你应该知道的 JPA

JPA（Java Persistence API）是 Java EE（现为 Jakarta EE）提供的一套 ORM（对象关系映射）规范，旨在简化数据库操作。Spring Data JPA 是基于 JPA 规范的进一步封装，提供了更高级的抽象和便利功能。本章将分为三部分：首先介绍 JPA 规范，然后概述常见的 JPA 实现框架，最后重点介绍 Spring Data JPA 及其特色。

1. JPA 规范简介

JPA 是一套标准的 ORM 规范，定义了如何将 Java 对象映射到关系型数据库中的表，并提供了一套统一的 API 来操作数据库。以下是 JPA 规范的核心内容：

1.1 实体类（Entity）

实体类是映射到数据库表的 Java 类，使用 @Entity 注解标记。

import javax.persistence.*;

@Entity
@Table(name = "users")
public class User {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    @Column(name = "name")
    private String name;

    @Column(name = "email")
    private String email;

    // Getters and Setters
}

• @Entity：标记类为实体类。

• @Table：指定映射的数据库表。

• @Id：标记主键字段。

• @GeneratedValue：指定主键生成策略。

• @Column：指定字段与数据库列的映射。

1.2 实体管理器（EntityManager）

EntityManager 是 JPA 的核心接口，用于管理实体的生命周期和执行数据库操作。

import javax.persistence.*;

public class UserService {
    @PersistenceContext
    private EntityManager entityManager;

    public User findUserById(Long id) {
        return entityManager.find(User.class, id);
    }

    public void saveUser(User user) {
        entityManager.persist(user);
    }
}

• persist()：将实体对象持久化到数据库。

• find()：根据主键查询实体对象。

• merge()：更新实体对象。

• remove()：删除实体对象。

1.3 JPQL（Java Persistence Query Language）

JPQL 是 JPA 提供的面向对象的查询语言，类似于 SQL，但操作的是实体类和属性。

String jpql = "SELECT u FROM User u WHERE u.name = :name";
TypedQuery<User> query = entityManager.createQuery(jpql, User.class);
query.setParameter("name", "Alice");
List<User> users = query.getResultList();

1.4 实体生命周期

JPA 实体的生命周期包括以下状态：

• 新建（New）：对象刚创建，未与 EntityManager 关联。

• 托管（Managed）：对象被 EntityManager 管理，处于持久化上下文中。

• 游离（Detached）：对象与 EntityManager 断开连接，但仍存在于数据库中。

• 删除（Removed）：对象被标记为删除，将在事务提交时从数据库中删除。

1.5 关系映射

JPA 支持实体类之间的多种关系映射，包括一对一、一对多、多对一和多对多。

@Entity
public class User {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    @OneToMany(mappedBy = "user")
    private List<Order> orders;
}

@Entity
public class Order {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    @ManyToOne
    @JoinColumn(name = "user_id")
    private User user;
}

2. JPA 实现框架概览

JPA 规范需要具体的实现框架来提供功能。以下是一些常见的 JPA 实现框架：

2.1 Hibernate

• 最流行的 JPA 实现框架。

• 提供了丰富的功能，如缓存、延迟加载、批量处理等。

• 支持 JPA 规范，同时也提供了自己的扩展功能（如 HQL、Criteria API）。

2.2 EclipseLink

• Eclipse 基金会开发的 JPA 实现。

• 功能强大，支持 JPA 规范以及 EclipseLink 的扩展功能。

• 常用于 Java EE 应用服务器（如 GlassFish）。

2.3 OpenJPA

• Apache 开发的 JPA 实现。

• 提供了对 JPA 规范的支持，适合需要高度定制化的场景。

2.4 DataNucleus

• 支持 JPA 规范，同时也支持 JDO（Java Data Objects）规范。

• 适用于需要同时支持关系型数据库和非关系型数据库的场景。

3. Spring Data JPA 及其特色

Spring Data JPA 是基于 JPA 规范的进一步封装，旨在简化数据访问层的开发。以下是 Spring Data JPA 的核心特色：

3.1 Repository 接口

Spring Data JPA 提供了 Repository 接口，开发者只需定义接口即可完成数据库操作。

import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;

public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
    List<User> findByName(String name);
}

• JpaRepository：提供了常用的 CRUD 操作方法。

• 方法名自动生成查询：如 findByName(String name)。

3.2 方法名自动生成查询

Spring Data JPA 支持根据方法名自动生成查询，无需编写 SQL 或 JPQL。

List<User> findByNameAndEmail(String name, String email);

3.3 分页和排序

Spring Data JPA 提供了对分页和排序的内置支持。

Page<User> findAll(Pageable pageable);
List<User> findAll(Sort sort);

3.4 与 Spring 的集成

Spring Data JPA 与 Spring 生态无缝集成，支持依赖注入和事务管理。

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    public List<User> findUsersByName(String name) {
        return userRepository.findByName(name);
    }
}

3.5 自定义查询

Spring Data JPA 支持通过 @Query 注解定义自定义查询。

@Query("SELECT u FROM User u WHERE u.email LIKE %:email%")
List<User> findByEmailContaining(@Param("email") String email);

4. 总结

• JPA 规范：定义了标准的 ORM 接口和注解，旨在简化数据库操作。

• JPA 实现框架：如 Hibernate、EclipseLink 等，提供了对 JPA 规范的具体实现。

• Spring Data JPA：基于 JPA 规范的进一步封装，提供了 Repository 接口、方法名查询、分页排序等高级功能，极大地简化了数据访问层的开发。