Бауэр К., Кинг Г., Грегори Г. - Java Persistence API и Hibernate (2017)
Java Persistence – механизм, помогающий обеспечить сохранность данных после завершения программы, что является главной чертой современных приложений. Hibernate – наиболее популярный инструмент Java для работы с базами данных, предоставляющим автоматическое прозрачное объектно-реляционное отображение, что значительно упрощает работу с SQL-базами данных в приложениях Java. Данная книга описывает разработку приложения с использованием Hibernate, связывая воедино сотни отдельных примеров. Также вы найдете хорошо иллюстриро ванное обсуждение лучших методик проектирования баз данных и методов оптимизации. Издание предназначено разработчикам, знакомым с языком Java.
Предисловие к первому изданию ............................................................................. 16 Введение . .......................................................................................................................................... 18 Благодарности ............................................................................................................................. 19 Об этой книге ................................................................................................................................. 21 Об изображении на обложке .......................................................................................... 24 Часть I. Начинаем работать с ORM ........................................................................... 25 Глава 1. Основы объектно-реляционного отображения ..................... 26 1.1. Что такое долговременное хранение?.................................................................................... 27 1.1.1. Реляционные базы данных................................................................................................ 28 1.1.2. Разбираемся с SQL............................................................................................................... 29 1.1.3. Использование SQL в Java................................................................................................ 30 1.2. Несоответствие парадигм........................................................................................................... 32 1.2.1. Проблема детализации....................................................................................................... 33 1.2.2. Проблема подтипов.............................................................................................................. 35 1.2.3. Проблема идентичности..................................................................................................... 37 1.2.4. Проблемы, связанные с ассоциациями......................................................................... 38 1.2.5. Проблемы навигации по данным.................................................................................... 39 1.3. ORM и JPA....................................................................................................................................... 41 1.4. Резюме............................................................................................................................................... 43 Глава 2. Создаем проект .................................................................................................... 44 2.1. Представляем Hibernate............................................................................................................. 44 2.2. «HELLO WORLD» и JPA........................................................................................................... 45 2.2.1. Настройка единицы хранения.......................................................................................... 46 2.2.2. Хранимый класс.................................................................................................................... 47 2.2.3. Сохранение и загрузка сообщений................................................................................. 49 2.3. Оригинальная конфигурация Hibernate............................................................................... 51 2.4. Резюме............................................................................................................................................... 54 Глава 3. Модели предметной области и метаданные . ......................... 55 3.1. Учебное приложение CaveatEmptor....................................................................................... 56 3.1.1. Многоуровневая архитектура.......................................................................................... 56 3.1.2. Анализ предметной области............................................................................................. 58 3.1.3. Предметная модель приложения CaveatEmptor....................................................... 59Содержание ? 7 3.2. Реализация предметной модели.............................................................................................. 61 3.2.1. Предотвращение утечек функциональности.............................................................. 61 3.2.2. Прозрачность сохранения и его автоматизация........................................................ 62 3.2.3. Создание классов с возможностью сохранения......................................................... 64 3.2.4. Реализация ассоциаций в POJO.................................................................................... 67 3.3. Метаданные предметной модели............................................................................................. 72 3.3.1. Определение метаданных с помощью аннотаций..................................................... 73 3.3.2. Применение правил валидации компонентов............................................................ 75 3.3.3. Метаданные во внешних XML-файлах......................................................................... 78 3.3.4. Доступ к метаданным во время выполнения.............................................................. 82 3.4. Резюме............................................................................................................................................... 86 Часть II. Стратегии отображения ............................................................................... 87 Глава 4. Отображение хранимых классов . ....................................................... 88 4.1. Понятие сущностей и типов-значений.................................................................................. 88 4.1.1. Хорошо детализированные модели предметной области....................................... 89 4.1.2. Определение сущностей приложения........................................................................... 89 4.1.3. Разделение сущностей и типов-значений.................................................................... 91 4.2. Отображение сущностей с идентичностью.......................................................................... 93 4.2.1. Идентичность и равенство в Java.................................................................................... 93 4.2.2. Первый класс сущности и его отображение................................................................ 94 4.2.3. Выбор первичного ключа................................................................................................... 95 4.2.4. Настройка генераторов ключей....................................................................................... 97 4.2.5. Стратегии генерации идентификаторов....................................................................... 