JAVA PERSISTENCE API CZĘŚĆ 2 ASPEKTY ZAAWANSOWANE. Waldemar Korłub. Narzędzia i aplikacje Java EE KASK ETI Politechnika Gdańska

Transkrypt

1 JAVA PERSISTENCE API CZĘŚĆ 2 Waldemar Korłub ASPEKTY ZAAWANSOWANE Narzędzia i aplikacje Java EE KASK ETI Politechnika Gdańska

2 JPA w aplikacji Java EE Połączeniem z bazą danych zarządza serwer aplikacji Konfiguracja danych dostępowych zależna od wybranego serwera Konfiguracja nie występuje w kodzie samej aplikacji n Przenośność pomiędzy serwerami (+) n Rozproszenie konfiguracji (-) Serwer wykorzystuje pulę połączeń z bazą danych do obsługi wielu użytkowników Połączenie jest udostępniane aplikacji jako zasób JNDI (Java Naming and Directory Interface)

3 JPA w aplikacji Java EE Wstrzykiwanie obiektu klasy EntityManager em; Transakcje na serwerze Java EE Zarządzane przez kontener w warstwie EJB Zarządzane przez użytkownika (dewelopera) Serwery Java EE umożliwiają realizację transakcji rozproszonych Operacje na wielu bazach danych w jednej transakcji Jedna transakcja obejmująca wiele serwerów aplikacji n Z których każdy wykorzystuje własną bazę/bazy danych

4 Transakcje zarządzane przez użytkownika Wstrzyknięcie obiektu UserTransaction utx; Operacje na bazie danych: try { utx.begin(); //... utx.commit(); } catch (Exception ex) { utx.rollback(); }

5 Dziedziczenie w klasach encyjnych Model domenowy może wykorzystywać hierarchię dziedziczenia Szczególnie dla złożonych domen biznesowych, np. w aplikacjach korporacyjnych Model domenowy jest utrwalany w bazie danych Konieczna jest obsługa relacji dziedziczenia w czasie mapowania obiektowo-relacyjnego

6 Dziedziczenie w JPA JPA obsługuje dwa scenariusze użycia: Klasa bazowa nie jest samodzielną encją n W klasie n W klasach pochodnych: brak dodatkowej konfiguracji n Pola klasy bazowej odzwierciedlane jako dodatkowe kolumny w tabeli klasy pochodnej Klasa bazowa jest samodzielną encją n W klasie = = n W klasach

7 Strategia mapowania (dla dziedziczenia encji) Dla dziedziczenia z wykorzystaniem encji jako klasy bazowej dostępne są 3 strategie mapowania: SINGLE_TABLE n Pojedyncza tabela dla całej hierarchii dziedziczenia TABLE_PER_CLASS n Odrębna tabela dla każdej klasy konkretnej w hierarchii dziedziczenia n Każda z tabel zawiera kolumny dla pól dziedziczonych oraz pól samej klasy JOINED n Wspólna tabela z kolumnami dla pól klasy bazowej n Dodatkowe tabele dla pól klas pochodnych Wady i zalety poszczególnych strategii

8 Wersjonowanie obiektów encyjnych Problem edycji tego samego obiektu encyjnego przez różnych użytkowników Systemy z wielodostępem, np. aplikacje korporacyjne Czas od pobrania encji z bazy danych do zapisu zmian może być długi n Czas spędzony przez użytkownika w formularzu edycji n Kolejny użytkownik może rozpocząć edycję encji zanim poprzedni zakończy swoją Bez wersjonowania: nadpisywanie danych Najnowszy UPDATE wygrywa

9 Wersjonowanie obiektów encyjnych JPA oferuje podstawowy model wersjonowania encji z optymistycznym blokowaniem (ang. optimistic locking) Optymistycznie zakładamy, że konflikt nie wystąpi n Dwóch użytkowników nie rozpocznie edycji równolegle ale jeśli jednak wystąpi, zablokujemy możliwość nadpisania danych o wyższym numerze wersji Przydatne gdy konflikty występują rzadko n Większość zapisów kończy się powodzeniem n Sporadyczne odrzucenia nie są uciążliwe dla użytkowników n Aplikacja powinna pomóc użytkownikowi w scaleniu danych z konfliktujących wersji

10 Dla porównania: blokowanie pesymistyczne Pesymistycznie zakładamy, że nastąpi konflikt Aby mu zapobiec blokujemy możliwość rozpoczęcia edycji, jeśli inny użytkownik ją rozpoczął Informujemy użytkownika o zaistniałej sytuacji np. Nie możesz edytować tego dokumentu, bo jest on edytowany przez użytkownika Waldemar Korłub od :45 GMT

11 Wersjonowanie w JPA Wersjonowana klasa encyjna powinna zawierać pole private int version; JPA zwiększa numer wersji w bazie danych przy każdym zapisie Jeśli wersja w bazie danych jest większa niż wersja zapisywanego obiektu encyjnego odrzucenie zapisu

12 JPA a SQL JPA jest warstwą abstrakcji ponad językiem SQL Zapytania SQL są generowane przez bibliotekę ale deweloper ma wiele możliwości, aby na nie wpływać i specyfikować pożądane zachowania Domyślne zachowania są właściwe dla najczęstszych przypadków użycia W innych przypadkach mogą skutkować poważnymi problemami z wydajnością aplikacji Wykorzystanie JPA nie zwalnia dewelopera ze znajomości bazy danych i mechanizmów jej działania!

