Michael Plöd on Java Persistence API 2.0

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1. Java Persistence API 2.0 Überblick über die neuen Features Michael Plöd Quellen: JPA 2.0 Public Draft (JSR-317) Präsentation von Emmanuel Bernard bei JBUG München Bilder sind lizensiert von iStockphoto
2. Michael Plöd • Architekt bei Senacor Technologies AG in Deutschland • michael.ploed@senacor.com • Arbeite gerade an JPA 2.0 Buch • Bin nicht Mitglied der JSR-317 Expert Group
3. JPA 1.0 enthielt Basics
4. War aber nicht vollständig
5. Kritikpunkte Geringes Set standardisierter Mappings Kein pessimistisches Locking Begrenzte Abfragemöglichkeiten Fehlender manueller FlushMode Typsystem nicht erweiterbar
6. Java Persistence API 1.0 Java Persistence API 2.0 Mappings Abfragen Pessimistic Locking Misc.
7. Java Persistence API 1.0 Java Persistence API 2.0 Mappings Abfragen Pessimistic Locking Misc.
8. Abgeleitete Primärschlüssel • Primärschlüssel werden aus Many-To-One oder One-To-One Beziehungen abgeleitet • ID von Entity B (Parent) ist Primärschlüssel von Entity A <<Partent>> Kunde long kundeId <PK> String name <<Dependent>> Kreditkarte Long nummer <PK> Kunde kunde <PK> many-to-one one-to-one
9. Abgeleitete Primärschlüssel <<Partent>> Kunde long kundeId <PK> String name <<Dependent>> Kreditkarte Long nummer <PK> Kunde kunde <PK> many-to-one one-to-one @Entity public class Kunde { @Id private long kundeId; private String name; ... } @Entity @IdClass(KundeId.class) public class Kreditkarte { @Id private Long nummer; @Id @ManyToOne private Kunde kunde; ... }
10. Embeddables • Embeddables können Beziehungen haben • Beziehungen können bidirektional sein • Anpassung von Beziehungen mit @AssociationOverride • Embeddables können geschachtelt werden
11. Code Beispiel: Embeddables @Entity public class Kunde { @Id private int id; private String nachname; ... @AssociationOverride( name="telefonNummern", joinTable=@JoinTable( name="TELEFON_NUMMERN", joinColumns=@JoinColumn(name="KUNDE"), inverseJoinColumns=@JoinColumn(name="TELEFON")) ) private KontaktDaten kontaktDaten; } @Embeddable public class KontaktDaten { @ManyToOne Adresse adresse; @OneToMany Set<Telefonnummer> telefonNummern; ... }
12. Collections mit Value Objects • Collections mit Value Objects waren in JPA 1.0 nicht möglich • JPA 2.0 führt Collections mit Value Objects ein • Support gilt auch für Embeddables • @ElementCollection
13. Code Beispiel: @ElementCollection @Entity public class Artikel { @Id private int id; ... @ElementCollection @CollectionTable(name="WEBTWO_TAGS") @Column(name="TAG") private Set<String> tags; } ARTIKEL ARTIKEL ARTIKEL ID TITLE ... WEBTWO_TAGS WEBTWO_TAGS ARTIKEL_ID TAG
14. Code Beispiel: @ElementCollection @Entity public class Artikel { @Id private int id; ... @ElementCollection @CollectionTable(name="WEBTWO_TAGS") private Set<Tag> tags; } ARTIKEL ARTIKEL ARTIKEL ID TITLE ... WEBTWO_TAGS WEBTWO_TAGS WEBTWO_TAGS ARTIKEL_ID TAG ADDED @Embeddable public class Tag { private String tag; @Temporal(TIMESTAMP) private Date added; }