99 4.3. Способы отображений сущностей......................................................................................... 103 4.3.1. Управление именами......................................................................................................... 103 4.3.2. Динамическое формирование SQL.............................................................................. 106 4.3.3. Неизменяемые сущности................................................................................................. 107 4.3.4. Отображение сущности в подзапрос............................................................................ 108 4.4. Резюме............................................................................................................................................. 110 Глава 5. Отображение типов-значений . ............................................................ 111 5.1. Отображение полей основных типов................................................................................... 112 5.1.1. Переопределение настроек по умолчанию для свойств основных типов....... 112 5.1.2. Настройка доступа к свойствам..................................................................................... 114 5.1.3. Работа с вычисляемыми полями................................................................................... 116 5.1.4. Преобразование значений столбцов............................................................................ 117 5.1.5. Значения свойств, генерируемые по умолчанию.................................................... 118 5.1.6. Свойства для представления времени......................................................................... 119 5.1.7. Отображение перечислений........................................................................................... 120 5.2. Отображение встраиваемых компонентов.................................................................... 121 5.2.1. Схема базы данных............................................................................................................. 1218 ? Содержание 5.2.2. Встраиваемые классы........................................................................................................ 122 5.2.3. Переопределение встроенных атрибутов................................................................... 125 5.2.4. Отображение вложенных встраиваемых компонентов......................................... 126 5.3. Отображение типов Java и SQL с применением конвертеров..................................... 128 5.3.1. Встроенные типы................................................................................................................ 128 5.3.2. Создание собственных конвертеров JPA.................................................................... 135 5.3.3. Расширение Hibernate с помощью пользовательских типов.............................. 141 5.4. Резюме............................................................................................................................................. 148 Глава 6. Отображение наследования .................................................................. 150 6.1. Одна таблица для каждого конкретного класса и неявный полиморфизм............ 151 6.2. Одна таблица для каждого конкретного класса с объединениями............................ 153 6.3. Единая таблица для целой иерархии классов................................................................... 156 6.4. Одна таблица для каждого подкласса с использованием соединений..................... 159 6.5. Смешение стратегий отображения наследования........................................................... 163 6.6. Наследование и встраиваемые классы................................................................................ 165 6.7. Выбор стратегии.......................................................................................................................... 168 6.8. Полиморфные ассоциации....................................................................................................... 170 6.8.1. Полиморфная ассоциация многие к одному (many-to-one).................................. 170 6.8.2. Полиморфные коллекции................................................................................................ 173 6.9. Резюме............................................................................................................................................. 174 Глава 7. Отображение коллекций и связей между сущностями . .............................................................................................................. 175 7.1. Множества, контейнеры, списки и словари с типами-значениями............................ 176 7.1.1. Схема базы данных.............................................................................................................. 176 7.1.2. Создание и отображение поля коллекции.................................................................. 176 7.1.3. Выбор интерфейса коллекции........................................................................................ 178 7.1.4. Отображение множества................................................................................................... 180 7.1.5. Отображение контейнера идентификаторов............................................................. 181 7.1.6. Отображение списка........................................................................................................... 182 7.1.7. Отображение словаря......................................................................................................... 184 7.1.8. Отсортированные и упорядоченные коллекции....................................................... 185 7.2. Коллекции компонентов........................................................................................................... 188 7.2.1. Равенство экземпляров компонентов........................................................................... 189 7.2.2. Множество компонентов................................................................................................... 191 7.2.3. Контейнер компонентов.................................................................................................... 193 7.2.4. Словарь с компонентами в качестве значений......................................................... 194 7.2.5. Компоненты в роли ключей словаря............................................................................ 195 7.2.6. Коллекции во встраиваемых компонентах................................................................. 197 7.3. Отображение связей между сущностями............................................................................ 198 7.3.1. Самая простая связь............................................................................................................ 199 7.3.2. Определение двунаправленной связи.......................................................................... 200Содержание ? 9 7.3.3. Каскадная передача состояния....................................................................................... 202 7.4. Резюме.............................................................................................................................................. 209 Глава 8. Продвинутые приемы отображения связей между сущностями . .............................................................................................................. 211 8.1. Связи один к одному.................................................................................................................... 