Java Persistence API：快速入門

各位讀者好！在我的一些朋友提出無數請求之后，我決定寫一篇關于Java Persistence API的簡短文章。面向對象的編程范式是當??今最流行和使用最廣泛的模型，它具有無縫建模現實生活實體的能力，因此它勝過大多數其他范式。但是，在開發諸如學生數據庫或員工數據庫等中型數據導向的應用程序時，人們只是打破了面向對象模型并將數據庫連接直接鏈接到前端GUI。但這不是一個好的編程習慣。當我剛開始構建面向數據庫的小型應用程序時，我是一名頑固的OOP迷，有點擔心不使用OOP模型。良好的編程習慣是擁有一個Solid Object模型并擁有一個數據存儲區來保存數據，然后是一個GUI。所以模型基本上是這樣的

但是我偶然發現了另一個問題。如何鏈接對象和數據庫。對象中的數據與關系數據庫中的數據存儲方式不同。關系數據庫不支持許多對我們的對象模型至關重要的OOP概念。因此，我想到了釀造自己的類，以將數據從數據庫傳輸到對象，然后再傳輸回來。但是我面臨很多困難和絆腳石。然后休息了！我遇到了Java Persistence的東西，這些東西使我可以在程序的生命周期之外保留或保存對象的數據。這意味著，您現在可以將對象存儲到關系數據庫或XML文件等數據存儲中，而無需編寫復雜的代碼來轉換格式和管理CRUD操作。

這篇小文章將向您介紹這個很棒的功能，并且您將可以開始在項目中實現Persistence。我不想在本文中涉及復雜的主題。因此，我決定使用ObjectDB數據庫。使用ObjectDB的優點是，它不需要JPA通常需要的復雜配置和映射文件。我們將使用流行的Eclipse IDE 。我將提供一個簡單的示例程序，該程序將存儲和處理Employee詳細信息（名稱和薪水）。好吧，讓我們開始吧…………！

持久性服務由許多提供程序提供，我們將使用ObjectDB的實現。因此，請下載其DB和API文件。現在讓我們通過一些基礎知識。然后，我們將看到如何實現這些以創建程序……

一，實體類：

要使用持久性，您需要將其對象存儲在數據庫中的類。這些類稱為實體類，除了一些額外的注釋外，它們與POJO（普通的舊Java對象）相同。您需要定義此類中必須保留的字段（保存在db中）。實體類必須在類上方具有“ @Entity ”注釋。現在定義該類的所有字段和方法。瞧，我們為自己準備了實體課！現在，您可以向實體類添加其他功能。例如，您可以使用該字段上方的“ @Id ”注釋來指示哪個字段用作主鍵。您還可以使用“ @GeneratedValue（strategy = GenerationType.AUTO） ”批注使ObjectDB為持久存入數據庫的對象生成主鍵值。還有更多注釋，功能和構造。但是我們現在不需要了解它們。這是我們將用作實體類的類。

package employeeDB;import javax.persistence.*;@Entity
publicclass Employee {@Id String name;Double salary;public Employee(){}public Employee (String name, Double Salary){this.name=name;this.salary=Salary;}publicvoid setSalary(Double Salary){this.salary=Salary;}publicString toString(){return"Name: "+name+"\nSalary: "+salary ;}}

如您所見，我們通過@Entity注釋標識了Entity類。然后，將員工姓名作為主鍵。并且您需要在實體類中有一個不帶參數的默認構造函數。

在其他JPA實現中，您可能必須在單獨的XML文件中提供有關實體類的詳細信息。但是ObjectDB不需要這樣做。

二。 連接到數據庫

在JPA中，數據庫連接由EntityManager接口表示。為了訪問和使用ObjectDB數據庫，我們需要一個EntityManager實例。我們可以使用EntityManagerFactory實例獲得EntityManager的實例，該實例是使用EntityManagerFactory類的靜態createEntityManagerFactory方法創建的。您需要指定數據庫文件的存儲位置，作為createEntityManagerFactory方法的參數。例：

EntityManagerFactory emf=Persistence.createEntityManagerFactory("empDB.odb");
EntityManager em=emf.createEntityManager();

現在我們有了一個EntityManager，它將我們的應用程序連接到數據庫。通常，在一個程序中創建幾個EntityManager，但是僅創建一個EntityManagerfactory實例。大多數JPA實現都需要稱為“持久性單元”的XML映射文件作為創建EntityManagerFactory實例的參數。但是ObjectDB具有僅接受數據庫位置的規定。如果數據庫已經存在，它將被打開，否則將為我們創建一個新的數據庫。

可以如下關閉EntityManagerFactory和EntityManager，

em.close();
emf.close();

對于每個類（負責某些數據庫活動）或在多線程應用程序的情況下，每個線程都有一個單獨的EntityManager是一個好習慣。現在讓我們看看如何使用數據庫進行交易…。

三， 執行交易

為了對數據庫執行任何操作或對數據庫執行任何操作，我們必須首先啟動事務。只有使用EntityManager啟動事務后，才能執行任何操作。我們可以使用以下電話開始交易。

em.getTransaction().begin();

