Java Persistence API：快速入门

各位读者好！在我的一些朋友提出无数请求之后，我决定写一篇关于Java Persistence API的简短文章。面向对象的编程范式是当今最流行和使用最广泛的模型，它具有无缝建模现实生活实体的能力，因此它胜过大多数其他范式。但是，在开发诸如学生数据库或员工数据库等中型数据导向的应用程序时，人们只是打破了面向对象模型并将数据库连接直接链接到前端GUI。但这不是一个好的编程习惯。当我刚开始构建面向数据库的小型应用程序时，我是一名顽固的OOP迷，有点担心不使用OOP模型。良好的编程习惯是拥有一个Solid Object模型并拥有一个数据存储区来保存数据，然后是一个GUI。所以模型基本上是这样的

但是我偶然发现了另一个问题。如何链接对象和数据库。对象中的数据与关系数据库中的数据存储方式不同。关系数据库不支持许多对我们的对象模型至关重要的OOP概念。因此，我想到了酿造自己的类，以将数据从数据库传输到对象，然后再传输回来。但是我面临很多困难和绊脚石。然后休息了！我遇到了Java Persistence的东西，这些东西使我可以在程序的生命周期之外保留或保存对象的数据。这意味着，您现在可以将对象存储到关系数据库或XML文件等数据存储中，而无需编写复杂的代码来转换格式和管理CRUD操作。

这篇小文章将向您介绍这个很棒的功能，并且您将可以开始在项目中实现Persistence。我不想在本文中涉及复杂的主题。因此，我决定使用ObjectDB数据库。使用ObjectDB的优点是，它不需要JPA通常需要的复杂配置和映射文件。我们将使用流行的Eclipse IDE 。我将提供一个简单的示例程序，该程序将存储和处理Employee详细信息（名称和薪水）。好吧，让我们开始吧…………！

持久性服务由许多提供程序提供，我们将使用ObjectDB的实现。因此，请下载其DB和API文件。现在让我们通过一些基础知识。然后，我们将看到如何实现这些以创建程序……

一，实体类：

要使用持久性，您需要将其对象存储在数据库中的类。这些类称为实体类，除了一些额外的注释外，它们与POJO（普通的旧Java对象）相同。您需要定义此类中必须保留的字段（保存在db中）。实体类必须在类上方具有“ @Entity ”注释。现在定义该类的所有字段和方法。瞧，我们为自己准备了实体课！现在，您可以向实体类添加其他功能。例如，您可以使用该字段上方的“ @Id ”注释来指示哪个字段用作主键。您还可以使用“ @GeneratedValue（strategy = GenerationType.AUTO） ”批注使ObjectDB为持久存入数据库的对象生成主键值。还有更多注释，功能和构造。但是我们现在不需要了解它们。这是我们将用作实体类的类。

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 ;}}

如您所见，我们通过@Entity注释标识了Entity类。然后，将员工姓名作为主键。并且您需要在实体类中有一个不带参数的默认构造函数。

在其他JPA实现中，您可能必须在单独的XML文件中提供有关实体类的详细信息。但是ObjectDB不需要这样做。

二。 连接到数据库

在JPA中，数据库连接由EntityManager接口表示。为了访问和使用ObjectDB数据库，我们需要一个EntityManager实例。我们可以使用EntityManagerFactory实例获得EntityManager的实例，该实例是使用EntityManagerFactory类的静态createEntityManagerFactory方法创建的。您需要指定数据库文件的存储位置，作为createEntityManagerFactory方法的参数。例：

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

现在我们有了一个EntityManager，它将我们的应用程序连接到数据库。通常，在一个程序中创建几个EntityManager，但是仅创建一个EntityManagerfactory实例。大多数JPA实现都需要称为“持久性单元”的XML映射文件作为创建EntityManagerFactory实例的参数。但是ObjectDB具有仅接受数据库位置的规定。如果数据库已经存在，它将被打开，否则将为我们创建一个新的数据库。

可以如下关闭EntityManagerFactory和EntityManager，

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

对于每个类（负责某些数据库活动）或在多线程应用程序的情况下，每个线程都有一个单独的EntityManager是一个好习惯。现在让我们看看如何使用数据库进行交易…。

三， 执行交易

为了对数据库执行任何操作或对数据库执行任何操作，我们必须首先启动事务。只有使用EntityManager启动事务后，才能执行任何操作。我们可以使用以下电话开始交易。

em.getTransaction().begin();

现在，我们可以执行各种事务，例如创建新的Record（对象），从数据库中删除，更新和检索数据。在执行任何CRUD操作之前，我们需要将数据添加到数据库中。在JPA中，将对象插入数据库称为“持久”对象。可以使用em.persist（Object）方法执行此操作。现在，此对象变为“托管”对象，但变为EntityManager（em）。这意味着对该对象所做的任何更改都将反映在数据库文件的副本中。要从数据库中删除任何对象，我们可以使用em.remove（Object）方法。我们可以使用em.find（Class，primaryKeyValue）方法使用对象的主键从数据库中检索对象。您需要将Entity类的Class实例和主键传递给此方法，它将返回一个“ Object”，该对象必须转换为Entity Class。最后，执行交易后，我们必须使用结束交易，

em.getTransaction().commit();

