JPA - Java Persistence API: Persistência para aplicações Java SE e Java EE

JPA – Java Persistence API
Persistência para aplicações Java SE e Java EE

Adriano de Pinho Tavares
Consultor / Arquiteto de Sistemas
adriano@mgjug.com.br

2

Palestrante

• Adriano de Pinho Tavares
Especialista em Engenharia de Software pela UFMG
>
Bacharel em Ciência da Computação pela PUCMINAS
>
SCJA 1.0, SCJP 1.4, SCEA (part 1)
>
Membro Fundador do MGJUG
>
Consultor/Arquiteto de Sistemas - Squadra Tecnologia
>

MGJUG - Java Persistence API - Adriano Tavares – 15/02/2007

3

Agenda Geral

• Conceitos de mapeamento objeto/relacional (ORM)
• Introdução à JPA – Java Persistence API
• Eclipse Web Tools Platform Project 2.0
• Demo Dali


Conceitos de
mapeamento
objeto/relacional (ORM)

5

O que é mapeamento
Objeto/Relacional (ORM)?
• Mecanismo sofisticado para
mapeamento de objetos
Java em memória, para
tabelas do banco de dados
• Permite persistir objetos em
banco de dados relacionais
• Permite pesquisas
complexas
• Permite debug e
auditoria(log) das operações
entre a aplicação e o banco
de dados


6

O que é mapeamento
Objeto/Relacional (ORM)?
• Cada instância de objeto
corresponde a um registro
no banco de dados


7

Agenda JPA

• JPA Requisitos de persistência
• JPA Modelo de programação
• Ciclo de vida de entidade e Gerente de Entidade
• Entidades Desacopladas
• Relacionamentos entre entidades
• Mapeamento Objeto/Relacional
• Listeners de entidades
• Consultas (Query)
• Transações

JPA Requisitos
de persistência

9

JPA Requisitos de persistência

• Simplificação do modelo de persistência
• Modelo de persistência leve (Light-weight)
> Simplificação do modelo de programação e publicação
> Melhoria de desempenho do ambiente de execução
• Testabilidade fora dos containers
> Criação de clientes de testes usando entidades independentes
dos containers
• Modelagem de domínio permitindo herança e
polimorfismo
• Mapeamento Objeto/Relacional
• Melhoria das capacidades de pesquisa

10

Persistência para Java SE e Java EE

• Finalmente um consenso!
> Padronização do mapeamento O/R
> Fusão de experiência dos criadores do Hibernate, JDO,
TopLink, fornecedores EJB e participações individuais
> Suporte para implementações de persistência plugáveis, de
diferentes fornecedores (análogo ao JDBC)
• Uso em containers Java EE e em ambiente Java SE


12

Origem do termo entidade

• O termo “Entidade” foi usado pela primeira vez em 1976
quando Peter Chen propôs o modelo clássico de
Entidade-Relacionamento em um dois papers que mais
influenciaram a ciência da computação
> “The Entity-Relationship Model – Toward a Unified View of
Data” ACM Transactions on Database Systems, Março 1976


13

Entidade na JPA

• Entidade é o objeto que pode ser gravado pelo
mecanismo de persistência
• Entidades não são EJBs
> São puramente locais e não podem ser acessadas
diretamente de forma remota como os Entity Beans 2.x
• Toda entidade tem de ter um construtor sem argumentos
• Toda entidade tem de ter uma chave primária


14

Chave primária

• Chave primária pode ser simples ou composta
• Chave primária pode ser mapeada para campo ou
propriedade
@Id private Long id; @Id public Long getId() {
return id;
}

• Suporte a chaves compostas
> Deve ser definida uma classe para representar chave
composta


15

Entidade na JPA (cont.)

• Uma entidade JPA é um POJO anotado

// @Entity é uma anotação
// ela define a classe Cliente como uma
// entidade persistente
@Entity public class Cliente {
// atributos persistentes/transientes
// métodos de acesso
// métodos com lógica de persistência
}


16

Exemplo inicial em Java EE

@Entity public class Cliente {
@Id define chave primária
@Id private Long id;
private String nome;
private Endereco endereco;
private Collection<Pedido> pedidos = new HashSet();

// construtor sem argumentos
public Cliente() {}

public Long getId() {
return id;
}
Getters/setters para
protected void setId (Long id) {
acessar o estado interno
this.id = id;
}
...

