Persistance avec JPA

Slide 1: Niveau : Simple Avancé Expert Public : Dévelopeur Architecte Manager Architecture Technique Applicative Persistance des Objets Java EJB Entity 3.0 Java Persistent API « JSR220-243 » avec JEE 5 (SDK) « JSR 244 », Comment appliquer la transparence de la persistance aux objets du domaine métier ? « Mapping Objet Relationnel ((Object Relational Mapping) » Object Mapping) EJB 1 préparez -vous, 2 faite attention, 3, partez ! -vous, Publication : décembre 2005 Catégorie : veille technologique Auteur : Jimmy SIMEON Version éditoriale : 3 mars 2006

Slide 2: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Agenda Historique de la persistance chez SUN Microsystems Contexte de création des EJB 3.0 Entity Road Map API et spécification EJB 3.0 bêta EJB 3.0 un conteneur léger de persistance Architecture en couches et les EJB 3.0 Serveur d’Application et outils intégrant EJB 3.0 Annotations EJB 3.0 Gestionnaire de persistance Cycle de vie des EJB Entité Analyse et conception mapping Objet / relationnel Projection de l’état des objets en base Concilier les modèles UML/OO (Orienté Objet) et MCD/E-R (Entité Relation) Law of Demeter « don't talk to strangers » Packaging et déploiement des EJB 3.0 Entity Fichier de configuration persistence.xml Benchmark EJB 3.0 Points forts des EJB 3.0

Slide 3: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Historique de la persistance chez SUN Microsystems Java SE 7 (version 1.7, nom de code Dolphin) Java SE 6 bêta (version 1.6, nom de code Mustang) JEE 5 : Q1 2006 JEE 5 bêta / EJB 3.0 (version 1.5) : 2005 J2SE 1.5 (nom de code Tiger) : 2005 Tiger) Janvier 1996 : JDK 1.0, Septembre 1996 : ajout de JDBC 1.0 J2SE 1.4 (Merlin ), JDBC 3.0 : 2002 EJB 2.1 : Novembre 2002, J2EE 1.4 Février 1997 : JDK 1.1, Sérialisation « web services » : session stateless, plate-forme « web services » CMTS (container-managed Timer Service), EJBQL de graphes d’objets dans un fichier JDO 1.0 : Mai 2002, JSR 12 séquentiel de bytes. Communication entre deux JVM (machines) avec RMI. Première implémentation JDO : Juillet 2001, Août 2001 LiDO J2SE 1.2 et JDBC 2.0 : Décembre 1998 EJB 2.0 : Juillet 2001, J2EE 1.3 EJB 0.8 : 1998 « message Driven » : JMS pour les MOM et Web Services s ’inspire de CORBA 2.0 CMR (Container-Managed Relationships), EJB QL (limité) IBM et SUN interface locale (requête par référence dans une même JVM) Interface distante (requête par passage de valeur, EJB 1.1 : 2000, J2EE 1.2 sérialisation) ejb-jar.xml (descripteur XML), Remote exception, cast « narrow » CMP (Container-Managed Persistance), problème de performance des Entity EJB 1.0 : 1999 EJB entité pas conseillée (optionnel )

Slide 4: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Contexte de création des EJB 3.0 Entity Diminuer le coût de développement des EJB Entity Spécification SUN «An entity bean is a lightweight persistant domain object». Simplifier EJB 2.1 (trop technique, limite la programmation Objet) Abandon de l’approche composant d’infrastructure (EJB 1.0, 1.1, 2.0, 2.1) Annotation du code (JSR175/J2SE 1.5, Tigger) vs configuration XML Programmation avec des classes Java et interface métier (POJO/POJI = EJB3) Test à l’extérieur du conteneur d’appli. (raccourcit le temps de dév.) Guerre des technologies de persistance des objets Java en 2005 Rod Johnson, Juergen Hoeller «J2EE Development without EJB», juillet 2004 Kaving KING (JBoss/Hibernate), OracleAS TopLink, Apache OJB, iBatis, XCalia (ex. LiBeLIS)… SUN : Linda DeMichel (EJB 3, JSR 220), Craig Russel (ex VERSANT/JDO JSR 243) SUN publie une lettre de la réconciliation « A Letter to the Java Technology Community » http://java.sun.com/j2ee/letter/persistence.html , JSR 220 = EJB + JDO Choix de SUN, JavaBean ou Enterprise Java Bean ? 1998, SUN annonce la mort des objets JavaBeans (getter et setter) 2006, SUN s’inspire des JavaBeans pour les « Enterprise Java Bean 3.0 » !

