持久性对于大多数企业应用程序都非常关键，因为它们需要访问关系数据库（例如oracle database 10g）。如果您正在使用java开发应用程序，您可能需要完成一些常规任务（例如数据库更新和检索），这是通过编写jdbc和sql来完成的。最近几年，几种对象关系(o-r)映射框架（例如oracle toplink、jboss hibernate和bea kodo）开始流行，因为它们简化了持久性问题，将java开发人员从编写jdbc代码的工作中解放出来，从而使他们能够将精力集中于业务逻辑。一些java标准（例如ejb 2.x容器管理持久性(cmp)实体bean）也试图解决持久性挑战，但是不那么成功。

　　虽然存在多种构建应用程序持久层的选择，但是还没有一种面向java平台的、在java ee和java se环境下均可使用的持久性标准。好消息是ejb3 java persistence api (jpa)（它是ejb 3.0规范jsr-220的一部分）的出现，它标准化了面向java平台的持久性api。jsr-220为o-r映射供应商（例如toplink、hibernate和kodo）以及其他领先的应用服务器供应商和jdo供应商所广泛接受。ejb3规范提供了一种极有吸引力的选择，用于构建企业java应用程序的持久层。

　　在本文中，我将介绍ejb3 java persistence api，我将使用一个简单的域对象模型作为示例。

　　域模型

　　在构建企业应用程序时，我们首先会设计希望将其保存在数据库中的域对象模型；然后，与数据库设计人员合作，确定数据库模式。域模型表示了持久性对象或实体。实体可以是人、地方或事物，您存储关于它们的数据。它包含数据和行为。富域模型具有所有面向对象的行为特征，例如继承性和多态性。

　　我们的简单域模型（图1）具有department与employee实体之间的双向一对多关系。fulltime和contractor实体继承自employee实体。

图1.示例域对象模型

　　o-r框架和ejb3 jpa基础知识

　　如果使用过o-r映射框架（例如oracle toplink）构建应用程序持久层，您就会注意到，每种框架都提供三种工具：

　　一种声明式地执行o-r映射的方式。这种方法（称为o-r映射元数据）允许将对象映射到一个或多个数据库表。通常，大多数o-r框架使用xml存储o-r映射元数据。

　　一个用于操作实体（例如，执行crud操作）的api。此api允许持久化、检索、更新或移除对象。基于api和o-r映射元数据的使用，o-r框架代表开发人员执行数据库操作。此api将开发人员从编写jdbc或sql代码以持久化域对象的工作中解放出来。

　　一种用于检索对象的查询语言。这是持久性最重要的方面，因为非法的sql语句可能会降低数据库的速度。此方法也对应用程序屏蔽了混乱地遍布应用程序的的专有sql。查询语言允许检索实体或对象，并将开发人员从编写sql select语句的工作中解放出来。

　　ejb3 java persistence api (jpa)提供一种标准o-r映射机制、一个执行crud操作的entitymanager api以及一种扩展ejb-ql以检索实体的方式，从而标准化了面向java平台的持久性的使用。我将在后面讨论这三个方面。

　　启用元数据注释

　　java se 5.0引入了元数据注释。java ee的所有组件（包括ejb3 jpa）大量使用元数据注释以简化企业java开发。要了解关于元数据注释的更多信息，请参阅kyle downey所著的bridging the gap: j2se 5.0 annotations。在ejb3 jpa中，注释可以用于定义对象、关系、o-r映射和持久性上下文的注入。jpa还提供使用xml描述符来代替的选择。我将主要介绍元数据注释的使用，因为它们大大简化了开发。不过，您可能更倾向于在生产部署环境中使用xml描述符，因为可以使用它们重写注释。

标准化jpa中的o-r映射

　　定义持久对象：实体

　　实体是轻量级的域对象――您希望将其保存在关系数据库中的plain old java object (pojo)。像任何pojo一样，实体可以是抽象或具体类，它能够扩展另一个pojo。可以使用javax.persistence.entity注释将pojo标记为实体。