17

Exemplo inicial em Java EE (cont.)
...
Define relacionamento 1:n
com tabela Pedido
@OneToMany
public Collection<Pedido> getPedidos() {
return pedidos;
}

public void setPedidos(Collection<Pedido> pedidos) {
this.pedidos = pedidos;
}

// Outros métodos de negócio
...

}


18

Exemplo inicial em Java EE (cont.)
@Stateless public class CadastrarPedidos {

// Injeção de dependência para Gerente de Entidade
// definindo um contexto de persistência
@PersistenceContext(name=”persistCxt”)
EntityManager em;

public void inserirPedido(int idCliente, Pedido novoPedido){

// Uso do método find para buscar a entidade cliente
Cliente c = em.find(Cliente.class, idCliente);

// Insere um novo pedido
c.getPedidos().add(novoPedido);
novoPedido.setCliente(c);
}
// outros métodos de negócio
}


20

Ciclo de vida de entidade

• New
– Criada usando a palavra-chave new
– Não tem id persistente
• Managed
– Tem um id persistente associado a um
contexto de persistência
• Removed
– Tem um id persistente associado a um
contexto de persistência
– Está escalonada para ser excluída do
banco de dados
• Detached
– Tem um id persistente, mas não está
associada com um contexto de
persistência

21

EntityManager

• Similar à funcionalidade do
Hibernate Session, controla o ciclo
de vida das entidades
• new()
– Cria uma nova entidade
• persist()
– Persiste uma entidade
• refresh()
– Atualiza o estado da entidade
• remove()
– Marca uma entidade para remoção
• merge()
– Sincroniza o estado de entidades
desacopladas


22

EntityManager

• Fabrica de objetos Query
> createQuery()
> cria uma instancia de query usando EJB QL
> createNamedQuery()
> cria uma instancia de query nomeada
> createNativeQuery()
> cria uma instancia de query usando SQL


23

Exemplo de operação de persistência

...

public Order createNewOrder(Customer customer) {
Order order = new Order(customer);
entityManager.persist(order);
return order;
}

...


24

Exemplo de operações de pesquisa e
remoção

...

public void removeOrder(Long orderId) {
Order order = entityManager.find(Order.class, orderId);
entityManager.remove(order);
}

...


25

Exemplo de operação de alteração
(merge)

...

public OrderLine updateOrderLine(OrderLine orderLine) {
return entityManager.merge(orderLine);
}

...


27

Detached Entities

• Entidades não associadas a um contexto de persistência
• Tem de implementar interface Serializable se o objeto
desacoplado tem de ser enviado via rede
• Não há mais necessidade do padrão de desenho DTO
(Data Transfer Object)


29

Mapeamento O/R

• Especificado usando anotações no código ou em um
arquivo separado
• Conjunto de anotações, de fácil entendimento, para
definir:
Relacionamentos
>
Junções (Joins)
>
Tabelas e colunas de banco de dados
>
Geradores de seqüências de banco de dados (sequence,
>
autoincrement)


30

Mapeamentos simples

CUSTOMER
PHOTO
ID NAME C_RATING

@Entity
public class Customer {
@Id
int id;

String name;

int c_rating;

@Lob
Image photo;
}


31

Mapeamentos simples

CUSTOMER
PHOTO
ID NAME CREDIT

@Entity
public class Customer {
@Id
int id;

String name;
@Column(name=“CREDIT”)
int c_rating;
@Lob
Image photo;
}


32

Exemplos de mapeamentos O/R

@Entity
@Table(name=“TB_EMPLOYEEquot;)
public class EMPLOYEE {
...
@Column(name=“TX_NAMEquot;, nullable=false, length=30)
public String getName() { return name; }
}
Controle portável de concorrência
@Version
@Column(quot;OPTLOCKquot;)
protected int getVersionNum() { return versionNum; }