15. Persistente Listen • JPA 1.0 konnte die Reihenfolge von Listen nicht persistieren • @OrderColumn spezifiziert die (nicht sichtbare) Sortierungs-Spalte @Entity public class Artikel { @Id private int id; private String titel; @OneToMany @OrderColumn(name="order") private List<Comment> comments; }
16. Maps • Maps bestehen aus Keys und Values • Diese können in JPA 2.0 repräsentiert werden durch: • Embeddables • Entities • Basic Types
17. Maps Key Value Basis Typ Embeddable Entity Ausnahmen @MapKeyColumn @ElementCollection Embeddable Defaults oder @AttributeOverride(s) @ElementCollection @MapKeyJoinColumn(s) @OneToMany @OneToOne @MapKey, wenn der Key selbst PK ist oder wenn Key Feld der Entität im Value ist @MapKeyClass, wenn keine Generics verwendet werden @MapKey, wenn der Key selbst PK ist oder wenn Key Feld der Entität im Value ist @MapKeyClass, wenn keine Generics verwendet werden
18. Code Beispiel: Maps @Entity public class Artikel { ... @OneToMany(mappedBy="artikel") @MapKey(name="bildId") private Map<Integer, Bild> bilder; ... } @Entity public class Bild { ... @Id private Integer bildId @ManyToOne @JoinColumn(name="artikel_id") private Artikel artikel ... }
19. Code Beispiel: Maps id: long ... rating: Map<Author, Integer> <<Entity>> RecordReview ID <PK> ... <<TABLE>> RECORD_REVIEW ID <PK> ... <<TABLE>> AUTHOR REVIEW_ID <FK> AUTHOR_ID <FK> RATING <<TABLE>> RECORD_RATING id: long ... <<Entity>> Author
20. Code Beispiel: Maps id: long ... rating: Map<Author, Integer> <<Entity>> RecordReview ID <PK> ... <<TABLE>> RECORD_REVIEW ID <PK> ... <<TABLE>> AUTHOR REVIEW_ID <FK> AUTHOR_ID <FK> RATING <<TABLE>> RECORD_RATING id: long ... <<Entity>> Author
21. Code Beispiel: Maps id: long ... rating: Map<Author, Integer> <<Entity>> RecordReview ID <PK> ... <<TABLE>> RECORD_REVIEW ID <PK> ... <<TABLE>> AUTHOR REVIEW_ID <FK> AUTHOR_ID <FK> RATING <<TABLE>> RECORD_RATING id: long ... <<Entity>> Author Text
22. Code Beispiel: Maps id: long ... rating: Map<Author, Integer> <<Entity>> RecordReview ID <PK> ... <<TABLE>> RECORD_REVIEW ID <PK> ... <<TABLE>> AUTHOR REVIEW_ID <FK> AUTHOR_ID <FK> RATING <<TABLE>> RECORD_RATING id: long ... <<Entity>> Author Text
23. Code Beispiel: Maps @Entity public class RecordReview { @Id int id; ... @ElementCollection @CollectionTable(name="RECORD_RATING", joinColumns=@JoinColumn(name="REVIEW_ID")) @Column(name="RATING") @MapKeyJoinColumn(name="AUTHOR_ID", referencedColumnName="ID") Map<Author, Integer> rating; ... } id: long ... rating: Map<Author, Integer> <<Entity>> RecordReview ID <PK> ... <<TABLE>> RECORD_REVIEW ID <PK> ... <<TABLE>> AUTHOR REVIEW_ID <FK> AUTHOR_ID <FK> RATING <<TABLE>> RECORD_RATING id: long ... <<Entity>> Author Text
