使用 Java 持久化 API

咱们经过为自行车商店构建示例应用程序来学习如何使用 JPA。

对应用开发者来讲，Java 持久化 APIJava Persistence API（JPA）是一项重要的 java 功能，须要透彻理解。它为 Java 开发人员定义了如何将对象的方法调用转换为访问、持久化及管理存储在 NoSQL 和关系型数据库中的数据的方案。

本文经过构建自行车借贷服务的教程示例来详细研究 JPA。此示例会使用 Spring Boot 框架、MongoDB 数据库（已经不开源）和 Maven 包管理来构建一个大型应用程序，而且构建一个建立、读取、更新和删除（CRUD）层。这儿我选择 NetBeans 11 做为个人 IDE。

此教程仅从开源的角度来介绍 Java 持久化 API 的工做原理，不涉及其做为工具的使用说明。这全是关于编写应用程序模式的学习，但对于理解具体的软件实现也很益处。能够从个人 GitHub 仓库来获取相关代码。

Java: 不只仅是“豆子”

Java 是一门面向对象的编程语言，自 1996 年发布初版 Java 开发工具（JDK）起，已经变化了不少不少。要了解其各类发展及其虚拟机自己就是一堂历史课。简而言之，和 Linux 内核很类似，自发布以来，该语言已经向多个方向分支发展。有对社区免费的标准版本、有针对企业的企业版本及由多家供应商提供的开源替代品。主要版本每六个月发布一次，其功能每每差别很大，因此确认选用版本前得先作些研究。

总而言之，Java 的历史很悠久。本教程重点介绍 Java 11 的开源实现 JDK 11。因其是仍然有效的长期支持版本之一。

• Spring Boot 是由 Pivotal 公司开发的大型 Spring 框架的一个模块。Spring 是 Java 开发中一个很是流行的框架。它支持各类框架和配置，也为 WEB 应用程序及安全提供了保障。Spring Boot 为快速构建各类类型的 Java 项目提供了基本的配置。本教程使用 Spring Boot 来快速编写控制台应用程序并针对数据库编写测试用例。
• Maven 是由 Apache 开发的项目/包管理工具。Maven 经过 POM.xml 文件来管理包及其依赖项。若是你使用过 NPM 的话，可能会很是熟悉包管理器的功能。此外 Maven 也用来进行项目构建及生成功能报告。
• Lombok 是一个库，它经过在对象文件里面添加注解来自动建立 getters/setters 方法。像 C# 这些语言已经实现了此功能，Lombok 只是把此功能引入 Java 语言而已。
• NetBeans 是一款很流行的开源 IDE，专门用于 Java 开发。它的许多工具都随着 Java SE 和 EE 的版本更新而更新。

咱们会用这组工具为一个虚构自行车商店建立一个简单的应用程序。会实现对 Customer 和 Bike 对象集合的的插入操做。

酿造完美

导航到 Spring Initializr 页面。该网站能够生成基于 Spring Boot 和其依赖项的基本项目。选择如下选项：

1. 项目： Maven 工程
2. 语言： Java
3. Spring Boot： 2.1.8（或最稳定版本）
4. 项目元数据： 不管你使用什么名字，其命名约定都是像 com.stephb 这样的。

* 你能够保留 Artifact 名字为 “Demo”。
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5. 依赖项： 添加：

* Spring Data MongoDB
* Lombok
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点击 下载，而后用你的 IDE（例如 NetBeans） 打开此新项目。

模型层概要

在项目里面，模型model表明从数据库里取出的信息的具体对象。咱们关注两个对象：Customer 和 Bike。首先，在 src 目录建立 dto 目录；而后，建立两个名为 Customer.java 和 Bike.java 的 Java 类对象文件。其结构以下示：

package com.stephb.JavaMongo.dto;

import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
import org.springframework.data.annotation.Id;

/** * * @author stephon */
@Getter @Setter
public class Customer {

        private @Id String id;
        private String emailAddress;
        private String firstName;
        private String lastName;
        private String address;
        
}
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Customer.Java

package com.stephb.JavaMongo.dto;

import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
import org.springframework.data.annotation.Id;

/** * * @author stephon */
@Getter @Setter
public class Bike {
        private @Id String id;
        private String modelNumber;
        private String color;
        private String description;

        @Override
        public String toString() {
                return "This bike model is " + this.modelNumber + " is the color " + this.color + " and is " + description;
        }
}
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Bike.java

如你所见，对象中使用 Lombok 注解来为定义的属性properties/特性attributes生成 getters/setters 方法。若是你不想对该类的全部特性都生成 getters/setters 方法，能够在属性上专门定义这些注解。这两个类会变成容器，里面携带有数据，不管在何处想显示信息均可以使用。

配置数据库

我使用 Mongo Docker 容器来进行这次测试。若是你的系统上已经安装了 MongoDB，则没必要运行 Docker 实例。你也能够登陆其官网，选择系统信息，而后按照安装说明来安装 MongoDB。

安装后，就可使用命令行、GUI（例如 MongoDB Compass）或用于链接数据源的 IDE 驱动程序来与新的 MongoDB 服务器进行交互。到目前为止，能够开始定义数据层了，用来拉取、转换和持久化数据。须要设置数据库访问属性，请导航到程序中的 applications.properties 文件，而后添加以下内容：

spring.data.mongodb.host=localhost
spring.data.mongodb.port=27017
spring.data.mongodb.database=BikeStore
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定义数据访问对象/数据访问层

