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3 使ってみよう JPA 2.x 日本オラクル株式会社オラクルユニバーシティ研修部シニアマネージャ平賀博司 Java Day Tokyo 年 4 月 8 日

4 以下の事項は 弊社の一般的な製品の方向性に関する概要を説明するものです また 情報提供を唯一の目的とするものであり いかなる契約にも組み込むことはできません 以下の事項は マテリアルやコード 機能を提供することをコミットメント ( 確約 ) するものではないため 購買決定を行う際の判断材料になさらないで下さい オラクル製品に関して記載されている機能の開発 リリースおよび時期については 弊社の裁量により決定されます Oracle と Java は Oracle Corporation 及びその子会社 関連会社の米国及びその他の国における登録商標です 文中の社名 商品名等は各社の商標または登録商標である場合があります 4

5 このセッションでのトピック JavaEE6とJPAの概要サンプルアプリケーションによる理解 JPAを利用した永続化の実現動作させてみよう 5

6 このセッションでのトピック JavaEE6とJPAの概要サンプルアプリケーションによる理解 JPAを利用した永続化の実現動作させてみよう 6

7 Java EE6 と JPA の概要 7

8 そもそも Java EE って? 8

9 Java のいろいろ 9

10 Java EE 6 の主な標準仕様 標準仕様開発領域特徴 JSF 2.1 Servlet 3.0 Web アプリケーション リッチなユーザインタフェースの効率的な開発を実現する Web アプリケーション フレームワーク 冗長な設定 コード記述の削減により開発生産性を向上 非同期 Servlet による Ajax 対応 JPA2.0 永続化 OR マッピングフレームワーク EJB 3.1 ビジネスロジック 冗長な設定 コード記述の削減により開発生産性を向上 より柔軟な制御機能の追加 JAX-RS Web サービス 容易なサービス公開を実現する Web サービス標準仕様 CDI 全領域 レイヤ間の疎結合化による柔軟性を向上する DI フレームワーク標準仕様

11 JPA(Java Persistence API) とは? 11

12 JPA (Java Persistence API) とは? JPA 2.0 は Java EE 6 で使用可能な標準 OR マッピング フレームワーク OM マッピング Java のオブジェクトと RDB のデータをマッピングするしくみ Java SE 環境でも Java EE 環境でも使用可能 アプリケーション管理の永続性 (Java SE / Java EE) コンテナ管理の永続性 (Java EE) アプリケーション 参照挿入更新削除 Java オブジェクト データベース OR マッピング ( 自動で相互変換 ) 12

13 JDBC と JPA(OR マッピング ) JDBC (Java SE 7 try-with-resources) を使ったデータベースアクセス public static void main(string[] args) { try (Connection con = DriverManager.getConnection ( "jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:xe", "HR", "hr"); Statement stm = con.preparestatement( "SELECT * FROM Employees e WHERE e.employee_id =?"); ) { stm.setint(1, 100); ResultSet rset = stm.executequery(); JPA を使ったデータベースアクセス public static void main(string[] args) { EntityManager em = Persistence.createEntityManagerFactory("db").createEntityManager(); Employee emp = em.find(employee.class, 100); System.out.println(emp); em.close(); } } if (rset.next()) { Employee emp = new Employee(); emp.setemployeeid(rset.getlong("employee_id")); emp.setlastname(rset.getstring("last_name")); emp.setfirstname(rset.getstring("first_name")); emp.set (rset.getstring(" ")); emp.setphonenumber(rset.getstring("phone_number")); emp.sethiredate(rset.getdate("hire_date")); emp.setjobid(rset.getstring("job_id")); emp.setsalary(bigdecimal.valueof(rset.getlong("salary"))); emp.setcommissionpct(bigdecimal.valueof(rset.getlong("commission_pct"))); emp.setdepartmentid(bigdecimal.valueof(rset.getlong("department_id"))); System.out.println(emp); } } catch (SQLException e) { e.printstacktrace(); } JPA では エンティティと RDB とのデータ変換を EntityManager API で行うため エンティティから DB アクセスロジックが切り離される ( 大幅なコード削減 ) 13

14 JPA の構成要素 PersistenceUnit Persistence Context (persistence.xml) データソースや EntityManager のトランザクション タイプなどを指定 決定 EntityManagerFactory 生成 EntityManager エンティティの操作 (CRUD) を行うための API を提供 Entity Entity Entity Entity Entity データベース Persistence Unit の設定に基づいて EntityManager のインスタンスを生成するファクトリクラス 14