24. Code Beispiel: Maps @Entity public class RecordReview { @Id int id; ... @ElementCollection @CollectionTable(name="RECORD_RATING", joinColumns=@JoinColumn(name="REVIEW_ID")) @Column(name="RATING") @MapKeyJoinColumn(name="AUTHOR_ID", referencedColumnName="ID") Map<Author, Integer> rating; ... } id: long ... rating: Map<Author, Integer> <<Entity>> RecordReview ID <PK> ... <<TABLE>> RECORD_REVIEW ID <PK> ... <<TABLE>> AUTHOR REVIEW_ID <FK> AUTHOR_ID <FK> RATING <<TABLE>> RECORD_RATING id: long ... <<Entity>> Author Text
25. Code Beispiel: Maps @Entity public class RecordReview { @Id int id; ... @ElementCollection @CollectionTable(name="RECORD_RATING", joinColumns=@JoinColumn(name="REVIEW_ID")) @Column(name="RATING") @MapKeyJoinColumn(name="AUTHOR_ID", referencedColumnName="ID") Map<Author, Integer> rating; ... } id: long ... rating: Map<Author, Integer> <<Entity>> RecordReview ID <PK> ... <<TABLE>> RECORD_REVIEW ID <PK> ... <<TABLE>> AUTHOR REVIEW_ID <FK> AUTHOR_ID <FK> RATING <<TABLE>> RECORD_RATING id: long ... <<Entity>> Author Text
26. Code Beispiel: Maps @Entity public class RecordReview { @Id int id; ... @ElementCollection @CollectionTable(name="RECORD_RATING", joinColumns=@JoinColumn(name="REVIEW_ID")) @Column(name="RATING") @MapKeyJoinColumn(name="AUTHOR_ID", referencedColumnName="ID") Map<Author, Integer> rating; ... } id: long ... rating: Map<Author, Integer> <<Entity>> RecordReview ID <PK> ... <<TABLE>> RECORD_REVIEW ID <PK> ... <<TABLE>> AUTHOR REVIEW_ID <FK> AUTHOR_ID <FK> RATING <<TABLE>> RECORD_RATING id: long ... <<Entity>> Author Text
27. Code Beispiel: Maps @Entity public class RecordReview { @Id int id; ... @ElementCollection @CollectionTable(name="RECORD_RATING", joinColumns=@JoinColumn(name="REVIEW_ID")) @Column(name="RATING") @MapKeyJoinColumn(name="AUTHOR_ID", referencedColumnName="ID") Map<Author, Integer> rating; ... } id: long ... rating: Map<Author, Integer> <<Entity>> RecordReview ID <PK> ... <<TABLE>> RECORD_REVIEW ID <PK> ... <<TABLE>> AUTHOR REVIEW_ID <FK> AUTHOR_ID <FK> RATING <<TABLE>> RECORD_RATING id: long ... <<Entity>> Author Text
28. Code Beispiel: Maps @Entity public class RecordReview { @Id int id; ... @ElementCollection @CollectionTable(name="RECORD_RATING", joinColumns=@JoinColumn(name="REVIEW_ID")) @Column(name="RATING") @MapKeyJoinColumn(name="AUTHOR_ID", referencedColumnName="ID") Map<Author, Integer> rating; ... } id: long ... rating: Map<Author, Integer> <<Entity>> RecordReview ID <PK> ... <<TABLE>> RECORD_REVIEW ID <PK> ... <<TABLE>> AUTHOR REVIEW_ID <FK> AUTHOR_ID <FK> RATING <<TABLE>> RECORD_RATING id: long ... <<Entity>> Author Text
29. Code Beispiel: Maps @Entity public class RecordReview { @Id int id; ... @ElementCollection @CollectionTable(name="RECORD_RATING", joinColumns=@JoinColumn(name="REVIEW_ID")) @Column(name="RATING") @MapKeyJoinColumn(name="AUTHOR_ID", referencedColumnName="ID") Map<Author, Integer> rating; ... } id: long ... rating: Map<Author, Integer> <<Entity>> RecordReview ID <PK> ... <<TABLE>> RECORD_REVIEW ID <PK> ... <<TABLE>> AUTHOR REVIEW_ID <FK> AUTHOR_ID <FK> RATING <<TABLE>> RECORD_RATING id: long ... <<Entity>> Author Text