@ManyToOne
@JoinColumn(name=quot;ADDR_IDquot;)
public Address getAddress() { return address; }


34

Listeners de entidades

• Listeners recebem chamadas do provedor de
persistência
• Métodos Callback
> Na própria classe de entidade ou em uma classe listener
separada
> Anotações
> PrePersist / PostPersist
> PreRemove/ PostRemove
> PreUpdate / PostUpdate
> PostLoad


35

Listeners de entidades: Exemplo – 1
@Entity
@EntityListener(com.acme.AlertMonitor.class)
public class AccountBean implements Account {
Long accountId;
Integer balance;
boolean preferred;
public Long getAccountId() { ... }
public Integer getBalance() { ... }

…


36

Listeners de entidades : Exemplo – 2
…
@PrePersist
public void validateCreate() {
if (getBalance() < MIN_REQUIRED_BALANCE)
throw new AccountException(quot;Insufficient balance to
open an accountquot;);
}

@PostLoad
public void adjustPreferredStatus() {
preferred =(getBalance() >=
AccountManager.getPreferredStatusLevel());
}

…

37

Listeners de entidades : Exemplo – 3

public class AlertMonitor {

@PostPersist
public void newAccountAlert(Account acct) {
Alerts.sendMarketingInfo(acct.getAccountId(),
acct.getBalance());
}
}


Relacionamentos entre
entidades

39

Relacionamentos entre entidades

• Associações entre entidades
• Cardinalidades
@OneToOne
>
@OneToMany
>
@ManyToOne
>
@ManyToMany
>


40

Comportamento em cascata
• Usado para propagar o efeito de uma operação à
entidades associadas
• Operações em cascata executam somente quando as
entidades estão associadas ao contexto de persistência
> Se uma operação em cascata é aplicada a uma entidade
detached, uma IllegalArgumentException é disparada
• Cascade=PERSIST
• Cascade=REMOVE
• Cascade=MERGE
• Cascade=REFRESH
• Cascade=ALL


41

Relacionamento: Exemplo
@Entity
public class Project {

private Collection<Employee> employees;

@ManyToMany(cascade={CascadeType.ALL})
@JoinTable(name=“PROJ_EMP”)
public Collection<Employee> getEmployees() {
return employees;
}

public void setEmployees(Collection<Employee> employees) {
this.employees = employees;
}
...
}


43

Herança de entidade

• Estratégias de herança suportadas
> Single Table
> Todas as classes na hierarquia são mapeadas para uma tabela única
> Um valor em um campo identifica a subclasse específica
> Table per class
> Cada classe na hierarquia é mapeada para uma tabela separada
> Todas as propriedades das classes são mapeadas para colunas
desta tabela incluindo as propriedades herdadas
> Joined subclass
> A raiz da hierarquia é representada por uma tabela e
> Cada subclasse é representada por uma tabela separada que contém
campos específicos para a subclasse e também as colunas que
representam as suas chaves primárias


44

Exemplo de herança de entidade

@Entity
@Table(name=”CUST”)
@Inheritance(strategy=SINGLE_TABLE)
@DiscriminatorColumn(name=“CUST_TYPEquot;,
discriminatorType=STRING)
@DiscriminatorValue(“CUSTquot;)
public class Customer {...}

@Entity
@Inheritance(discriminatorValue=”VCUST”)
public class ValuedCustomer extends Customer{...}


46

Avanços do EJB QL

• Group By / Having
• Subqueries
• Funções SQL adicionais
> UPPER, LOWER, TRIM, CURRENT_DATE, ...
• Joins
• Consultas polimórficas
• Suporte para pesquisas dinâmicas e também pesquisas
nomeadas


47

Dynamic Queries

public List findWithName (String name) {
return em.CreateQuery (
“SELECT c FROM Customer c” +
“WHERE c.name LIKE :custName”)
.setParameter(“custName”, name)
.setMaxResults(10)
.getResultList();
}