212 8.1.1. Общий первичный ключ................................................................................................... 212 8.1.2. Генератор внешнего первичного ключа........................................................................ 215 8.1.3. Соединение с помощью столбца внешнего ключа................................................... 218 8.1.4. Использование таблицы соединения............................................................................ 220 8.2. Связь один ко многим.................................................................................................................. 222 8.2.1. Применение контейнеров в связях один ко многим................................................. 223 8.2.2. Однонаправленное и двунаправленное отображения списка.............................. 224 8.2.3. Необязательная связь один ко многим с таблицей соединения............................ 227 8.2.4. Связь один ко многим во встраиваемых классах........................................................ 229 8.3. Тройные связи и связи многие ко многим............................................................................. 231 8.3.1. Однонаправленные и двунаправленные связи многие ко многим....................... 232 8.3.2. Связь многие ко многим с промежуточной сущностью........................................... 234 8.3.3. Тройные связи с компонентами...................................................................................... 239 8.4. Связи между сущностями с использованием словарей.................................................. 242 8.4.1. Связь один ко многим со свойством для ключа.......................................................... 242 8.4.2. Тройное отношение вида ключ/значение................................................................... 243 8.5. Резюме.............................................................................................................................................. 245 Глава 9. Сложные и унаследованные схемы ................................................ 246 9.1. Улучшаем схему базы данных.................................................................................................. 247 9.1.1. Добавление вспомогательных объектов базы данных............................................ 248 9.1.2. Ограничения SQL................................................................................................................ 251 9.1.3. Создание индексов.............................................................................................................. 258 9.2. Унаследованные первичные ключи...................................................................................... 259 9.2.1. Отображение естественных первичных ключей....................................................... 259 9.2.2. Отображение составных первичных ключей............................................................. 260 9.2.3. Внешние ключи внутри составных первичных ключей......................................... 262 9.2.4. Внешний ключ, ссылающийся на составной первичный ключ........................... 266 9.2.5. Внешние ключи, ссылающиеся на непервичные ключи........................................ 267 9.3. Отображение свойств во вторичные таблицы................................................................... 268 9.4. Резюме.............................................................................................................................................. 270 Часть III. Транзакционная обработка данных .............................................. 271 Глава 10. Управление данными . ............................................................................... 272 10.1. Жизненный цикл хранения................................................................................................... 273 10.1.1. Состояния экземпляров сущностей.......................................................................... 27310 ? Содержание 10.1.2. Контекст хранения........................................................................................................... 275 10.2. Интерфейс EntityManager..................................................................................................... 277 10.2.1. Каноническая форма единицы работы..................................................................... 277 10.2.2. Сохранение данных......................................................................................................... 279 10.2.3. Извлечение и модификация хранимых данных.................................................... 280 10.2.4. Получение ссылки на объект....................................................................................... 282 10.2.5. Переход данных во временное состояние................................................................ 283 10.2.6. Изменение данных в памяти........................................................................................ 285 10.2.7. Репликация данных......................................................................................................... 285 10.2.8. Кэширование в контексте хранения.......................................................................... 286 10.2.9. Выталкивание контекста хранения........................................................................... 288 10.3. Работа с отсоединенным состоянием........................................................................... 289 10.3.1. Идентичность отсоединенных экземпляров.......................................................... 289 10.3.2. Реализация метода проверки равенства................................................................... 292 10.3.3. Отсоединение экземпляров сущностей.................................................................... 295 10.3.4. Слияние экземпляров сущностей.............................................................................. 296 10.4. Резюме.......................................................................................................................................... 298 Глава 11. Транзакции и многопоточность ....................................................... 299 11.1. Основы транзакций.................................................................................................................. 300 11.1.1. Атрибуты ACID................................................................................................................ 300 11.1.2. Транзакции в базе данных и системные транзакции........................................... 300 11.1.3. Программные транзакции с JTA................................................................................. 301 11.1.4. Обработка исключений.................................................................................................. 303 11.1.5. Декларативное определение границ транзакции.................................................. 306 11.2. Управление параллельным доступом................................................................................. 307 11.2.1. Многопоточность на уровне базы данных............................................................... 307 11.2.2. Оптимистическое управление параллельным доступом................................... 313 11.2.3. Явные пессимистические блокировки..................................................................... 322 11.2.4. Как избежать взаимоблокировок............................................................................... 325 11.3. Доступ к данным вне транзакции......................................................................................... 