Slide 5: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 API et spécification EJB 3.0 bêta 2005 : Spécification en version « Draft final » et API en version bêta JSR 244, Java EE 5, Proposed Final Draft v1 / v2 : 21 novembre 2005 / 22 février 2006 API : Q4 2005 en version bêta, Q1 2006 en version finale http://developers.sun.com JSR 220, EJB 3.0, Proposed Final Draft : décembre 2005 FAQ : http://java.sun.com/j2ee/persistence/faq.html JavaDoc : http://java.sun.com/javaee/5/docs/api/index.html Package :

Slide 6: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 EJB 3, un conteneur léger de persistance Paradigmes AOP/IoC, annotation (JSR175), apport des frameworks JDO/HIBERNATE « Printemps des développeurs » AOP, IoC;) Inversion de contrôle (injection de dépendance) « Principe d’Hollywood », @Ressource(name=« myDB »), public DataSource myDataSource; @EJB(name=« myBean »), public MyBean mybean. Tisseur d’Aspects et Programmation Orientée Aspect @Remote @Stateless @Interceptors( { “TraceInterceptor”} ) Annotation pour diminuer le volume du code technique EJB Session : @Stateless, @Statefull, @Remote, @Local, EJB persistant : @Entity, @Embeddable (sans identifiant), @Table, Attribut non persistant : @Transient Nouveau modèle de persistance à la JDO-HIBERNATE EntityManager ; @Table, @Column, @OneToMany, etc. Bonne pratique de développement « Principe of Demeter, PoD »

Slide 7: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Architecture en couches JEE - EJB 3.0 Interface Présentation (projet) Application (Métier) Données (Métier) Utilisateur Couplage Couplage n e tio rc a u gr Logique Domaine o ss té In e R couplage couplage couplage Poste Logiciel Application Entités = POJOs SQL Conteneurs EJB 3.0 Web container Transaction, Sécurité, EJBException, … application.xml ion y s ntit Ses E EJB EJB Enterprise Archive persistence.xml .war .jar .par (*.ear) Persistence ARchive

Slide 8: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Architecture en couches et les EJB 3.0 EJBQL, requête nommée, etc. Application (Métier) Données (Métier) Session de persistance Propagation des contextes : Transaction, Sécurité. Couplage n e tio rc a u gr Logique Domaine o ss té In e R Base de données couplage couplage relationnelle Session Entity DML Langage de persistance = config XML ou annotation « SQL » Moteur de génération du SQL (le conteneur EJB 3.0) = portabilité du code vis-à-vis des SGBDR Requête EJBQL nommée Object Relationnal Mapping Par annotation (creation) @OneToMany ( stockage) @Table ….

Slide 9: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Serveur d’Application intégrant EJB 3.0 Oracle Application Server 10g et Resin 3.0.18, JBoss Application Server 4.0.4 RC1 EJB 3.0 RC5 / Hibernate 3.0, Weblogic Server 9.0 bêta (rachète SolarMatrics en nov 2005 avec ses compétences EJB3.0 via Kodo) WebSphere 7.0 prévu Q3-Q4 2007 (avec Java EE 5) WebSphere (rachat le 10 mai 2005 dernier de GlueCode, l'équipe des développeurs à l'origine de Geronimo), Sun Java System Application Server PE 9 bêta GlassFish community (serveur d’application JEE 5 Open Source) Rappel : JEE 5 sera disponible d’après la Road Map SUN en mars 2006

Slide 10: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Outils pour le développement EJB 3.0 Plug-in Eclipse JSR220-ORM Plug-in offert par la société VERSANT à la communauté Eclipse Support EJB 3.0 (JSR 220) et JDO 2.0 (JSR 243) Facilite le « Round Trip Engineering » OracleAS TopLink 10g Release 3 : implémente une version intermédiaire des ejb 3

Slide 11: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Outil Plug-in Eclipse JSR220-ORM Se connecter à la base de données (explorateur) 1 3 2 4 5