15 永続性ユニット persistence.xml によって定義される永続化のための構成情報 永続性ユニットの名前 トンランザクション タイプ 永続性プロバイダ データベース接続設定 (Java EE アプリケーションの場合はデータソース名 ) 永続性ユニットが管理するエンティティクラス TIPS: 永続性ユニットのトランザクション タイプ (transaction-type) EntityManager が JTA トランザクションを使用するか リソース ローカル トランザクションを使用するかを指定 (Java EE 環境では JTA がデフォルト Java SE 環境では RESOURCE_LOCAL がデフォルト ) 15

16 persistence.xml : 例 EntityManager をインスタンス化するときに使用します <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <persistence version= 2.1 xmlns= xmlns:xsi= xsi:schemalocation= <persistence-unit name="jpademopu" transaction-type="jta"> <provider>org.eclipse.persistence.jpa.persistenceprovider</provider> <jta-data-source>jdbc/sample</jta-data-source> JavaEEでは通常 <exclude-unlisted-classes>false</exclude-unlisted-classes> JTA </persistence-unit> 使用するアプリケーション サーバ内にを使用しますこの名称のデータソースを定義しておきます </persistence> 16

17 このセッションでのトピック JavaEE6とJPAの概要サンプルアプリケーションによる理解 JPAを利用した永続化の実現動作させてみよう 17

18 サンプルアプリケーションによる理解 18

19 サンプルを見ながら考えましょう 19

20 ここでお話しするサンプル アプリケーションのご紹介 ( 数当てゲーム ) 0~10 までの数の入力をします Duke のひらめきと一致しない場合は 残念! Duke のひらめきと一致した場合は おめでとう! データベース この機能を JPA で実現! RESULTS 表 20

21 JPA を活用しているシーンその 2 RESULTS 表 データベース 過去の対戦実績を一覧表示させます この機能を JPA で実現! 21

22 サンプルの仕組み Managed Bean 永続化処理 Enterprise Java Beans ( 業務処理 Bean) Request Response 画面 (Facelet) Entity Manager 管理 データベース Entity オブジェクト RESULTS 表 マッピング 22

23 では 実際にサンプルを見てみましょう! 23

24 数当てゲームの画面のイメージ 結果画面 Response.xhtml 入力画面 Index.xhtml 結果一覧画面 resultlist.xhtml 24

25 index.xhtml 1: ボタンで起動されるメソッド <h:form> <h:inputtext id= usernumber size= 2 maxlength= 2 メソッドの呼び出し value="#{usernumberbean.usernumber}"/> <br /> <h:commandbutton id="submit" が必要 value=" 答え合わせ " - データの保管指示 - 次画面の指定 action="#{usernumberbean.calcandsaveresult()}" /> </h:form> 25

26 usernumberbean.java public String calcandsaveresult() { // 現在日付を取得 Date date = new Date(); : 答え合わせボタンのメソッド オブジェクト result とは? // 出力用に現在日付 Duke の値と ユーザの値を設定 result.setgamedate(date); result.setdukenumber(new Integer(randomInt)); result.setguestnumber(new Integer(userNumber)); } rec.addresult(result); return "response"; オブジェクト rec とは? 26

27 usernumberbean.java : 変数宣言 public class UserNumberBean implements Serializable { private int randomint; private int usernumber; private int correct; private String private Results private RecordResultBean rec; オブジェクト result エンティティクラスのインスタンス オブジェクト rec 永続化処理用メソッドが定義されている EJB のインスタンス 27

28 エンティティクラス? 28

29 このセッションでのトピック JavaEE6とJPAの概要サンプルアプリケーションによる理解 JPAを利用した永続化の実現動作させてみよう 29

30 JPA を利用した永続化の実現 30

31 エンティティ クラス 永続化されるデータをあらわすクラス EntityManager によって管理される POJO(Plain Old Java Object) として実装される 注釈を指定 永続ストアのキー ( 主キー ) に関連付けられた一意の ID を持つ (@Id 注釈 ) エンティティの要素 (POJO のフィールド ) へのアクセサ メソッド JPQL などを使って問い合わせ可能 31

32 エンティティとデータベースの関係 Results Private Integer id private Date gamedate private Integer dukenumber Private Integer usernumber public Results () public getxxx() public setxxx() クラスと表 RESULTS ID INTEGER [PK] GAME_DATE DATE [NOT NULL] DUKE_NUMBER INTEGER USER_NUMBER INTEGER <<Result>> id: 1 <<Result>> id: 3 インスタンスと列 ID (PK) GAME_DATE DUKE_NUMBER USER_NUMBER