327 11.3.1. Чтение данных в режиме автоматического подтверждения............................. 328 11.3.2. Создание очереди изменений...................................................................................... 330 11.4. Резюме........................................................................................................................................... 332 Глава 12. Планы извлечения, стратегии и профили ............................. 333 12.1. Отложенная и немедленная загрузка................................................................................ 334 12.1.1. Прокси-объекты................................................................................................................ 335 12.1.2. Отложенная загрузка хранимых коллекций........................................................... 339 12.1.3. Реализация отложенной загрузки путем перехвата вызовов........................... 342 12.1.4. Немедленная загрузка коллекций и ассоциаций.................................................. 345 12.2. Выбор стратегии извлечения................................................................................................ 347 12.2.1. Проблема n + 1 выражений SELECT........................................................................ 347Содержание ? 11 12.2.2. Проблема декартова произведения............................................................................ 348 12.2.3. Массовая предварительная выборка данных......................................................... 351 12.2.4. Предварительное извлечение коллекций с помощью подзапросов............... 354 12.2.5. Отложенное извлечение с несколькими выражениями SELECT................... 355 12.2.6. Динамическое немедленное извлечение.................................................................. 356 12.3. Профили извлечения............................................................................................................... 358 12.3.1. Определение профилей извлечения Hibernate...................................................... 359 12.3.2. Графы сущностей.............................................................................................................. 360 12.4. Резюме.......................................................................................................................................... 364 Глава 13. Фильтрация данных . ................................................................................... 365 13.1. Каскадная передача изменений состояния...................................................................... 366 13.1.1. Доступные способы каскадирования........................................................................ 367 13.1.2. Транзитивное отсоединение и слияние.................................................................... 367 13.1.3. Каскадное обновление.................................................................................................... 370 13.1.4. Каскадная репликация................................................................................................... 372 13.1.5. Глобальное каскадное сохранение.............................................................................. 373 13.2. Прием и обработка событий............................................................................................ 374 13.2.1. Приемники событий JPA и обратные вызовы........................................................ 374 13.2.2. Реализация перехватчиков Hibernate....................................................................... 378 13.2.3. Базовый механизм событий.......................................................................................... 383 13.3. Аудит и версионирование с помощью Hibernate Envers............................................. 384 13.3.1. Включение ведения журнала аудита......................................................................... 384 13.3.2. Ведение аудита.................................................................................................................. 386 13.3.3. Поиск версий...................................................................................................................... 387 13.3.4. Получение архивных данных....................................................................................... 388 13.4. Динамическая фильтрация данных.................................................................................... 391 13.4.1. Создание динамических фильтров............................................................................. 392 13.4.2. Применение фильтра....................................................................................................... 392 13.4.3. Активация фильтра.......................................................................................................... 393 13.4.4. Фильтрация коллекций.................................................................................................. 394 13.5. Резюме.......................................................................................................................................... 395 Часть IV. Создание запросов . ...................................................................................... 397 Глава 14. Создание и выполнение запросов . .............................................. 398 14.1. Создание запросов.................................................................................................................... 399 14.1.1. Интерфейсы запросов JPA............................................................................................ 399 14.1.2. Результаты типизированных запросов..................................................................... 402 14.1.3. Интерфейсы Hibernate для работы с запросами................................................... 402 14.2. Подготовка запросов................................................................................................................ 404 14.2.1. Защита от атак на основе внедрения SQL-кода..................................................... 404 14.2.2. Связывание именованных параметров..................................................................... 40512 ? Содержание 14.2.3. Связывание позиционных параметров..................................................................... 406 14.2.4. Постраничная выборка больших наборов с результатами................................. 407 14.3. Выполнение запросов.............................................................................................................. 409 14.3.1. Извлечение полного списка результатов................................................................. 409 14.3.2. Получение единичных результатов........................................................................... 409 14.3.3. Прокрутка с помощью курсоров базы данных....................................................... 411 14.3.4. Обход результатов с применением итератора........................................................ 412 14.4. Обращение к запросам по именам и их удаление из программного кода............. 413 14.4.1. Вызов именованных запросов...................................................................................... 414 14.4.2. Хранение запросов в метаданных XML................................................................... 414 14.4.3. Хранение запросов в аннотациях................................................................................ 416 14.4.4. Программное создание именованных запросов..................................................... 