Slide 12: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Outils Plug-in Eclipse JSR220-ORM Entité-Relation, Persistance, Mapping, Modèle

Slide 13: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Annotations EJB 3.0 – Types et propriétés de Bean Accès direct aux champs persistants Getter et Setter

Slide 14: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Annotations EJB 3.0 – Générateur de clés primaires

Slide 15: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Annotations EJB 3.0 – Mapping Objet / Données

Slide 16: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Annotations EJB 3.0 – Relation entre Bean

Slide 17: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Annotations EJB 3.0 – Requêtes EJBQL et SQL

Slide 18: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Annotations EJB 3.0 – Propagation des Transaction et de la Sécurité

Slide 19: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Architecture en couches et le code des EJB 3.0 EJBQL, requête nommée, etc. Application (Métier) Session de persistance Transaction Sécurité Employee Department n tio a gr Logique Domaine té In SLSB 1* Base de données POJI / POJO relationnelle DML « SQL »

Slide 20: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Récupérer des EJB Entités Récuprer le gestionnaire le persistance Créé la persistance de l’état de l’objet POJO p = new POJO(); // POJO créé (annotation typée @Entity) em.persist(p); // EJB Entity créé Récupérer un EJB Entity en tant que DTO (ou VO) return em.find(Department.class,id); return em.createQuery(« select c from POJO p »).listResult();

Slide 21: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Gestionnaire de persistance La Home des EJB entités disparaît et laisse la place à l’Entity Manager (Home générique) EntityManager permet de : Créer un EJB Entity (état persistant) Rechercher une entité (findByPrimaryKey) Exécuter une requête EJBQL Vérifier l’existance d’un clé primaire (contrains) Opérations de type : Create Read Update Delete (CRUD)

Slide 22: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Cycle de vie des EJB Entité Persistent POJO POJO p=new POJO() p.setAtribut =… Transient ENTITY Manager.persist (p) DTO (VO) Detached Sérialisé en dehors de la VM Fin du contexte de persistance

Slide 23: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Analyse et conception mapping Objet / relationnel Normaliser ou dénormaliser les modèles objets ou de données ? Choix entre clé naturelle, synthétique (artificiel), composites ? Stratégie de propagation du cotexte transactionnel ? Choisir entre les 4 Niveaux et 3 conditions d’isolations ? Activer un verrou optimiste ou pessimiste ? Mise à jour en cascade ou gestion des orphelins ? Impacts des requêtes SQL vis-à-vis de la navigation dans les objets ? Synchronisation Objet/Données en temps réel, a la demande ou retardée (lazy loading) ou par batch ? Gestion des transactions par le conteneur (CMP ou BMP) ? Utilisation d’un cache de session ou global (2 ième niveau) Mettre en œuvre des index, jointures, contraintes intégrités ? Un SGBD respectant les critères ACID ? Utiliser le Design Pattern DAO, Service Locator, anti-pattern DTO/VO ? Expert Java et Base de données = Expert Mapping R/O !

Slide 24: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Projection de l’état des objets en base ! (Identification de l’objet et clé primaire) Entity Embeddable Entity Entity id id id Entity Entity Entity id id id Différentes stratégie de stockages PK PK PK PK, FK PK PK Identité d’un objet ? Hascode un identifiant de la JVM, Génération d’un id unique (UUID / GUID), PK, FK PK, FK PK id un Aspect ?

Slide 25: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Concilier les modèles UML/OO et MCD/E-R Approches « down-top », « top-down » et « in the middle » (par défaut) accès aux attributs via des getter et setter Modèle (Classe), @Entity @Entity @Table @Table Mapping OR Authors 0..n Articles (annotation, XML) @Id @Id @Basic @Basic 0..1 access= PROPERTY ⇒Contrainte d’implémentation = Visibilité (portée) des Attributs = public ou protected :Authors :Articles OneToMany Objet (états) Conteneur de persistance Données (relationnel)

Slide 26: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Entity « Articles » cardinalité « One-To-Many » avec « Authors » Flux binaire de l’objet (marshalled / unmarchalled) Pour persister et être envoyé sur le réseau à un autre niveau de l’application Type de l’EJB définit par annotation Attribut et colonne Mappée ne porte pas forcément le même nom Les annotations dans le code décrivent le mapping entre les attributs de l’objet et la colonne de la table. Type de la relation entre Article et Author Définit la colonne de la jointure de la relation OneToMany