33 Results.java : エンティティクラス = "RESULTS") public class Results implements = "ID") private Integer = private Date private String resultstring; Javax.persistence.* パッケージをインポート エンティティ クラスとマッピングされる表名 フィールド名と表の列名のマッピング 日付型のマッピング DB には保管しないデータ 33

34 Results.java : エンティティクラス ( 続き ) public String getresultstring() { } if (dukenumber!= guestnumber) { resultstring = " はずれ "; } else { } resultstring = " 当たり "; return resultstring; 画面に表示するときに はずれ あたり を表示する目的で設定している変数だが データベースには保管していない アノテーションを使用することで 一時的にエンティティのフィールドとして利用できる 34

35 作るのが大変そう 35

36 データベース表からのエンティティの作成 クラス名やパッケージを必要に応じて指定します 36

37 データベース表からのエンティティの作成 (2) 実際にはもう少し設定選択が存在します 37

38 エンティティオブジェクトが準備できたら 38

39 Java EE 環境での JPA の操作とトランザクション Java EE 環境では EntityManager は JTA トランザクションを利用する Bean 管理トランザクション (BMT) Servlet, CDI Bean コンテナ管理トランザクション (CMT) EJB プレゼンテーション トランザクション境界 Servlet JSF ManagedBean Web サービスエンドポイント public class ProductEJB private EntityManager em; // } EJB public class Product implements Serializable private Integer id; // } JPA 39

40 RecordResultBean.java : EntityManager への処理指示 import com.jpa.results; import javax.ejb.singleton; import javax.inject.inject; import javax.persistence.*; EJBを利用し public class RecordResultBean implements = "jpademopu") private EntityManager em; 40

41 EntityManager の取得 Java EE EntityManager は DI( 依存性注入 ) 可能 (@PersistenceContext 注釈 ) Java SE ( 参考 = jpademopu") EntityManager em; EntityManagerFactory を使ってインスタンス化 persitence.xml で定義した永続性ユニットを指定します transation-type は RESOURCE_LOCAL JDBC ドライバ情報を <property> 要素に指定 EntityManagerFactory emf = Persitence.createEntiryManagerFactory( jpademopu"); EntityManager em = emf.createentitymanager(); 41

42 RecordResultBean.java : 新しいデータの作成 ( 永続化開始 ) public void addresult(results result) { // 新規結果登録に当たり idを一つカウントアップする Integer maxid = new Integer(0); maxid = (Integer) em.createnamedquery("results.findmaxid").getsingleresult(); if (maxid == null){ maxid = 0; } } result.setid(maxid + 1); em.persist(result); Persistence Context 内に新たに登録する EM によって 適切に DB と同期化される 42

43 エンティティのライフサイクル new 存在しない em.find em.refresh em.flush TX コミット時に永続ストアから削除される New em.persist 管理対象 Managed em.remove 削除済み Removed PersistenceContext em.merge em.clear em.detatch デタッチ Detached 永続 ID が関連付けられたオブジェクト 43

44 エンティティの操作 (更新) EntityManagerのメソッド 管理対象エンティティを更新すると変更が永続ストアに反映される (SQLのUPDATE文に相当) Results result = em.find(results.class, 2); result.setdukenumber(5); 管理対象エンティティを取得 TX コミット時に変更がデータベースに反映される 管理対象ではない(デタッチ状態)エンティティを更新する場合は mergeメ ソッドで管理対象エンティティを取得する public void edit(results result) { em.merge(result); }; デタッチ状態のエンティティが引数として渡される 44

45 エンティティの操作 (削除) EntityManagerのメソッド 管理対象エンティティを削除すると変更が永続ストアに反映される (SQLのDELETE文に相当) エンティティを管理対象にしてから削除を行う public void remove(results result) { em.remove(em.merge(result)); } TXがコミットされると削除が永続ストアに反映される コミット時点ではJavaオブジェクトそのものは削除されない 45

46 index.xhtml 2: 結果一覧表示 直接次の画面ファイル名 <h:form> <h:commandbutton id="resultbutton" value=" 結果一覧! action="resultlist" /> </h:form> 46

