Java Persistence API (JPA)

Nach dem objektorientierten Design kann Java die Geschäftslogik objektorientiert realisieren. Die persistente Datenhaltung von Zuständen verbleibt jedoch in der Regel in relationalen Datenbanken, sodass eine objektrelationale Abbildung der Tabellen auf Java-Objekte nötig wird. Die ›Java Persistence Specification‹ mit der zentralen ›Java Persistence API‹ (JPA) ist ein Standard für objektrelationales Mapping (ORM). Die JPA-Weiterbildung vermittelt, wie einfache Java-Objekte (POJOs) mit ihren Beziehungen auf Relationen abgebildet werden und sich die so modellierten Java-Geschäftsobjekte in Richt-Client- oder Jakarta-EE-Anwendungen nutzen lassen. Zusammen mit den standardisierten JPA-Annotationen und der Entity-Manager-API erhalten die Seminarteilnehmer wichtige Optimierungshinweise aus der Praxis, etwa über Caching oder Lazy-Loading.

Inhalte des Seminars

Grundlagen OR-Mapping mit der Java Persistence API (JPA)

• OR-Mapper (ORM), ORM versus JDBC
• Impedance Mismatch zwischen Relationen und Objekten
• Java Persistence Spezifikation/Java Persistence API (JPA)
• Annotationen für objektrelationale Metadaten
• Modellierung durch POJOs (plain old Java objects)
• JPA-Provider: Hibernate ORM, JPA im Application Server, EclipseLink
• JPA im Kontext der Java Enterprise Edition, Jakarta EE
• Tools, Reverse Engineering, Hibernate-Tools

Annotationen und Entity-Manager-API

• Entity-Klasse für Kunde
• Persistence Unit und Datei META-INF/persistence.xml
• EntityManagerFactory und EntityManager
• find und getReference
• createQuery und Query
• Persistence Context und Zustände
• Identität, (Autogenerierter) Schlüssel
• persist, merge, remove, flush und refresh
• Umgang mit Triggern
• FlushMode
• EntityTransaction
• Eigene Konstruktoren nutzen, unmanaged Entities

Fortgeschrittene JPA-Annotationen

• @Entity, @Table
• Aufspalten in zweite Tabelle @SecondaryTable
• Persistente Attribute/Properties, @Column
• Datumswerte, Aufzählungen (Enum), Blob und Clob mit @Lob
• Schlüssel, @Id, zusammengesetzte Schlüssel, @IdClass
• Automatisch generierte Schlüssel
• Eingebettete Komponenten, @Embedded
• Namend Queries annotieren

Assoziationen und Vererbung

• 1:1, 1:n und @JoinColumn, mappedBy, n:1, n:m
• Bidirektionale Beziehungen
• Sortierung
• Assoziativspeicher und @MapKey
• CascadeType, FetchType, Lazy Loading
• Abbildungsmöglichkeiten der objektorientierten Vererbung
• @Inheritance und @MappedSuperclass

Java Persistence Query Language (JPQL)

• select, from und where
• Polymorphe Anfragen
• Alias definieren
• distinct, group, having, order
• Aggregat-Funktionen
• Kartesisches Produkt, implizites/explizites/Inner Join
• N+1 Update Problem vermeiden durch richtiges Join, Join-Fetch
• Benannte Parameter
• Bulk-Updates

Entity Listener

• Entity Listener Schnittstelle
• Callback-Methoden
• @PostLoad
• @EntityListeners

In-Container- und Out-of-Container-Persistence

• Das DAO/Repository Pattern
• EJB 3 Entity Beans und JPA im Jakarta EE Container
• Session-Fassaden
• Persistence Context und Extended Persistence Context
• JPA bei Web-Anwendungen
• Kontext im Thread-Local

Transaktionen und Locking

• Managed Umgebung versus Jakarta EE Container
• Schnittstellen zur Transaktionssteuerung
• Sperrverfahren, Schatteninformationen
• Locking
• Optimistisches Locking, Versionsspalte mit @Version

Performance Tuning

• First Level Cache, Second Level Cache und Caching Strategien
• Konfiguration von EhCache am Beispiel von Hibernate
• Logging von SQL-Anweisungen mit IronTrack und P6Spy
• Zugriff auf natives SQL und gespeicherte Prozeduren

Ausblick

• Query Criteria API
• Pessimistisches Locking
• Cache API
• Attribute-Converter
• (Named) Entity Graph
• Java 8-Streams, Date-Time-API
• Proprietäre Erweiterungen der bekannten OR-Mapper