Slide 27: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Entity « Authors » cardinalité « One-To-Many » avec « Articles » Clé primaire (auto incrémentée, stratégie à la discrétion de l’éditeur) de SGBDR De type @Basic par défaut Donc persistant pour les attributs non « transient » CascadeType.PERSIST, CascadeType.REMOVE, CascadeType.REFRESH, CascadeType.MERGE Opérations de persistance Appliquée à Articles (synchronisation avec la base de données) Synchronisation « immédiate » Nom de la relation (bidirectionnelle) des attributs de l’objet persistant pas nécessaire pour les relation Avant son utilisation (Pas de lazy loading) bidirectionnelle OneToMany et ManyToOne

Slide 28: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Law of Demeter \"don't talk to strangers\" Stocke un nouvelle article dans la classe Author Stocke une référence de l’objet Author dans Article Encapsule proprement la gestion d’une collection à l’intérieur de la classe « Author ». Da ns le c od ed e« Au tho r » L’approche de « Demetter » est préférable à : AnAuthor.getArticles().add(aArticle) Law of Demeter = \"don't talk to strangers\", Découple la manipulation directe d’éléments à l’intérieur d’une collection contenu dans un autre objet.

Slide 29: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Packaging et déploiement des EJB 3.0 Entity Unité de persistance Configuration *.par (persistance archive) Unité de persistance : META-INF/persistence.xml Un nom pour le manager d’entités avec son fournisseur et ses informations de configuration L’ensemble des classes utilisées par l’unité de persistance Le mapping des méta-données (via annotations ou fichiers xml), afin de faire la relation avec la base de données Packaging *.ear (enterprise archive) META-INF/application.xml name : nom de l’entity manager. Si vous ne spécifiez pas de L’archive de persistance : nom, le nom du fichier sera utilisé comme nom de l’entity La norme J2EE spécifie que l’archive utilisera manager (exemple : orderEntities.par => orderEntities) l’extension « .par » afin de regrouper l’ensemble provider : spécifie le nom du fournisseur de persistance. des fichiers liés aux entités. La classe indiquée doit héritée de la classe : « Si vous regrouper l’ensemble de vos applications javax.persistence.spi.PersitenceProvider ». dans une archive d’entreprise « .ear » vous devez jta-data-source / non-jta-data-source : définit le nom JNDI spécifier votre archive de persistance dans votre global d’une source de données JTA ou non. fichier application.xml grâce aux lignes suivantes : mapping-file/jar-file/class : declare l’ensemble des classes <application> gérées par l’unité de persistance. <module> Vous pouvez utiliser un ou plusieurs des éléments suivants : <persistence>orderEntities.par</persistence> fichier de mapping objet/relationnel fichier jar </module> une liste de classe (explicite) </application> les classes contenues dans l’archive persistante Vous pouvez déployer plusieurs archive de properties : liste de propriétés utilisées pour spécifier des persistance dans une même application informations de configuration spécifiques au fournisseur. d’entreprise.

Slide 30: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Fichier de configuration « persistence.xml »

Slide 31: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Benchmark EJB 3.0 (Oracle AS) The Performance of EJB 3.0 Does Simplicity and Power Come at a Price? By: Peter Zadrozny; Raghu R. Kodali Oct. 1, 2005 11:00 AM http://fr.sys-con.com/read/131767_1.htm

Slide 32: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Points forts des EJB 3.0 Bénéficie de l’expérience Hibernate, Oracle, JBoss, Versant, etc. S’inspire des frameworks « Hibernate », « JDO », « OracleAS TopLink » (EntityManager) et « Spring » (IoC ou DI). Simplification du code et diminution du nbr de ligne de code (gain +30%) Héritage Entity d’un autre Entity ou d’une classe Java Association entre EJB polymorphique, requêtes EJBQL polymorphique Conteneur gère EJBException (plus nécessaire dans le code) Plus d’interfaces javax.ejb.SessionBean + config XML (stateless, statefull) mais des annotations @Statefull, @Stateless. Langage de requête objet complet EJBQL (amélioré depuis la version 2.0) avec des requêtes dynamique (variable), anonyme, nommée (réutilisable), native (SQL). Opérateurs Group By, Having. Projection, sous requêtes, jointure.