47 resultlist.xhtml : 結果一覧表示画面 <table> タグに対応する JSF タグ 表の中身となるコレクション <h:outputlabel value=" ゲームの結果 " /> <h:datatable value="#{usernumberbean.resultrecord}" var="rec" border="1"> <h:column> 1 行分レコードの仮名 <f:facet name= header > 回数 </f:facet> #{rec.id} </h:column> 1 列分の設定 </h:datatable> 47

48 usernumberbean.java public List<Results> getresultrecord() { return rec.getresultlist(); } : 一覧表示画面のメソッド EL 式 #{UserNumberBean.resultRecord} は UserNumberBean クラスの getresultrecord() を呼び出しています 48

49 エンティティの操作 ( 静的検索 ) EntityManager のメソッド 予め検索方式が決まっている場合は Named Query と呼ばれる検索文を用意しておくことで = Results.findAll, query = SELECT r FROM Results r ORDER BY r.id")}) public class Results implements Serializable { EJB 側では上記の用意済み Query を利用して結果を取得 public List<Results> getresultlist() { List<Results> resultlist =em.createnamedquery("results.findall").getresultlist(); return resultlist; } 49

50 問い合わせの実行 問い合わせの結果を返すメソッド (Query / TypedQuery ) getresultlist() 問い合わせ結果の List を返す (TypeQuery は型付けされた List を返す ) getsingleresult() 単一の問い合わせ結果を返す (TypedQuery は型付けされた結果を返す ) 結果が複数ある場合は NonUniqueResultException がスローされる 結果がない場合は NoResultException がスローされる TIPS: どちらのメソッドでも UPDATE / DELETE 文を実行すると IllegalStateException をスローします UPDATE / DELETE 文を実行するには executeupdate() を使用します 50

51 エンティティの操作 ( 動的検索 ) EntityManager のメソッド 主キーに基づいてエンティティを検索する (SQL の SELECT 文に相当 ) メソッド戻り値は PersistenceContext に関連付けられた状態 ( 管理対象 ) find メソッドの引数 第 1 引数 エンティティ クラス 第 2 引数 主キー ( 基本データ型はオートボクシングされる ) public Results find(integer resultid) { return em.find(results.class, resultid); } 51

52 エンティティの問い合わせ JPQL(Java Persistence Query Language ) エンティティに対する問い合わせ言語 SQL によく似た構文 SELECT / UPDATE / DELETE に対応 WHERE 句 ( フィルタ ) / ORDR BY( ソート ) / GROUP BY ( 集約 ) も可能 SELECT r FROM Results r 識別変数 ( エイリアス ) エンティティ クラス名 52

53 基本的な JPQL エンティティのフィールドを返す JPQL SELECT r.dukenumber FROM Results r WHERE 句と ORDER BY SELECT r FROM Results r WHERE r.usernumber > 5 ORDER BY r.id 比較 BETWEEN LIKE IN など SQL で使用できる演算子は JPQL でも使用可能 文字列関数や算術関数も使用可能 CONCAT, SUBSTRING, TRIM, LOWER, UPPER, LOCATE, LENGTH, ABS, SQRT, MOD, SIZE など 53

54 このセッションでのトピック JavaEE6とJPAの概要サンプルアプリケーションによる理解 JPAを利用した永続化の実現動作させてみよう 54

55 動作させてみよう 55

56 ということで 56

57 まとめ JPA は Java EE の標準 OR マッピング フレームワークです Java オブジェクトを RDB などの注釈をしようしたかんたん開発 エンティティの操作は EntityManager を使用します CRUD 操作は EntityManager のメソッドで (create, find, merge, remove など ) トランザクション制御が必要な場合はコンテナ管理トランザクション (EJB) が便利 問い合わせは JPQL NativeSQL Criteria API で アプリケーション サーバにデータソースの設定を行いましょう 永続ユニットで指定した JNDI 名を設定する 本番環境ではチューニングも忘れずに 57

58 もう少し学習してみましょう! Tutorial のご紹介 58

59 もう少し学習を進めるために NetBeans IDE サイトの Tutorial を活用してみましょう 今回のサンプルの一部は 以下のサイトから入手できます NetBeans IDE サイト > Java EE 及び Java Web の学習 > Java Server Faces 2.x 入門 Tutorial サイトは最終的に英語ですが 今回のサンプルの原本が入手できますこのサイト上の指示に従って必要なセットアップを行って下さい 今回のサンプルコードは jsfdemo プロジェクトとしてダウンロードできます (JPA を追加して利用しています )

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