416 14.5. Подсказки для запросов......................................................................................................... 417 14.5.1. Установка предельного времени выполнения........................................................ 418 14.5.2. Установка режима выталкивания контекста хранения....................................... 419 14.5.3. Установка режима только для чтения....................................................................... 419 14.5.4. Определение количества одновременно извлекаемых записей....................... 420 14.5.5. Управление комментариями SQL............................................................................... 420 14.5.6. Подсказки для именованных запросов..................................................................... 421 14.6. Резюме.......................................................................................................................................... 422 Глава 15. Языки запросов ............................................................................................... 424 15.1. Выборка........................................................................................................................................ 425 15.1.1. Назначение псевдонимов и определение корневых источников запроса............................................................................................................................................... 426 15.1.2. Полиморфные запросы................................................................................................... 427 15.2. Ограничения............................................................................................................................... 428 15.2.1. Выражения сравнения.................................................................................................... 430 15.2.2. Выражения с коллекциями........................................................................................... 434 15.2.3. Вызовы функций.............................................................................................................. 435 15.2.4. Упорядочение результатов запроса............................................................................ 438 15.3. Проекции..................................................................................................................................... 439 15.3.1. Проекция сущностей и скалярных значений......................................................... 439 15.3.2. Динамическое создание экземпляров....................................................................... 441 15.3.3. Извлечение уникальных результатов........................................................................ 443 15.3.4. Вызов функций в проекциях........................................................................................ 443 15.3.5. Агрегирующие функции................................................................................................ 446 15.3.6. Группировка данных........................................................................................................ 447 15.4. Соединения................................................................................................................................. 449 15.4.1. Соединения в SQL........................................................................................................... 449 15.4.2. Соединение таблиц в JPA.............................................................................................. 452 15.4.3. Неявные соединения по связи..................................................................................... 452 15.4.4. Явные соединения............................................................................................................ 454Содержание ? 13 15.4.5. Динамическое извлечение с помощью соединений............................................. 456 15.4.6. Тета-соединения................................................................................................................ 460 15.4.7. Сравнение идентификаторов....................................................................................... 461 15.5. Подзапросы................................................................................................................................. 463 15.5.1. Коррелированные и некореллированные подзапросы........................................ 463 15.5.2. Кванторы............................................................................................................................. 464 15.6. Резюме.......................................................................................................................................... 466 Глава 16. Дополнительные возможности запросов . ............................ 467 16.1. Преобразование результатов запросов.............................................................................. 467 16.1.1. Получение списка списков............................................................................................ 469 16.1.2. Получение списка словарей.......................................................................................... 469 16.1.3. Отображение атрибутов в свойства компонента JavaBean................................ 470 16.1.4. Создание преобразователя ResultTransformer....................................................... 471 16.2. Фильтрация коллекций.......................................................................................................... 472 16.3. Интерфейс запросов на основе критериев в Hibernate................................................ 475 16.3.1. Выборка и упорядочение............................................................................................... 475 16.3.2. Ограничения...................................................................................................................... 476 16.3.3. Проекция и агрегирование............................................................................................ 478 16.3.4. Соединения......................................................................................................................... 479 16.3.5. Подзапросы......................................................................................................................... 481 16.3.6. Запросы по образцу......................................................................................................... 482 16.4. Резюме.......................................................................................................................................... 484 Глава 17. Настройка SQL-запросов ....................................................................... 485 17.1. Назад к JDBC............................................................................................................................. 486 17.2. Отображение результатов SQL-запросов......................................................................... 488 17.2.1. Проекции в SQL-запросах............................................................................................. 489 17.2.2. Отображение в классы сущностей............................................................................. 490 17.2.3. Настройка отображения запросов.............................................................................. 492 17.2.4. Размещение обычных запросов в отдельных файлах.......................................... 504 17.3. Настройка операций CRUD.................................................................................................. 509 17.3.1. Подключение собственных загрузчиков.................................................................. 