48

Named Queries
@NamedQuery(
name=“findCustomersByName”,
queryString=“SELECT c FROM Customer c” +
“WHERE c.name LIKE :custName”
)

@PersistenceContext public EntityManager em;
List customers =
em.createNamedQuery(“findCustomersByName”).setParameter(“cust
Name”, “smith”).getResultList();


49

Resumo

• JPA é um dos maiores avanços do EJB 3.0
• JPA faz uso pesado de anotações
• JPA suporta persistência baseado em POJO
• JPA suporta ambos ambientes Java SE e Java EE
• JPA possui capacidades extensivas para criação de
consultas
• JPA define um modelo de persistência simplificado


Eclipse Web Tools Platform Project 2.0
http://wiki.eclipse.org/index.php/Web_Tools_Project
http://wiki.eclipse.org/index.php/JEE_5_Support

51

WTP 2.0

• Próximo release do Eclipse Web Tools Project
• Previsão de lançamento no Eclipse Europa 2007, Junho
2007
• Realinhamento para suporte completo ao JEE 5
> Java EE 5 focado em facilitar desenvolvimento
> JEE5 inclui todas as features do JEE 1.4 e melhorias


52

WTP 2.0

• Suporte a JEE 5 inclui melhorias em:
> Web Services
> Web Applications
> Enterprise Applications
> Management (Relativo a servidores)


53

WTP 2.0 – Suporte ao JEE 5.0

• Web Services API Baseada no JSR 109
• Axis2 integrado no WTP com as seguintes
features:
> JSR-224 JAX-WS 2.0 JAXB 2 SAAJ 1.3
> JAX-RPC 1.1
> JSR 181 Web Services Metadata
> Classes Java anotadas para definição de Web Services


54


• Web Applications
> Servlet 2.5 (JSR 154)
> JSP 2.1 (JSR 245)
> JSTL (JSR 52)
> JSF 1.2


55


• Enterprise Applications
> EJB3
> JPA (JSR 220)
> JCA 1.5 (JSR 112)


56


• Management (Relativo a servidores)
> J2EE Application Deployment (JSR 88)
> J2EE Management (JSR 77)
> Gerenciamento de aplicações Web/Enterprise em
servidores JEE 5


57

WTP 2.0

• Web Tools 2.0 será baseado no Eclipse 3.3
• O Eclipse WTP é formado por quatro subprojetos.
Web Standard Tools (WST)
>
J2EE Standard Tools (JST)
>
JPA (Dali, incubado)
>
Java Server Faces Tools (incubado)
>
AJAX Tools Framework (incubado)
>
• O Dali, JSF e ATF sairão da incubadora e se tornarão
componentes normais no WTP 2.0.


Demo
Uma aplicação de exemplo utilizando JPA com plugin Dali

59

(Salvador Dalí) The Persistence of
Memory, 1931


60

(Salvador Dalí) The desintegration of
the persistence of memory


61

Demo Dali

• Foco no uso do Dali para mapear classes para um banco
relacional – detalhes da parte Web não serão discutidos.


62

Demo Dali

• Criar banco de dados


63

Demo Dali

• Criar conexão


64

Demo Dali

• Criar projeto Java (Java Project)
Adicionar persistência Java
>
Criar entidades Java persistentes
>
Associar as classes de entidade com as tabelas (Entity)
>
Criar mapeamentos básicos (Basic)
>
Criar mapeamentos um-para-um (one-to-one)
>
Criar mapeamentos de versão (version)
>
Adicionar as consultas (queries)
>
Gerenciar o arquivo persistence.xml
>


65

Demo Dali

• Criar teste unitário (JUnit 4.0)
> Criar TestCase
> Executar TestCase


66

Demo Dali

• Criar projeto Web (Dynamic Web Project)
• Adicionar recursos
> Associar o projeto do modelo
> Adicionar arquivos do projeto
• Publicar aplicação


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JPA – Java Persistence API
Persistência para aplicações Java SE e Java EE

Adriano de Pinho Tavares
Consultor / Arquiteto de Sistemas
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