30. Code Beispiel: Maps @Entity public class RecordReview { @Id int id; ... @ElementCollection @CollectionTable(name="RECORD_RATING", joinColumns=@JoinColumn(name="REVIEW_ID")) @Column(name="RATING") @MapKeyJoinColumn(name="AUTHOR_ID", referencedColumnName="ID") Map<Author, Integer> rating; ... } id: long ... rating: Map<Author, Integer> <<Entity>> RecordReview ID <PK> ... <<TABLE>> RECORD_REVIEW ID <PK> ... <<TABLE>> AUTHOR REVIEW_ID <FK> AUTHOR_ID <FK> RATING <<TABLE>> RECORD_RATING id: long ... <<Entity>> Author Text
31. Code Beispiel: Maps @Entity public class RecordReview { @Id int id; ... @ElementCollection @CollectionTable(name="RECORD_RATING", joinColumns=@JoinColumn(name="REVIEW_ID")) @Column(name="RATING") @MapKeyJoinColumn(name="AUTHOR_ID", referencedColumnName="ID") Map<Author, Integer> rating; ... } id: long ... rating: Map<Author, Integer> <<Entity>> RecordReview ID <PK> ... <<TABLE>> RECORD_REVIEW ID <PK> ... <<TABLE>> AUTHOR REVIEW_ID <FK> AUTHOR_ID <FK> RATING <<TABLE>> RECORD_RATING id: long ... <<Entity>> Author Text
32. Code Beispiel: Maps @Entity public class RecordReview { @Id int id; ... @ElementCollection @CollectionTable(name="RECORD_RATING", joinColumns=@JoinColumn(name="REVIEW_ID")) @Column(name="RATING") @MapKeyJoinColumn(name="AUTHOR_ID", referencedColumnName="ID") Map<Author, Integer> rating; ... } id: long ... rating: Map<Author, Integer> <<Entity>> RecordReview ID <PK> ... <<TABLE>> RECORD_REVIEW ID <PK> ... <<TABLE>> AUTHOR REVIEW_ID <FK> AUTHOR_ID <FK> RATING <<TABLE>> RECORD_RATING id: long ... <<Entity>> Author Text
33. Code Beispiel: Maps @Entity public class RecordReview { @Id int id; ... @ElementCollection @CollectionTable(name="RECORD_RATING", joinColumns=@JoinColumn(name="REVIEW_ID")) @Column(name="RATING") @MapKeyJoinColumn(name="AUTHOR_ID", referencedColumnName="ID") Map<Author, Integer> rating; ... } id: long ... rating: Map<Author, Integer> <<Entity>> RecordReview ID <PK> ... <<TABLE>> RECORD_REVIEW ID <PK> ... <<TABLE>> AUTHOR REVIEW_ID <FK> AUTHOR_ID <FK> RATING <<TABLE>> RECORD_RATING id: long ... <<Entity>> Author Text
34. Orphan Removal • Orphan Removal bedeutet, dass Elemente, die aus einer Referenz entfernt werden, in der Datenbank gelöscht werden • Für One-To-Many und One-To-One Beziehungen • Wird über orphanRemoval=true aktiviert
35. Code Beispiel: Orphan Removal @Entity public class Artikel { @Id private int id; ... @OneToMany(orphanRemoval=true) private Set<Comment> kommentar; }
36. Zugriffsart • Klassen können unterschiedliche Zugriffsarten haben: • Property-Access • Field-Access • Platzierung von Annotation bestimmt Default • Ausnahmen werden mit @Access spezifiziert
37. Code Beispiel: @Access @Entity @Access(FIELD) public class Artikel { @Id private int id; public String titel; public String text; ... @Access(PROPERTY) public String getText() { return text; } public void setText(String text) { this.text = text; } }