Slide 33: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Points forts des EJB 3.0 Anti-patter et Design Patter Anti-Pattern DTO (EJB 3.0 Entité=EJB 2.1 Entité + POJO). Design Pattern DAO plus nécessaire si EJB 3.0 est un standard adopté par tous ! Ajout de service à un POJO par annotation @ Aspect Interceptor (AOP Alliance). Injection par inversion de contrôle, le conteneur Ioc initialise des variables « Principe d’Hollywood » injection de référence « IoC/AOP ». Annotation @Ressource Design Pattern « ServiceLocator », le service « JNDI Lookup » toujours possibles Migration, interopérabilité des applications EJB 1.1, 2.x vers les EJB 3.0 Toutes les applications Ejb 1.1 et Ejb 2.x s’exécuteront dans un conteneur Ejb 3.0 La migration des applications devrait être automatique (out of the box) Interopérabilité Ejb 2.x et Ejb 3.0 Aucun changement n’est requis pour la vue des clients pré-existant ou pour l’interopérabilité des Ejb 2.x et Ejb 3.0 Une nouvelle application peu être clients d’un ancien beans Une ancienne application peut être client des nouveaux beans

Slide 34: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Questions et Réponses / ANNEXE

Slide 35: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 L’API JEE 5 (v 1.5) validée en mai 2006

Slide 36: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Expérience EJB 1998 – Etude, banque Compagnie Bancaire Prototype EJB 0.8 / Servlet sous BEA WebLogic 4.5 (ex Tengha) 1999 – Présentation, Mastère informatique ENSMP Application e-banking, EJB 1.0 sous WebSphere 3.02 2000 - Projet e-banking, banque privée « ABM AMRO » NSMD ( Banque de Neuflize, Schlumberger, Mallet, Demachy) EJB 1.0 / 1.1 en juin 2000 sous BEA WebLogic 4.5 / 5.1 2001 – Consulting J2EE, banque « LGT Bank » EJB versions EJB 2.0 2006 - Veille technologique, banque BNP PARIBAS EJB 3.0 bêta sous JBoss (janvier 2006)

Slide 37: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Propagation du contexte transactionnel (Required, RequiredNew, Mandatory) Tx1 Tx2 Tx1 C B C B Entrepôt de données non transactionnels Entrepôt de données transactionnels exception Tx1 Tx1 C B C B Required Never Tx1 Tx2 C B Tx1 C B Tx1 C B NotSupported RequiresNew Tx2 Tx1 Tx1 Tx1 Tx1 C B C B C B C B exception Supports Mandatory

Slide 38: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 Niveaux d’isolation et conditions d’isolations API JDBC/ORM, Base de données/Transactions Lecture Lecture non Lecture 3 Conditions sale reproductible fantôme 4 Niveaux d’isolations Dirty read Nonrepeatable read Phantom reads TRANSACTION_UNCOMMITTED Oui Oui Oui TRANSACTION_READ_COMMITTED Non Oui Oui Meilleur compromis entre isolation et performance TRANSACTION_REPEATABLE_READ Non Non Oui Attention aux performances TRANSACTION_SERIALIZABLE Non Non Non TRANSACTION_NONE : indique que l’application n’est pas transactionnelle

Slide 39: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 3 types de problèmes (ou conditions d’isolation), d’accès concurrent à une même ressource Lecture sale Tx A Tx B Tx A rollback write read Data v2 Data v1 Data v2 Data v1 TxB lit un état non valide de l’enregisrements Tx A Tx B Tx A Lecture non reproductible read read write Data v1 Data v1 Data v2 Data v2 TxA possède deux valeurs différentes pour le même enregisrement Tx A Tx B Tx A Lecture fantôme read read write Data v1 Data v1 Data v1 Data v1 Data v2 Data v2 Date v3 Data v3 TxA trouve un nombre différent d’enregisrements

Slide 40: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 J2EE Patterns - Data Access Object http://java.sun.com/blueprints/corej2eepatterns/Patterns/DataAccessObject.html

Slide 41: Enterprise Java Bean – Entity version 3.0 Jimmy SIMEON, décembre 2005 - mars 2006 J2EE Patterns - Service Locator