509 17.3.2. Настройка операций создания, изменения, удаления......................................... 510 17.3.3. Настройка операций над коллекциями.................................................................... 512 17.3.4. Немедленное извлечение в собственном загрузчике........................................... 514 17.4. Вызов хранимых процедур.................................................................................................... 517 17.4.1. Возврат результата запроса........................................................................................... 518 17.4.2. Возврат нескольких результатов и количества изменений............................... 519 17.4.3. Передача входных и выходных аргументов............................................................ 521 17.4.4. Возвращение курсора...................................................................................................... 524 17.5. Применение хранимых процедур для операций CRUD............................................. 526 17.5.1. Загрузчик, вызывающий процедуру.......................................................................... 52614 ? Содержание 17.5.2. Использование процедур в операциях CUD.......................................................... 527 17.6. Резюме.......................................................................................................................................... 529 Часть V. Создание приложений ................................................................................. 531 Глава 18. Проектирование клиент-серверных приложений ......... 532 18.1. Разработка уровня хранения................................................................................................. 533 18.1.1. Обобщенный шаблон «объект доступа к данным».................................................... 535 18.1.2. Реализация обобщенных интерфейсов..................................................................... 537 18.1.3. Реализация интерфейсов DAO.................................................................................... 539 18.1.4. Тестирование уровня хранения................................................................................... 541 18.2. Создание сервера без состояния.......................................................................................... 543 18.2.1. Редактирование информации о товаре..................................................................... 543 18.2.2. Размещение ставки.......................................................................................................... 546 18.2.3. Анализ приложения без состояния............................................................................ 550 18.3. Разработка сервера с сохранением состояния................................................................ 552 18.3.1. Редактирование информации о товаре..................................................................... 553 18.3.2. Анализ приложений с сохранением состояния..................................................... 558 18.4. Резюме.......................................................................................................................................... 561 Глава 19. Создание веб-приложений .................................................................. 562 19.1. Интеграция JPA и CDI............................................................................................................ 563 19.1.1. Создание экземпляра EntityManager........................................................................ 563 19.1.2. Присоединение экземпляра EntityManager к транзакциям.............................. 565 19.1.3. Внедрение экземпляра EntityManager...................................................................... 565 19.2. Сортировка и постраничная выборка данных................................................................ 567 19.2.1. Реализация постраничной выборки с помощью смещения или поиска....... 567 19.2.2. Реализация постраничной выборки в уровне хранения..................................... 570 19.2.3. Постраничная выборка................................................................................................... 576 19.3. Создание JSF-приложений.................................................................................................... 577 19.3.1. Службы с областью видимости запроса................................................................... 578 19.3.2. Службы с областью видимости диалога................................................................... 581 19.4. Сериализация данных предметной модели..................................................................... 590 19.4.1. Создание JAX-RS-службы............................................................................................. 591 19.4.2. Применение JAXB-отображений................................................................................ 592 19.4.3. Сериализация прокси-объектов Hibernate.............................................................. 595 19.5. Резюме.......................................................................................................................................... 598 Глава 20. Масштабирование Hibernate . ............................................................ 599 20.1. Массовые и пакетные операции обработки данных..................................................... 600 20.1.1. Массовые операции в запросах на основе критериев и JPQL.......................... 600 20.1.2. Массовые операции в SQL............................................................................................ 605 20.1.3. Пакетная обработка данных......................................................................................... 606Содержание ? 15 20.1.4. Интерфейс StatelessSession . ........................................................................................ 610 20.2. Кэширование данных.............................................................................................................. 612 20.2.1. Архтектура общего кэша в Hibernate........................................................................ 613 20.2.2. Настройка общего кэша................................................................................................. 618 20.2.3. Кэширование коллекций и сущностей..................................................................... 619 20.2.4. Проверка работы разделяемого кэша........................................................................ 623 20.2.5. Установка режимов кэширования.............................................................................. 625 20.2.6. Управление разделяемым кэшем................................................................................ 627 20.2.7. Кэш результатов запросов............................................................................................. 627 20.3. Резюме.......................................................................................................................................... 630 Библиография ............................................................................................................................ 631
Название: Java Persistence API и Hibernate Автор: Бауэр К., Кинг Г., Грегори Г. Год: 2017 Жанр: компьютерная, программирование Издательство: ДМК Пресс Язык: Русский
Формат: pdf Качество: eBook Страниц: 632 Размер: 11 MB Пароль на архив: нет Информация для восстановления: 5%
Скачать Бауэр К., Кинг Г., Грегори Г. - Java Persistence API и Hibernate (2017)