38. Mappings Java Persistence API 1.0 Java Persistence API 2.0 Abfragen Pessimistic Locking Misc.
39. Neuerungen in JPQL • Unterstützung für neue Mappings (Maps, usw) • Nicht polymorphe Abfragen • Bedingungen mit Case when else when • COALESCE Unterstützung • Collections können für IN Parameter übergeben werden
40. Code Beispiel: JPQL SELECT a.titel, CASE TYPE(a) WHEN Interview THEN 'Interview' WHEN RecordReview THEN 'CD Kritik' WHEN ShowReview THEN 'Konzert Kritik' ELSE 'Sonstiges' END FROM Artikel a WHERE a.author.name = 'Michael'
41. Code Beispiel: JPQL SELECT a.titel, CASE TYPE(a) WHEN Interview THEN 'Interview' WHEN RecordReview THEN 'CD Kritik' WHEN ShowReview THEN 'Konzert Kritik' ELSE 'Sonstiges' END FROM Artikel a WHERE a.author.name = 'Michael' SELECT a FROM Artikel a WHERE TYPE(a) IN (RecordReview, ShowReview)
42. Code Beispiel: JPQL SELECT a.titel, CASE TYPE(a) WHEN Interview THEN 'Interview' WHEN RecordReview THEN 'CD Kritik' WHEN ShowReview THEN 'Konzert Kritik' ELSE 'Sonstiges' END FROM Artikel a WHERE a.author.name = 'Michael' SELECT a FROM Artikel a WHERE TYPE(a) IN (RecordReview, ShowReview) class Artikel { Map<ImageMeta, Image> image; ...} SELECT a.titel FROM Artikel a JOIN a.image i WHERE KEY(i).pfad = :pfad
43. Criteria API • Criteria bieten API getriebene Abfragen • Populäres Feature von Hibernate und OO Datenbanken • Criteria sind type-safe • Perfekt für dynamisch erzeugte Abfragen
44. Erstellen von Criteria Queries EntityManager
45. Erstellen von Criteria Queries EntityManager Ausgangs Basis
46. Erstellen von Criteria Queries EntityManager QueryBuilder Ausgangs Basis
47. Erstellen von Criteria Queries EntityManager QueryBuilder Ausgangs Basis Hilfs Objekt
48. Erstellen von Criteria Queries EntityManager QueryBuilder QueryDefinition Ausgangs Basis Hilfs Objekt
49. Erstellen von Criteria Queries EntityManager QueryBuilder QueryDefinition Ausgangs Basis Hilfs Objekt Abfrage
50. Erstellen von Criteria Queries EntityManager QueryBuilder QueryDefinition Ausgangs Basis Hilfs Objekt Abfrage entityManager.getQueryBuilder().createQueryDefinition()
51. Query Roots Root sind Domänen Objekte, von denen aus andere Objekte über die Abfrage erreicht werden EntityManager em; QueryBuilder qb = em.getQueryBuilder(); QueryDefinition def = qb.createQueryDefinition(); //select a from Artikel DomainObject artikel = def.addRoot(Artikel.class);
52. Einschränkung Einschränkungen der Ergebnismenge werden mit QueryDefinition#where(..) spezifiziert DomainObject artikel = q.addRoot(Artikel.class); q.where(artikel.get("titel").equal("EJUG-Days") .and(artikel.get("autor").equal("Michael")) ); SELECT a FROM Artikel a WHERE a.titel = "EJUG-Days" AND a.author = "Michael"
53. Joins • Joins werden über folgende Methoden von DomainObject formuliert: • join() • leftJoin() DomainObject artikel= q.addRoot(Artikel.class); DomainObject b = artikel.join("comments").join("benutzer"); b.where(b.get("name").equal("mike")); SELECT a FROM Artikel a JOIN a.comments c JOIN c.benutzer b WHERE b.name = „mike“
54. Fetch Joins • Fetch Joins werden über folgende Methoden von DomainObject formuliert: • joinFetch() • leftJoinFetch() DomainObject artikel= q.addRoot(Artikel.class); DomainObject b = artikel.leftJoinFetch("comments"); SELECT a FROM Artikel a LEFT JOIN FETCH a.comments c
55. Selektion Selektion der abgefragten Attribute erfolgt mit QueryDefinition#select(...) DomainObject artikel = qb.createQueryDefinition(Artikel.class); DomainObject bild = item.join("bilder"); artikel.select(artikel.get("titel"), bild) .where(bild.key().like("U2")); SELECT a.titel, bild FROM Artikel a JOIN a.bilder b WHERE KEY(b) LIKE "U2"
