Persistenz - of Ralf Gitzel

Persistenz
Ralf Gitzel
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Themenübersicht
Ralf Gitzel
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Übersicht
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•
•
•
•
Grundkonzepte Entity Beans
Meine erste Entity
Entity-Manager
Lernziele
Übungsaufgabe
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Grundkonzepte Entities
Ralf Gitzel
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Konzept der Persistenz
• Persistente Daten sind auch nach
Beenden des Programms vorhanden.
• Sie können bei erneutem Aufruf des
Programms wieder rekonstruiert werden.
• Klassisches Werkzeug für Persistenz ist
die relationale Datenbank.
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EJB Architektur
Request
Response
Web Container
View & Controller
Servlet
DB
Persistence
Provider
EJB Container
Model
EJB
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Umsetzung des Datenmodells in
Entities
• EJB 3 Java Persistence API (JPA)
• Vorraussetzungen:
– Markierung der Domänenobjekte
– Eindeutige Identifizierung jedes Objekts
(Schlüssel)
– Definition der Objektbeziehungen
– Definition von Regeln zum Speichern
in/Laden aus einer Datenbank
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Vom Java Objekt zur Entity
Java Objekt
Annotationen
Entity
Annotationen
Entity mit ORM
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Meine erste Entity
Ralf Gitzel
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Hinweise
• Anweisungen zum Konfigurieren der
Datenbank (inkl. Anlegen der Tabellen)
mit Glassfish finden sich im Anhang
• In unseren Beispielen gehen wir immer
davon aus, dass die Datenbanktabellen
bereits existieren
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Entity Bean
Markierung
als Entity
Eindeutiger
Identifikator
(d.h. Schlüssel)
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Eigenschaften einer Entity
• Muss einen public-Konstruktor ohne
Parameter haben
• Kann von anderen Klassen erben
• Kann abstrakt sein
• Referenzierte Klassen müssen auch
Entities oder serialisierbar sein
Anm.: Ist gar kein Konstruktor definiert, so gibt es automatisch einen
Public-Konstruktor ohne Parameter.
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Markierungen für die Variablen
• @Id: Der Primärschlüssel für dieses
Objekt, d.h. der Identifikator
• @Transient: Wird nicht mit
abgespeichert, ist also beim Laden 0, null
etc.
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Datenbanktabelle: Personendaten
Tabelle mit
Personendaten
Nachname
Eintrag (Schlüssel)
Noch offen: Wie kann ich die Entity auf die Datenbank abbilden?
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Abbildung auf Datenbank
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@Table
• Namen der Tabelle angeben
• Verwendet man diese Annotation nicht,
so wird die Tabelle mit dem gleichen
Namen wie die Entity verwendet
• Optionale Parameter: catalogue,
schema, uniqueConstraints
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@Column
• name: Name der Spalte in der
angegebenen Tabelle
• Anmerkung: Optionale Annotation Wenn diese Angabe fehlt wird der
Feldname als Spaltenname genommen.
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Zusammenfassung Entities
Entity
Table
Klasse
Id
Instanzvariable 1 =
Column eindeutiger Identifikator
Entity Annotationen
Column
Instanzvariable 2
Column
Instanzvariable n
ORM Annotationen
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EntityManager
Ralf Gitzel
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Rolle des EntityManagers
• Ein Objekt, das den Zugriff auf die
Datenbank erlaubt
• Hier betrachten wir nur den einfachsten
Fall der Anwendung
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Beispiel
Personendaten sollen gespeichert und wieder geladen werden!
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Datenbank
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Schritt 1: Entity Manager
erzeugen
Wird durch Dependency
Injection in die SessionBeanKlasse eingefügt
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Persistence XML
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
unitName
<persistence>
<persistence-unit name="test">
<jta-data-source>jdbc/sample2</jta-data-source>
<properties>
</properties>
</persistence-unit>
Name der
Datenbank (s.
</persistence>
Anhang)
Liegt im Verzeichnis META-INF
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Schritt 2: Daten schreiben
Objekt aus Servlet
Aufruf des Entity Managers
Datei: PersonenQuelle.java (eine Session Bean)
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Schritt 3a: Daten wieder lesen
Daten aus der Tabelle
auslesen über
Primärschlüssel
Datei: PersonenQuelle.java (eine Session Bean)
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Schritt 3b: Daten wieder lesen
Komplexere Abfragen
sind möglich
Datei: PersonenQuelle.java (eine Session Bean)
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Gesamtes Beispiel
Datei: PersonenQuelle.java (eine Session Bean)
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Lernziele
Ralf Gitzel
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Lernziele
• Wie mache ich aus einer Javaklasse eine
Entity, wenn ich die Tabelle und die
Spaltennamen kenne?