現在，我們可以執行各種事務，例如創建新的Record（對象），從數據庫中刪除，更新和檢索數據。在執行任何CRUD操作之前，我們需要將數據添加到數據庫中。在JPA中，將對象插入數據庫稱為“持久”對象。可以使用em.persist（Object）方法執行此操作。現在，此對象變為“托管”對象，但變為EntityManager（em）。這意味著對該對象所做的任何更改都將反映在數據庫文件的副本中。要從數據庫中刪除任何對象，我們可以使用em.remove（Object）方法。我們可以使用em.find（Class，primaryKeyValue）方法使用對象的主鍵從數據庫中檢索對象。您需要將Entity類的Class實例和主鍵傳遞給此方法，它將返回一個“ Object”，該對象必須轉換為Entity Class。最后，執行交易后，我們必須使用結束交易，

em.getTransaction().commit();

只有在提交事務后，對內存中對象的更改才會反映在數據庫文件中的對象上。以下代碼將持久存儲一個Employee對象，然后搜索一個Employee對象并對其進行修改。

Employee emp1=new Employee ("Gugan",50000);em.getTransaction().begin();//Persist (store) emp1 object into Database
em.persist(emp1);//Search for Gugan
Employee gugan=(Employee) em.find(Employee.class,"Gugan");
gugan.setSalary(100000);em.getTransaction().commit();

我們還可以使用SQL之類的查詢（稱為JPQL）來執行CRUD操作。

JPA中有兩種查詢類型。普通查詢和TypedQueries。普通查詢是非類型安全查詢。（即）查詢不知道將要檢索或使用的對象的類型。但是TypedQuery是類型安全的查詢。為了創建類型化查詢，您需要指定將要使用的類的類型，并將類的Class實例作為參數以及查詢字符串傳遞。 TypedQueries是使用數據庫的標準方法，因此我們將僅使用它們。可以使用以下語法創建它們，

TypedQuery  q=em.createQuery(queryString,EntityClass.class);

如果查詢僅返回一個對象或結果，例如查找條目數（計數），則可以使用q.getSingleResult（）方法。另一方面，如果您的查詢將返回對象的集合，例如從數據庫中檢索雇員列表，則可以使用q.getResultList（）方法，它將返回創建時指定類型的List對象。 TypedQuery。下面的代碼首先將找到那里有多少雇員，然后將從數據庫中檢索所有雇員對象。

em.getTransaction().begin();//find number of Employees
TypedQuery  count=em.createQuery("Select count(emp) from Employee emp",Employee.class);
System.out.println("\n"+count.getSingleResult()+" employee record(s) Available in Database!\n");//Retrieve All Employee Objects in the database
TypedQuery  e=em.createQuery("Select emp from Employee emp", Employee.class);
List  employees=e.getResultList();em.getTransaction().commit();

JPQL與SQL查詢非常相似。唯一的區別是您使用類名和對象名而不是表名。 JPQL還支持查詢中的參數。例如。如果要查找名稱為“ Steve”的Employee，并且僅在運行時知道名稱“ Steve”，則可以使用以下查詢樣式。

String name=scannerObj.nextLine();
TypedQuery<employee> query = em.createQuery("SELECT e FROM Employee e WHERE e.name = :name", Employee.class);
query.setParameter("name", name);
Employee emp=query.getSingleResult();

這用給定的“ name”變量替換“：name”參數。除了這些查詢外，還有許多其他查詢。有關JPQL的完整教程，您可以閱讀有關JPQL的ObjectDB手冊。

IV。 使用Eclipse進行ObjectDB JPA實現

Eclipse是Java AFAIK的最佳IDE。因此，我建議使用Eclipse開發應用程序。從此處下載最新的Eclipse Indigo。如果您已經擁有Eclipse Indigo或更舊的版本，那么它就很好了。使用文件菜單創建一個新的Java項目。然后在新的項目對話框中，為您的項目輸入一個項目名稱，然后選擇要在其中存儲項目的目錄，然后選擇下一步。按下一步后，將為您提供幾個選項，現在在此窗口中選擇庫選項卡。然后選擇“添加外部罐子”按鈕，這將打開一個新對話框。現在瀏覽到您提取ObjectDB API文件的位置，然后轉到其中的bin文件夾并選擇“ objectdb.jar”文件。按打開，將添加庫。現在按完成以創建您的項目。

現在我們已經創建了項目，我們需要向其添加類。現在，在Eclipse IDE窗口左側的Project Explorer窗格中，右鍵單擊您的項目名稱，然后選擇New-> Class。現在將打開“新類”對話框。在其中，輸入要創建的類名稱，然后也輸入包名稱。所有其他選項都不必干預……！在示例程序中，我們將使用兩個類。一個用于雇員實體，另一個用于容納應用程序的主要方法和關鍵功能。確保兩個類都在同一個程序包中。要查看創建的類，請在“項目資源管理器”窗格中展開您的“項目”，然后從節點列表中展開src，然后您將在其中看到您的包。展開它，您將看到這些類。