数据访问层data access layer（DAL）中的数据访问对象data access objects（DAO）定义了与数据库中的数据的交互过程。使人惊叹的就是在使用 spring-boot-starter 后，查询数据库的大部分工做已经完成。

让咱们从 Customer DAO 开始。在 src 下的新目录 dao 中建立一个接口文件，而后再建立一个名为 CustomerRepository.java 的 Java 类文件，其内容以下示：

package com.stephb.JavaMongo.dao;

import com.stephb.JavaMongo.dto.Customer;
import java.util.List;
import org.springframework.data.mongodb.repository.MongoRepository;

/**
 *
 * @author stephon
 */
public interface CustomerRepository extends MongoRepository<Customer, String>{
        @Override
        public List<Customer> findAll();
        public List<Customer> findByFirstName(String firstName);
        public List<Customer> findByLastName(String lastName);
}
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这个类是一个接口，扩展或继承于 MongoRepository 类，而 MongoRepository 类依赖于 DTO （Customer.java）和一个字符串，它们用来实现自定义函数查询功能。由于你已继承自此类，因此你能够访问许多方法函数，这些函数容许持久化和查询对象，而无需实现或引用本身定义的方法函数。例如，在实例化 CustomerRepository 对象后，你就能够直接使用 Save 函数。若是你须要扩展更多的功能，也能够重写这些函数。我建立了一些自定义查询来搜索个人集合，这些集合对象是我自定义的元素。

Bike 对象也有一个存储源负责与数据库交互。与 CustomerRepository 的实现很是相似。其实现以下所示：

package com.stephb.JavaMongo.dao;

import com.stephb.JavaMongo.dto.Bike;
import java.util.List;
import org.springframework.data.mongodb.repository.MongoRepository;

/**
 *
 * @author stephon
 */
public interface BikeRepository extends MongoRepository<Bike,String>{
        public Bike findByModelNumber(String modelNumber);
        @Override
        public List<Bike> findAll();
        public List<Bike> findByColor(String color);
}
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运行程序

如今，你已经有了一种结构化数据的方式，能够对数据进行提取、转换和持久化，而后运行这个程序。

找到 Application.java 文件（有可能不是此名称，具体取决于你的应用程序名称，但都会包含有 “application” ）。在定义此类的地方，在后面加上 implements CommandLineRunner。这将容许你实现 run 方法来建立命令行应用程序。重写 CommandLineRunner 接口提供的 run 方法，并包含以下内容用来测试 BikeRepository ：

package com.stephb.JavaMongo;

import com.stephb.JavaMongo.dao.BikeRepository;
import com.stephb.JavaMongo.dao.CustomerRepository;
import com.stephb.JavaMongo.dto.Bike;
import java.util.Scanner;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.CommandLineRunner;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;


@SpringBootApplication
public class JavaMongoApplication implements CommandLineRunner {
                @Autowired
                private BikeRepository bikeRepo;
                private CustomerRepository custRepo;
                
    public static void main(String[] args) {
                        SpringApplication.run(JavaMongoApplication.class, args);
    }
        @Override
        public void run(String... args) throws Exception {
                Scanner scan = new Scanner(System.in);
                String response = "";
                boolean running = true;
                while(running){
                        System.out.println("What would you like to create? \n C: The Customer \n B: Bike? \n X:Close");
                        response = scan.nextLine();
                        if ("B".equals(response.toUpperCase())) {
                                String[] bikeInformation = new String[3];
                                System.out.println("Enter the information for the Bike");
                                System.out.println("Model Number");
                                bikeInformation[0] = scan.nextLine();
                                System.out.println("Color");
                                bikeInformation[1] = scan.nextLine();
                                System.out.println("Description");
                                bikeInformation[2] = scan.nextLine();

                                Bike bike = new Bike();
                                bike.setModelNumber(bikeInformation[0]);
                                bike.setColor(bikeInformation[1]);
                                bike.setDescription(bikeInformation[2]);

                                bike = bikeRepo.save(bike);
                                System.out.println(bike.toString());


                        } else if ("X".equals(response.toUpperCase())) {
                                System.out.println("Bye");
                                running = false;
                        } else {
                                System.out.println("Sorry nothing else works right now!");
                        }
                }
                
        }
}
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其中的 @Autowired 注解会自动依赖注入 BikeRepository 和 CustomerRepository Bean。咱们将使用这些类来从数据库持久化和采集数据。

已经好了。你已经建立了一个命令行应用程序。该应用程序链接到数据库，而且可以以最少的代码执行 CRUD 操做

结论

从诸如对象和类之类的编程语言概念转换为用于在数据库中存储、检索或更改数据的调用对于构建应用程序相当重要。Java 持久化 API（JPA）正是为 Java 开发人员解决这一难题的重要工具。你正在使用 Java 操纵哪些数据库呢？请在评论中分享。

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via: opensource.com/article/19/…

做者：Stephon Brown 选题：lujun9972 译者：runningwater 校对：wxy

本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出