　　以下代码将使域模型中的department对象成为实体：

package onjava; import java.io.serializable; import java.util.collection; import javax.persistence.*; @entity @namedquery(name="findalldepartment", query="select o from department o") @table(name="dept") public class department implements serializable { @id @column(nullable=false) protected long deptno; @column(name="dname") protected string name; @column(name="loc") protected string location; @onetomany(mappedby="department") protected collection employees; public department() { } ... public collection getemployees() { return employees; } public void setemployees(collection employees) { this.employees = employees; } public employee addemployee(employee employee) { getemployees().add(employee); employee.setdepartment(this); return employee; } public employee removeemployee(employee employee) { getemployees().remove(employee); employee.setdepartment(null); return employee; } }

　　每个实体都有一个主键；可以在持久字段或属性上使用id注释将其标记为主键。实体通过使用字段或属性（通过setter和getter方法）来保存其状态。这取决于在哪里使用o-r映射注释。以上示例使用基于字段的访问；我们已经使用了具有deptno字段的id注释。要使用基于属性的访问，就要使用属性标记注释（例如id），如下所示：

@id public long getdeptno() { return deptno; } public void setdeptno(long deptno) { this.deptno = deptno; }

　　请记住，对一个实体层次结构中的所有实体，必须应用相同的访问类型（字段或属性）。

　　默认情况下，定义在实体中的每个字段天然就是持久的；如果不希望保存字段/属性的状态，则必须将字段/属性定义为瞬态的，方法是使用@transient注释或transient修饰符标记它。

　　可嵌入对象

　　可嵌入对象是不具有自己标识的持久对象；它是另一个实体的一部分。例如，我们可以假定address没有自己的标识，且作为employee实体的一部分存储。因此，address是可嵌入对象的候选。

　　可以如下所示创建可嵌入对象：

@embeddable public class address { protected string streetaddr1; protected string streetaddr2; protected string city; protected string state; .. }

　　以下是将对象定义为目标实体中的可嵌入对象的方法：

@entity public class employee { @id @generatedvalue(strategy=generationtype.auto) protected long id; ... @embedded protected address address; ... }

关系

　　在一个典型的域模型中，实体是彼此关联的，或者它们相互之间存在着关系。两个实体之间的关系可以是一对一、一对多、多对一和多对多的。这些关系可以分别使用onetoone、onetomany、manytoone或manytomany注释表示。在我们的示例中，department和employee实体之间具有双向onetomany关系。

　　既然我们在实体中使用了基于字段的访问，我们就在department实体的关系字段上指定注释，如下所示：

@onetomany(mappedby="department") protected collection＜employee＞ employees ;

　　对于双向关系，必须在关系的另一方指定mappedby元素（如上），方法是指向拥有此关系的字段或属性的名称。

　　标准化o-r映射

　　可以使用java元数据注释或xml实现实体的o-r映射。ejb3 jpa定义了多种用于o-r映射的注释，例如table、secondarytable、column、joincolumn和primarykeyjoincolumn。请参阅ejb3 jpa规范，以获得关于所有注释的信息。

　　在我们的示例中，可以使用table注释定义实体被映射到的表，如下所示：

@table(name="dept") public class department implements serializable {

　　ejb3 jpa严重依赖于默认设置，因此如果未定义表映射，则持久性提供程序会假定此实体被映射到与实体类同名的表（在我们的示例中是department）。如果实体被映射到多个表，则可以使用secondarytable注释。

　　可以使用column注释将持久字段或属性映射到数据库列，如下所示：

@column(name="dname") protected string name;