五，范例程序

既然您已經掌握了JPA的基本概念，那么我將介紹一個示例控制臺應用程序，該應用程序將從數據庫中存儲，修改和刪除員工。如果您已閱讀上述內容，則可以輕松地遵循以下程序。我在需要使程序更清晰的地方提供了注釋。

使用上一節中告訴您的方法創建一個名為Employee的類，并使用employeeDB作為包名，并粘貼本教程第一節中給出的Employee Entity類的代碼。

現在，在同一軟件包employeeDB下創建另一個名為Main的類，并將以下代碼放入其中。

package employeeDB;import javax.persistence.*;
import java.util.*;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;public class Main {/*** Displays all Employees in the Database*/private static void displayAll(){em.getTransaction().begin();TypedQuery  e=em.createQuery(displayAllQuery, Employee.class);List <Employee> employees=e.getResultList();if(employees.size()>0){for(Employee temp:employees){System.out.println(temp);System.out.println();}System.out.println(employees.size()+" Employee Records Available...!");}elseSystem.out.println("Database is Empty!");em.getTransaction().commit();}/*** Insets an Employee into the Database.*/private static void insert(){System.out.print("Enter the number of Employees to be inserted: ");n=input.nextInt();em.getTransaction().begin();for(int i=0;i<n;i++){ System.out.println("Enter the details of Employee "+(i+1)+": ");System.out.print("Name: ");//I use BufferedReader to read String and hence I need to // Catch the IOException that it may throwtry{name=bufferedReader.readLine();}catch (IOException e){e.printStackTrace();}System.out.print("Salary: ");Salary=input.nextDouble();Employee emp=new Employee(name,Salary);em.persist(emp);                                //Store emp into Database}em.getTransaction().commit();System.out.println("\n"+n+" employee record(s) Created!\n");TypedQuery  count=em.createQuery(countQuery,Employee.class);System.out.println("\n"+count.getSingleResult()+" employee record(s) Available in Database!\n");}/*** Deletes the specified Employee from the database*@param name*/private static void delete(String name){em.getTransaction().begin();Employee e=(Employee) em.find(Employee.class, name);         //Find Object to be deletedem.remove(e);                                                //Delete the Employee from databaseSystem.out.printf("Employee %s removed from Database....",e.name);em.getTransaction().commit();//Display Number of Employees leftTypedQuery  count=em.createQuery(countQuery,Employee.class);System.out.println("\n"+count.getSingleResult()+" employee record(s) Available in Database!\n");}/*** Changes salary of the specified employee to passed salary*@param name*@param Salary*/private static void modify(String name,Double Salary){em.getTransaction().begin();Employee e=(Employee) em.find(Employee.class, name);  //Find Employee to be modifiede.setSalary(Salary);                                  //Modify the salaryem.getTransaction().commit();System.out.println("Modification Successful!\n");}public static void main(String arg[]){System.out.println("Welcome to the Employee Database System!\n\n");do{    System.out.print("Menu: \n 1. View DB\n2. Insert \n3. Delete \n4. Modify\n5. Exit\nEnter Choice...");int ch=input.nextInt();try{switch(ch){case 1:displayAll();break;case 2:insert();break;case 3:System.out.print("Name of Employee to be Deleted2: ");name=bufferedReader.readLine();delete(name);break;case 4:System.out.print("Name of Employee to be Modified: ");name=bufferedReader.readLine();System.out.print("New Salary: ");Salary=input.nextDouble();modify(name,Salary);break;case 5:if(em!=null) em.close();        //Close EntityManagerif(emf!=null) emf.close();        //Close EntityManagerFactoryexit=true;break;}}catch (IOException e){e.printStackTrace();}}while(!exit);}static EntityManagerFactory emf=Persistence.createEntityManagerFactory("empDB.odb");static EntityManager em=emf.createEntityManager();static Scanner input=new Scanner(System.in);static BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));static int n;static String name;static Double Salary;static boolean exit=false;//Query Repositorystatic String countQuery="Select count(emp) from Employee emp";static String displayAllQuery="Select emp from Employee emp";}

現在保存您的項目，然后按運行按鈕或按Ctrl + F11。現在該程序應該運行了，您可以在底部窗格的“控制臺”部分中看到輸出。這只是一個控制臺應用程序。我鼓勵您為此開發一個GUI！

VI。 ObjectDB資源管理器工具

在結束之前，我想向您介紹ObjectDB提供的一個非常有用的工具。它稱為ObjectDB Explorer，可用于查看數據庫文件包含的內容。（即）您可以瀏覽數據庫而無需編寫代碼來訪問它。這對于了解您的應用程序和進行調試非常有用。您可以在Object DB的bin目錄（您在其中提取ObjectDB文件）中找到資源管理器。運行explorer.exe。現在，您可以使用File-> Open Local選項打開數據庫。當您訪問服務器中存儲的數據庫時，將完成“打開遠程”。現在瀏覽并選擇數據庫并打開它。現在，雙擊左側“持久性支持的類”窗格中顯示的數據庫。現在，對象瀏覽器將顯示您的數據庫。您可以展開數據庫中的每個對象以查看其內容。相當整潔吧？

以下是插入后我的數據庫的樣子……