• Nicht relevant: Enum, Persistence
Provider
• Muss nicht programmiert werden können
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Übungsaufgabe
Ralf Gitzel
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Aufgabenstellung
• Hinweis: Diese Aufgabe dient zur
Wiederholung von JSF als
Klausurvorbereitung, d.h. es kommen
keine Session Beans oder Entities darin
vor.
• Es soll eine Film“datenbank“ erstellt
werden, bei der man Filme eingeben
kann, die dann als Liste angezeigt
werden.
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Eingabe der Filmdaten
Nochmal auf
dieser Seite einen
Film eingeben
Letzte Eingabe –
danach zur
Filmliste wechseln
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Ausgabe der Filme
Icon zeigt die
Bewertung von 1
bis 3 an!
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Hinweise
• Navigation soll über die Regeln erfolgen,
auch wenn sie hier relativ einfach ist
• Der Name der Bilder kann aus Text und
Expression Language zusammengesetzt
werden
• Material:
– Webseite zur Eingabe (ohne die ManagedBean)
– Helferklasse zum Speichern von Filmen
– Grafiken für die Bewertung
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Anhang: Aufsetzen der
Datenbank
Ralf Gitzel
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Einleitung
• Falls Sie Persistenz ausprobieren wollen,
hier eine kurze Anleitung zum Einrichten
der DB
• Die ersten Schritte können Sie
überspringen, wenn Sie bereits einen
Server aufgesetzt haben
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Neues Serverprofil erzeugen
New > Server
38
Neues Serverprofil
39
Server Details
Mit „Next“ zu dieser Seite, danach mit „Finish“ erzeugen.
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Server Preferences
Menu: Window > Preferences
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Datenquelle anlegen
„New“ im Kontextmenü um eine neue Database Connection
Anzulegen.
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Datenquelle anlegen
Typ =
Derby
Name
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Datenquelle anlegen
Neuen Treiber (s.
nächste Seite)
Einstellungen I
Einstellungen II
44
Neuer Treiber
45
Neuer Treiber
Jar List Reiter
auswählen
Jar-File (in GlassfishUnterordner: javadb/lib
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Datenbank anschauen
Hier liegen später unsere
Datenbanktabellen
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Server Starten
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Server konfigurieren
Server kann über den Webbrower konfiguriert werden.
49
JDBC konfigurieren
1. Pool
anlegen
50
Pool anlegen
Beliebiger
Name
Derby =
JavaDB
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Datenbankparameter
Herunterscrollen
s. Folie
„Datenquelle anlegen“
52
JDBC Resource
Neue
Ressource
erzeugen
53
JDBC Resource
Wichtig: Unseren
neu erzeugten
Pool verwenden!
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Tabellen in der Datenbank
anlegen
SQL Scrapbook
öffnen
55
Befehl zum Anlegen der Tabelle
Ausführen mit Rechtsklick und „Execute All“
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Resultat überprüfen
Die neu angelegten Tabellen können in einer Entity verwendet werden.
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Tabellendaten
anzeigen/verändern
Rechtsklick: Data > Edit
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Anhang 2: Entity Beziehungen
Ralf Gitzel
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Gruppendiskussion: Wie programmiere ich
diese Beziehungen in (normalem) Java?
hat
Auto
Fahrzeugschein
hat
Auto
Fahrzeugschein
gehörtZu
vorderRad
Rad 1
Motorrad
hinterRad
Rad 2
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JEE Beziehungen
• Basieren auf den „normalen“
Javareferenzen
• Durch Annotationen wird das Mapping
auf die Datenbank hergestellt
• Alle beteiligten Klassen müssen Entities
sein
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Entity Beziehungen
Beziehungstyp
Annotation
1-zu-1: Ein Auto hat einen Motor
und jeder Motor gehört zu genau
einem Auto
@OneToOne
1-zu-n: Eine Stadt hat mehrere
Häuser
@OneToMany
n-zu-1: Ein Haus gehört zu einer
Stadt
@ManyToOne
n-zu-n: Mehrere Personen
können mehrere Konten haben
@ManyToMany
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Direktionalität
• Uni-Directional: Die Verbindung ist nur
auf einer Seite sichtbar.
• Bi-Directional: Die Verbindung ist auf
beiden Seiten sichtbar.