56. Geschachtelte Abfragen Subqueries werden über eine neue QueryDefinition erstellt DomainObject guteCD = qb.createQueryDefinition(Record.class); DomainObject cd = qb.createQueryDefinition(Record.class); guteCD.where(guteCD.get("rating") .greaterThan(cd.select(cd.get("rating").avg()))); SELECT guteCD FROM Record guteCD WHERE guteCD.rating > (SELECT AVG(c.rating) FROM Record c)
57. Group By und Having Group By und Having werden über die Methoden QueryDefinition#groupBy und #having angegeben QueryDefinition q = qb.createQueryDefinition(); DomainObject cd = q.addRoot(Record.class); q.select(cd.get("status"), cd.get("rating").avg(), cd.count()) .groupBy(cd.get("status")) .having(q.get("status").in(1, 2)); SELECT cd.status, AVG(cd.rating), COUNT(cd) FROM Record cd GROUP BY cd.status HAVING cd.status IN (1, 2)
58. Sortierung von Ergebnissen Abfrage Ergebnisse werden über QueryDefinition#orderBy sortiert QueryDefinition q = qb.createQueryDefinition(); DomainObject artikel = q.addRoot(Artikel.class); q.orderBy(artikel.get("datum").desc()); SELECT a FROM Artikel a ORDER BY a.datum DESC
59. Ausführen von Abfragen Zum Ausführen einer Abfrage wird die QueryDefinition der Methode createQuery des EntityManagers übergeben EntityManager em = ...; QueryBuilder qb = em.getQueryBuilder(); QueryDefinition q = qb.createQueryDefinition(); DomainObject artikel = q.addRoot(Artikel.class); q.orderBy(artikel.get("datum").desc()); Query query = entityManager.createQuery(q); query.getResultList();
60. In der finalen Version von JPA 2.0 wird es sicher noch Änderungen bei Criteria Queries geben !
61. Abfragen Mappings Java Persistence API 1.0 Java Persistence API 2.0 Pessimistic Locking Misc.
62. JPA 1.0 sah kein pessimistisches Locking vor
63. Neue Lock Modes • OPTIMISTIC • OPTIMISTIC_FORCE_INCREMENT • PESSIMISTIC • PESSIMISTIC_FORCE_INCREMENT
64. Spezifizieren von Timeouts • Hint: javax.persistence.lock.timeout • Konfiguration über • query.setLockMode(..) • Property in Persistence.createEntityManagerFactory(..) • Properties Element von persistence.xml
65. Anwenden pessimistischer Locks setLockMode(...) setHint(...) lock(...) find(...) refresh(...) EntityManager Query
66. Pessimistic Locking Abfragen Mappings Java Persistence API 1.0 Java Persistence API 2.0 Misc.
67. Caching Second Level Cache EntityManager First Level Cache EntityManager First Level Cache EntityManager First Level Cache EntityManager First Level Cache Datenbank
68. Welche EXCEPTION bekomme ich, wenn ich 10.000.000 Objekte lade?
69. Welche EXCEPTION bekomme ich, wenn ich 10.000.000 Objekte lade? OutOfMemory
70. ! JPA verwaltet den 1st Level Cache nicht von selbst!
71. First Level Cache • First Level Cache des EntityManagers kann nicht deaktiviert werden • Mit clear() bzw. clear(Object o) können Elemente aus Persistenz Kontext entfernt werden • Wichtig für Batch Jobs!
72. Grundregeln • ORM ist kein Batch Tool! • Bei Massen-Verarbeitung regelmässig flushen und clearen! • JDBC Batch-Size anpassen for ( int i=0; i<100000; i++ ) { Konto konto = new Konto(...); em.persist(konto); if ( i % 50 == 0 ) { em.flush(); em.clear(); } }
73. Second Level Cache • Implementierung ist abhängig vom Hersteller • JPA 2.0 bietet nur ein Basis Interface javax.persistence.Cache public boolean contains(Class cls, Object primaryKey); public void evict(Class cls, Object primaryKey); public void evict(Class cls); public void evictAll();
74. Hints & Parameter • Standardisierte Hints: • javax.persistence.lock.timeout • javax.persistence.query.timeout • Standardisierte Parameter: • javax.persistence.jdbc.driver • javax.persistence.jdbc.url • javax.persistence.jdbc.user • javax.persistence.jdbc.password
75. Postives und Negatives
76. JPA 2.0 ist brauchbar und auf einem guten Weg
77. Manueller Flush Mode und erweiterbares Typsystem fehlen
78. Vielen Dank Fragen? Michael Plöd Senacor Technologies AG michael.ploed@senacor.com