EJB 3 Java Persistence API (JPA) 完整指南：標準化 ORM、實體映射與 JPQL 查詢

背景：為何需要 JPA？

持久層是企業應用核心。早期需手寫 JDBC/SQL，後出現 TopLink、Hibernate、Kodo 等 ORM 框架簡化開發。EJB 2.x CMP 嘗試標準化但採用複雜。EJB 3 JPA (JSR-220) 終於提供 **Java EE/SE 通用的標準持久化 API**，獲主流廠商廣泛支援。

領域模型範例

Department 1 —< * Employee，FullTime、Contractor 繼承 Employee (雙向關聯)。

一、啟用中繼資料註解

Java SE 5.0 引入 Annotation，JPA 大量使用簡化配置（亦可用 XML 覆蓋）。

二、標準化 O-R 映射

1. 定義實體

@Entity
@NamedQuery(name="findAllDepartment", query="select o from Department o")
@Table(name="DEPT")
public class Department implements Serializable {
    @Id @Column(nullable=false)
    protected Long deptNo;

    @Column(name="DNAME")
    protected String name;

    @Column(name="LOC")
    protected String location;

    @OneToMany(mappedBy="department")
    protected Collection<Employee> employees;

    // getter/setter、add/removeEmployee 方法...
}

• @Entity 標記 POJO 為實體。
• @Id 標記主鍵 (欄位或屬性存取二擇一，全類別需一致)。
• @Table 指定資料表名，預設同類別名。
• @Column 細節映射欄位名、長度、非空等。

2. 可嵌入物件

@Embeddable
public class Address { protected String street1, street2, city, state; ... }

@Entity
public class Employee {
    @Embedded
    protected Address address;
    ...
}

3. 關聯映射

• @OneToOne、@OneToMany、@ManyToOne、@ManyToMany
• 雙向關聯需在 **非擁有端** 使用 mappedBy 指向擁有端屬性名。

4. 繼承策略

範例：Single Table 策略

@Entity @Table(name="EMP")
@Inheritance(strategy=InheritanceType.SINGLE_TABLE)
@DiscriminatorColumn(name="EMPLOYEE_TYPE", discriminatorType=DiscriminatorType.STRING, length=1)
public abstract class Employee implements Serializable { ... }

@Entity @DiscriminatorValue("F")
public class FullTime extends Employee {
    @Column(name="SAL") protected Double salary;
    @Column(name="COMM") protected Double commission;
    ...
}

@Entity @DiscriminatorValue("C")
public class Contractor extends Employee {
    @Column(name="RATE") protected Double hourlyRate;
    ...
}

三、EntityManager API：標準 CRUD 操作

取得 EntityManager

• **Container-managed** (Java EE)： @PersistenceContext(unitName="onjava") private EntityManager em;
• **Application-managed** (Java SE/獨立)： @PersistenceUnit EntityManagerFactory emf; EntityManager em = emf.createEntityManager(); 用畢 em.close()。

交易邊界

所有資料庫變更操作必須在交易內執行 (JTA 或 Resource Local)。

四、Java Persistence Query Language (JPQL)

JPQL 擴展 EJB-QL 2.x，支援：

• 簡化查詢語法
• JOIN 操作 (INNER JOIN, LEFT JOIN)
• GROUP BY / HAVING
• 子查詢
• 動態查詢與命名查詢
• 命名參數 (:param)
• 批次更新/刪除 (UPDATE ... SET ... WHERE, DELETE ... WHERE)

動態查詢

Query q = em.createQuery("select e from Employee e where e.empNo > :no");
q.setParameter("no", 100);
return q.getResultList();

命名查詢 (於實體定義)

@Entity
@NamedQuery(name="findAllEmployee", query="select e from Employee e where e.empNo > :no")
public abstract class Employee { ... }

Query q = em.createNamedQuery("findAllEmployee");
q.setParameter("no", 100);
return q.getResultList();

五、打包與部署

實體可打包於 Web 模組、EJB-JAR、EAR 函式庫或獨立 JAR。需在 META-INF 下放置 persistence.xml：

<persistence>
  <persistence-unit name="onjava">
    <provider>oracle.toplink.essentials.PersistenceProvider</provider>
    <jta-data-source>jdbc/OracleDS</jta-data-source>
    <!-- 類別自動發現，無需列出 -->
  </persistence-unit>
</persistence>

六、參考實作與工具

• 參考實作：EclipseLink (GlassFish)、OpenJPA (Apache)、Hibernate EntityManager。
• 開發工具：Eclipse Dali、Oracle JDeveloper 10.1.3+、BEA Workshop Studio。

結語

JPA 以 Annotation 為核心、預設大於配置、標準化 API 統一了 Java 持久化開發體驗。隨 Java EE 5 正式釋出，主流應用伺服器皆將內建支援，是建構企業級持久層的首選標準。

1. 上一篇文章： JDeveloper 10g 整合 JSF 1.0 完整設定指南：從函式庫安裝到 WAR 匯入
2. 下一篇文章： Spring IDE：Eclipse 開發 Spring 應用的最佳插件指南

Java 相關知識

Java 基礎核心：包、常量、靜態成員與繼承完整圖解

包機制、final 常量、static 靜態成員、繼承關係是

JavaBean 綁定屬性實戰：PropertyChangeSupport 完整指南

綁定屬性核心概念 綁定屬性（Bound Property）是

Java Swing GUI 開發入門指南：從 AWT 到 Swing 核心組件與佈局實戰

Java 不只是做後端，Swing 能構建原生跨平台桌面應用

Java 集合框架精講：Set 接口與 HashSet/LinkedHashSet 實戰

Set：不包含重複元素的集合，核心實現 HashSet（無序