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Fallübersicht
@OneToOne (Unidirektional)
@OneToOne (Bidirektional)
@OneToMany (Unidirektional)
@OneToMany (Bidirektional)
@ManyToOne (Unidirektional)
@ManyToOne (Bidirektional)
@ManyToMany (Unidirektional)
@ManyToMany (Bidirektional)
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Fallübersicht
@OneToOne (Unidirektional)
@OneToOne (Bidirektional)
@OneToMany (Unidirektional)
@OneToMany (Bidirektional)
@ManyToOne (Unidirektional)
@ManyToOne (Bidirektional)
@ManyToMany (Unidirektional)
@ManyToMany (Bidirektional)
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Übersicht
EJB 1
Referenz
Tabelle 1
Spalte X
EJB 2
Tabelle 2
Fremdschlüssel
Spalte Y
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Beispiel Unidirektional 1-zu-1:
Geheimagent mit Deckidentität
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Tabelleneinträge
Frage: Unter welcher Emailadresse erreicht man James Bond?
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Klasse SecretAgent
1-zu-1
Beziehung
Wert
veränderbar?
Spaltenname
Spaltenname in der
Zieltabelle
Klasse: entity.intro.onetoone.SecretAgent
Testen mit: AgentForm.html (aber vorher manuell Tabelle füllen)
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Klasse CoverIdentity
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Keine Referenz auf SecretAgent da unidirektional
Optionale Parameter von
@OneToOne
• TargetEntity: Angabe des Namens der
Ziel-Entity
• Cascade
• Fetch
• Optional: Muss dieser Wert gesetzt sein
oder nicht?
• MappedBy: Für bidirektionale
Verbindungen
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Fallübersicht
@OneToOne (Unidirektional)
@OneToOne (Bidirektional)
@OneToMany (Unidirektional)
@OneToMany (Bidirektional)
@ManyToOne (Unidirektional)
@ManyToOne (Bidirektional)
@ManyToMany (Unidirektional)
@ManyToMany (Bidirektional)
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Übersicht
Referenz
EJB 1
EJB 2
Referenz
Tabelle 1
Spalte X
Tabelle 2
Fremdschlüssel
Spalte Y
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Datenbankeintrag
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Koffer-Klasse
Genau wie
vorher!
Klasse: entity.intro.onetoone.Koffer
Ausprobieren mit: KofferServlet
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Griff-Klasse
Keine @Column
mappedBy
(s. n. Folie)
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Anmerkungen
• mappedBy:
– Referenz auf das Feld in der „Haupt“-Entity,
welche auf diese Entity verweist.
– Nur eine Entity in der Beziehung muss
diesen Parameter haben.
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Anhang 3: Alternative
Schlüssel
Ralf Gitzel
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Alternative Schlüsseldefinitionen
Person
__________________
Name (Key)
Vorname (Key)
Alter (Key)
Geburtsort (Key)
Wohnort
Person
__________________
Person_Id (Key)
Wohnort
@IdClass
Autom. Erzeugung
@EmbeddedId
Referenz
PersonID (Key)
__________________
Name
Vorname
Alter
Geburtsort
PersonID (Key)
__________________
Name
Vorname
Alter
Geburtsort
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Alternative Schlüsseldefinitionen
• @IdClass: Zusammengesetzter
Schlüssel, Objekt wird implizit aus allen
Schlüsselfeldern erstellt
• @EmbeddedId: Zusammengesetzter
Schlüssel, der explizit durch eine
Variable in der Klasse repräsentiert wird.
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@Id - Erlaubte Typen
• Primitive Datentypen (int etc.) und
deren Wrapper (Integer etc.)
• java.lang.String
• java.lang.Date oder java.sql.Date
• …
• Hinweis: float und double vermeiden
(wegen Genauigkeit der Kommastellen)
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Verwenden von Surrogate Keys
• Viele Datenbanken unterstützen die
„automatische Erstellung“ von
Schlüsseln, z.B. über Identity Columns
• Dem Schlüsselfeld wird automatisch ein
Wert zugewiesen, der nichts mit den
Daten der Entity zu tun hat (d.h. z.B.
„12567“ statt „Ralf Gitzel“)
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Erstellen einer Identity Column in
Derby (Glassfish Datenbank)
Automatischer
Tabellenwert, beginnt
bei 1, wird jedesmal
um 1 erhöht
83
Entity Klasse
Einziger Unterschied
zu normaler Entity.
Aber: Die Spalte
muss in der DB
entsprechend
eingerichtet sein!
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Klasse: entity.key.IDPerson
Resultate in der Tabelle
Mehrmals identischer Aufruf
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Aufruf zum Test: http://localhost:8080/EntityIntroductionWeb/IDPersonServlet