13 Logowanie zapytań SQL Możliwość logowania zapytań SQL ułatwia diagnozowanie problemów Konfiguracja w pliku persistence.xml (po stronie aplikacji): Hibernate: <property name="hibernate.show_sql" value="true"/> <property name="hibernate.format_sql" value="true"/> EclipseLink: <property name="eclipselink.logging.level.sql" value="fine"/> <property name="eclipselink.logging.parameters" value="true"/>

14 Logowanie zapytań SQL Zaleca się konfigurację poziomów logowania na serwerze zamiast użycia pliku persistence.xml Hibernate na serwerze Wildfly: Plik standalone/configuration/standalone.xml Poziomy logowania definiowane w sekcji: <subsystem xmlns="urn:jboss:domain:logging:3.0"> Logowanie zapytań SQL: <logger category="org.hibernate.sql"> <level name="debug"/> </logger>

15 Logowanie zapytań SQL Hibernate na serwerze Wildfly ciąg dalszy: Logowanie wartości parametrów zapytań SQL: <logger category="org.hibernate.type.descriptor.sql"> <level name="trace"/> </logger> Logowanie informacji o grupowaniu zapytań: <logger category="org.hibernate.engine.jdbc.batch"> <level name="debug"/> </logger>

16 Logowanie zapytań SQL Hibernate na serwerze Wildfly ciąg dalszy: Aby informacje były widoczne na konsoli konieczne jest ustawienie poziomu wyświetlanych komunikatów n TRACE lub DEBUG w zależności od wcześniejszych ustawień: <console-handler name="console"> <level name="trace"/> <formatter> <named-formatter name="color-pattern"/> </formatter> </console-handler>

17 Grupowanie zapytań (ang. batch queries) Popularne implementacje JPA przy ustawieniach domyślnych nie grupują zapytań SQL Każdy INSERT/UPDATE wykonywany jako osobne zapytanie Narzut po stronie bazy danych na parsowanie zapytań W przypadku wielu zapisów w jednej transakcji grupowanie znacząco skraca czas obsługi Konfigurację grupowania może określić w pliku persistence.xml

18 Grupowanie zapytań INSERT/UPDATE (biblioteka Hibernate) Maksymalna liczba grupowanych zapytań: <property name="hibernate.jdbc.batch_size" value="50"/> Pojedynczy batch może odnosić się do jednej tabeli Problem grupowania przy zapisywaniu na zmianę obiektów różnych typów Szeregowanie operacji: <property name="hibernate.order_inserts" value="true"/> <property name="hibernate.order_updates" value="true"/> Obsługa grupowania dla wersjonowanych encji: <property name="hibernate.jdbc.batch_versioned_data" value="true"/> Hibernate wyłączy grupowanie jeśli = GenerationType.IDENTITY)

19 Grupowanie w zapytaniach SELECT (biblioteka Hibernate) Liczba obiektów wczytywanych jednorazowo w czasie ładowania powiązanych encji: <property name="hibernate.default_batch_fetch_size" value="20"/> Liczba wierszy odczytywanych jednorazowo z kursora bazodanowego dla zapytania SELECT: <property name="hibernate.jdbc.fetch_size" value="50"/>

20 Studium przypadku: Problem 1+N zapytań Przykładowa aplikacja (JPA_1_plus_N) Na rozgrzewkę: grupowanie zapytań INSERT Problem 1+N zapytań przy ładowaniu = ): n FetchType.LAZY pobieranie danych z bazy na żądanie n FetchType.EAGER pobranie wszystkich danych bezpośrednio po załadowaniu encji (niezalecane) n Wpływ ustawienia hibernate.default_batch_fetch_size na sposób pobierania danych Składnia LEFT JOIN FETCH

21 Grafy encji (ang. entity graphs) Sposób ładowania powiązanych obiektów encyjnych można również określić za pomocą grafu encji Domyślny graf encji wynika z wartości atrybutów fetch itd. n Nie zaleca się używania strategii FetchType.EAGER n Jeśli użyto wyłącznie strategii FetchType.LAZY, to domyślny graf encji nie zawiera żadnych związków Pożądany graf encji należy podać jako wskazówkę (ang. hint) dla JPA w czasie budowania zapytania

22 Grafy encji (ang. entity graphs) Związki występujące w grafie są ładowane w ramach jednego zapytania Pozostałe związki są ładowane w zależności od użytej wskazówki: javax.persistence.loadgraph pozostałe związki zgodnie z grafem domyślnym javax.persistence.fetchgraph pozostałe związki nie są ładowane UWAGA: biblioteka Hibernate traktuje opcję fetchgraph tak samo jak loadgraph

23 Definicja grafu W name = Invoice.Graphs.WITH_ADDRESS, attributenodes = {@NamedAttributeNode("address")}) }) public class Invoice implements Serializable { public static class Graphs { public static final String WITH_ADDRESS="Invoice{address}"; } } Address address;

24 Wykorzystanie grafu Dla obiektu klasy Query: TypedQuery<Invoice> query = em.createquery( "SELECT a FROM Invoice a", Invoice.class); query.sethint("javax.persistence.loadgraph", em.getentitygraph(invoice.graphs.with_address)); List<Invoice> invoices = query.getresultlist(); W metodzie EntityManager.find(): EntityGraph entitygraph = em.getentitygraph(invoice.graphs.with_address); Invoice invoice = em.find(invoice.class, id, singletonmap("javax.persistence.loadgraph", entitygraph));

25 Pytania?