　　这里，dname是持久字段名称所映射到的列的名称。如果未使用column注释定义o-r映射，则持久性引擎会尝试将其状态保存在列中（使用与字段或属性相同的名称）。

　　实体继承性

　　ejb3 jpa支持多种实体继承性方法。它需要两种类型的继承性表映射策略：single-table-per-entity层次结构策略和joined-subclass策略。最好避免使用可选的table-per-class层次结构。

　　single-table-per-entity (single_table)层次结构策略允许将层次结构中的所有实体映射到一个表。在我们的示例中，fulltime和contractor扩展了employee，所有这些都可以映射到一个名为emp的表。换句话说，所有与employee、fulltime和contractor有关的数据都被存储于相同的表内。

　　如果使用joined subclass策略，则可以将公共持久数据存储在超类所映射到的表中（例如employee），并且可以为层次结构中每个子类创建表，以便存储特定于子类的持久字段。

　　必须在超类中使用inheritance注释，以指定继承类型，如以下代码所示。此示例展示了使用single-table-per-entity层次结构策略的实体层次结构。

@entity @table(name="emp") @inheritance(strategy=inheritancetype.single_table) @discriminatorcolumn(name="employee_type", discriminatortype=discriminatortype.string, length=1) public abstract class employee implements serializable { ... }

　　每个子类必须指定用于该实体类型的鉴别器值，如下所示：

@entity @discriminatorvalue(value="f") public class fulltime extends employee { @column(name="sal") protected double salary; @column(name="comm") protected double commission; @column(name="desig") protected string designation; ... }

　　entity manager api：用于实体操作的标准api

　　javax.persistence.entitymanager管理实体生命周期，并公开了多个在实体上执行crud操作的方法。

　　entitymanager api在事务上下文中调用。可以在ejb容器外部（例如，从一个web应用程序）调用它，而无需会话bean外观。

　　在执行任何实体操作之前，必须获取entitymanager实例。可以使用容器管理或应用程序管理的实体管理器，可以使用jndi查找或依赖注入来获取entitymanager实例。正如其名称所暗示的，java ee容器管理着容器管理实体管理器的生命周期。它可能主要在企业java应用程序中使用。

　　可以使用persistencecontext注入获取容器管理实体管理器实例，如下所示：

@persistencecontext(unitname="onjava") private entitymanager em;

　　如果使用应用程序管理的实体管理器，则必须管理其生命周期。可以创建一个应用程序管理实体管理器实例，如下所示：

@persistenceunit(unitname="onjava") private entitymanagerfactory emf; private entitymanager em = emf.createentitymanager();

　　然后可以使用entitymanager实例在实体上执行crud操作。要关闭应用程序管理实体管理器实例，请在完成工作后调用em.close()方法。

　　如前所述，必须在事务上下文中执行涉及任何数据库更改的实体管理器操作。

　　下表列出了entitymanager接口的一些用于执行实体操作的关键方法。

方法	用途
public void persist(object entity);	持久化实体实例。
public ＜t＞ t merge(t entity);	合并分离的实体实例。
public void remove(object entity);	移除实体实例。
public ＜t＞ t find(class＜t＞ entityclass, object primarykey);	通过主键检索实体实例。
public void flush();	使实体状态与数据库同步。

　　可以使用persist()方法持久化实体实例。例如，如果想持久化contractor实例，请使用以下代码：

@persistencecontext(unitname="onjava") private entitymanager em; ... contractor pte = new contractor(); pte.setname("nistha") pte.sethourlyrate(new double(100.0)); em.persist(pte);

　　在持久化实体时，如果此关系的cascadetype被设置为persist或all，则任何对关联实体的状态更改也将被持久化。除非正在使用扩展的持久上下文，否则实体将在事务终止后分离。合并操作允许将分离的实体实例与持久上下文合并；分离实体的状态将与数据库同步。这将有助于摆脱ejb 2.x中常见的数据传输对象(data transfer object，dto)反模式，因为作为pojo的实体可以在层与层之间传输。惟一的要求是实体类必须实现java.io.serializable接口。 查询api