只有在提交事务后，对内存中对象的更改才会反映在数据库文件中的对象上。以下代码将持久存储一个Employee对象，然后搜索一个Employee对象并对其进行修改。

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();

我们还可以使用SQL之类的查询（称为JPQL）来执行CRUD操作。

JPA中有两种查询类型。普通查询和TypedQueries。普通查询是非类型安全查询。（即）查询不知道将要检索或使用的对象的类型。但是TypedQuery是类型安全的查询。为了创建类型化查询，您需要指定将要使用的类的类型，并将类的Class实例作为参数以及查询字符串传递。 TypedQueries是使用数据库的标准方法，因此我们将仅使用它们。可以使用以下语法创建它们，

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

如果查询仅返回一个对象或结果，例如查找条目数（计数），则可以使用q.getSingleResult（）方法。另一方面，如果您的查询将返回对象的集合，例如从数据库中检索雇员列表，则可以使用q.getResultList（）方法，它将返回创建时指定类型的List对象。 TypedQuery。下面的代码首先将找到那里有多少雇员，然后将从数据库中检索所有雇员对象。

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与SQL查询非常相似。唯一的区别是您使用类名和对象名而不是表名。 JPQL还支持查询中的参数。例如。如果要查找名称为“ Steve”的Employee，并且仅在运行时知道名称“ Steve”，则可以使用以下查询样式。

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();

这用给定的“ name”变量替换“：name”参数。除了这些查询外，还有许多其他查询。有关JPQL的完整教程，您可以阅读有关JPQL的ObjectDB手册。

IV。 使用Eclipse进行ObjectDB JPA实现

Eclipse是Java AFAIK的最佳IDE。因此，我建议使用Eclipse开发应用程序。从此处下载最新的Eclipse Indigo。如果您已经拥有Eclipse Indigo或更旧的版本，那么它就很好了。使用文件菜单创建一个新的Java项目。然后在新的项目对话框中，为您的项目输入一个项目名称，然后选择要在其中存储项目的目录，然后选择下一步。按下一步后，将为您提供几个选项，现在在此窗口中选择库选项卡。然后选择“添加外部罐子”按钮，这将打开一个新对话框。现在浏览到您提取ObjectDB API文件的位置，然后转到其中的bin文件夹并选择“ objectdb.jar”文件。按打开，将添加库。现在按完成以创建您的项目。

现在我们已经创建了项目，我们需要向其添加类。现在，在Eclipse IDE窗口左侧的Project Explorer窗格中，右键单击您的项目名称，然后选择New-> Class。现在将打开“新类”对话框。在其中，输入要创建的类名称，然后也输入包名称。所有其他选项都不必干预……！在示例程序中，我们将使用两个类。一个用于雇员实体，另一个用于容纳应用程序的主要方法和关键功能。确保两个类都在同一个程序包中。要查看创建的类，请在“项目资源管理器”窗格中展开您的“项目”，然后从节点列表中展开src，然后您将在其中看到您的包。展开它，您将看到这些类。

五，范例程序

既然您已经掌握了JPA的基本概念，那么我将介绍一个示例控制台应用程序，该应用程序将从数据库中存储，修改和删除员工。如果您已阅读上述内容，则可以轻松地遵循以下程序。我在需要使程序更清晰的地方提供了注释。

使用上一节中告诉您的方法创建一个名为Employee的类，并使用employeeDB作为包名，并粘贴本教程第一节中给出的Employee Entity类的代码。

现在，在同一软件包employeeDB下创建另一个名为Main的类，并将以下代码放入其中。

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";}

现在保存您的项目，然后按运行按钮或按Ctrl + F11。现在该程序应该运行了，您可以在底部窗格的“控制台”部分中看到输出。这只是一个控制台应用程序。我鼓励您为此开发一个GUI！

VI。 ObjectDB资源管理器工具

在结束之前，我想向您介绍ObjectDB提供的一个非常有用的工具。它称为ObjectDB Explorer，可用于查看数据库文件包含的内容。（即）您可以浏览数据库而无需编写代码来访问它。这对于了解您的应用程序和进行调试非常有用。您可以在Object DB的bin目录（您在其中提取ObjectDB文件）中找到资源管理器。运行explorer.exe。现在，您可以使用File-> Open Local选项打开数据库。当您访问服务器中存储的数据库时，将完成“打开远程”。现在浏览并选择数据库并打开它。现在，双击左侧“持久性支持的类”窗格中显示的数据库。现在，对象浏览器将显示您的数据库。您可以展开数据库中的每个对象以查看其内容。相当整洁吧？

以下是插入后我的数据库的样子……