin();
        /**
         * 1.先保存一方（产品类型），再保存多方（产品），发送3条sql -- 性能更高
         *    insert into t_productdir (dName) values (?)  先插入dir，dir有值
         *    insert into t_product (p_dirid, t_name) values (?, ?) 后面插入可以直接使用这个值
         * 2.先保存多方（产品），再保存一方（产品类型），发送5条sql
         *    insert into t_product (p_dirid, t_name) values (?, ?) 注：p_dirid是没有值的
         *    insert into t_productdir (dName) values (?) 这里插入使p_dirid双方之间建立了关系
         *    在事务进行提交的时候，JPA处理发现是数据脏了，为了维护数据的一致性，后面发送了两条update
         *    update t_product set p_dirid=?, t_name=? where id=?
         * 3.总结：在多对一关系处理中，应该先保存一方，再保存多方
         */
        entityManager.persist(product);
        entityManager.persist(product1);
        entityManager.persist(productDir);
        transaction.commit();
        JPAUtil.close(entityManager);
    }
}

4.4.懒加载配置

懒加载配置基于JPA的抓取策略，即JPA发出对应的SQL获取关联对象。

主要有@ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)与@ManyToOne(fetch = FetchType.EAGER)两种策略，默认JPA使用迫切加载FetchType.EAGER类型，这将要求持续性提供程序运行时必须迫切左外连接获取数据。FetchType.LAZY表示程序在首次访问数据时并不急切获取数据，只有当具体使用的时候才会去获取数据。

具体配置如下：

/**
 *  单向多对一：使用JPA配置
 */
@Entity
@Table(name = "t_product")
public class Product {
    @Id
    @GeneratedValue
    private Integer id;

    @Column(name = "t_name")
    private String name; //产品名称

   @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
    /**
     *  使用 @ManyToOne来建立多对一多方中一方的关系
     *  默认的外键名称--dir_id，即多方字段名_id
     *  通过ProductDir类--可以找到这张表@Table(name = "t_productdir")
     *  使用@JoinColumn(name = "p_dirid")，可以自定义外键的名称
     */
    @JoinColumn(name = "p_dirid")
    private ProductDir dir; //分类id

    public Product() {
    }

配置懒加载LAZY可以提高性能，具体EGER与LAZY懒加载的SQL执行查询是不一样的，具体SQL如下：

对应执行获取ProductDir才会发送对应的SQL语句，内部主要是用到了javassist-3.18.1-GA.jar的一个jar包，对应创建一个基类的子类对象，具体代码如下：

public class LazyLoadTest {
    @Test
    public void LazyLoadTest() {
        EntityManager entityManager = JPAUtil.getEntityManager();
        /**
         *  注：一条SQL查询出了所有的值Product，ProductDir
         *      有这种情况：现在只想拿Product的值，并不想拿ProductDir，当我需要的时候，再发送SQL去拿
         *      这里只需要配置懒加载（延时加载）即可
         */
        Product product = entityManager.find(Product.class, 1);
        ProductDir dir = product.getDir();
        System.out.println(dir);
        /**
         * 这里用到了javassist-3.18.1-GA.jar：主要作用是修改字节码文件，
         * 它创建了一个新的ProductDir，这个Dir是原来那个类的子类
         * class cn.yif.jpa02.manytoone.ProductDir_$$_jvst497_2
         */
        System.out.println(dir.getClass());
        entityManager.close();
    }
}