　　对实体的检索是持久性的一个重要方面。使用ejb3 jpa时，使用java持久化查询语言(java persistence query language，jpql)表示查询。jpql是ejbql的扩展，它是作为ejb 2.0规范的一部分而引入的。然而，ejb3 jpa解决了ejbql的所有局限性，并添加了许多新特性，从而成为一种功能强大的查询语言。

　　jpql较之ejbql 2.x的改进

　　以下是ejb3 jpa中的jpql的新特性：

　　?简化了的查询语法

　　?join操作

　　?group by和having clause

　　?子查询

　　?动态查询

　　?指定参数(named parameter)

　　?批量更新和删除

　　此外，如果希望从特定于数据库的查询扩展中获益，则必须对查询实体使用原生(native ) sql。

　　动态查询与指定查询

　　可以使用动态查询或指定查询(named query)。指定查询随实体存储，可从应用程序重用。

　　要创建动态查询，请使用实体管理器接口的createquery方法，如下所示：

query query = em.createquery( "select e from employee e where e.empno ＞ 1"); query.setparameter(1,100); return query.getresultlist();

　　如果希望将此查询用作指定查询，请在实体中使用namedquery注释，如下所示：

@entity @namedquery(name="findallemployee", query="select e from employee e where e.empno ＞ 1") public abstract class employee implements serializable { }

　　要执行指定查询，首先使用entitymanager接口上的createnamedquery方法创建一个query实例，如下所示：

query = em.createnamedquery(" findallemployee"); query.setparameter(1,100); return query.getresultlist();

　　指定参数

　　可以在ejbql查询中使用指定参数(named parameter)代替位置参数(positional parameter)。例如，可以将以上查询重写如下：

　　"select e from employee e where e.empno ＞ :empno "

　　如果在查询中使用指定参数，则必须设置此参数如下：

query = em.createnamedquery("findallemployee"); query.setparameter("empno",100); return query.getresultlist();

　　打包

　　ejb3 jpa标准化了pojo持久性。因此，实体并不局限于ejb模块；它们能够打包到web模块、ejb-jar模块、ear级中的库模块或标准jar文件中。也可以在java se中使用实体。必须在包含实体的档案文件中打包描述符(persistence.xml)，如下所示：

＜persistence＞ ＜persistence-unit name="onjava"＞ ＜provider＞oracle.toplink.essentials.persistenceprovider＜/provider＞ ＜jta-data-source＞jdbc/oracleds＜/jta-data-source＞ ... ＜/persistence-unit＞ ＜/persistence＞

　　此描述符标识持久性提供程序、持久单元和持久单元所使用的数据源。正如其名称所暗示的，持久单元是集中管理的实体的集合。如果有一个定义在特定模块中的持久单元，就不需要在persistence.xml中标识实体类；它将由持久性提供程序动态发现。

　　参考实现

　　bea kodo以及oracle toplink的toplink essentials都提供了ejb3 jpa的参考实现。它可分别从open jpa和glassfish开源项目中得到。

　　您可以在参考实现服务器或其他任何服从ejb3 jpa的应用服务器上使用本文中的代码。

　　ejb3 jpa工具

　　开发工具确实能够帮助构建更好的应用程序，而如果使用xml实现o-r映射，情况可能就不太妙了。eclipse dali o-r映射项目，oracle jdeveloper 10.1.3和bea workshop studio之类的工具都支持ejb3 jpa。

　　结束语

　　ejb3 java persistence api标准化了面向java平台的持久性api。它通过使用元数据注释和异常配置方法，简化了透明持久性的使用。多种应用服务器已支持ejb3规范（编者注：bea已经发布weblogic server ejb 3.0 tech preview ）。随着java ee 5.0和ejb 3.0规范的完成，您将很快看到许多一流的应用服务器和持久性提供程序会实现ejb3 java persistence api。您可以使用来自glassfish项目的 参考实现 来启用ejb3 persistence。