Java Persistence API

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Die Java Persistence API (JPA) ist eine Schnittstelle für Java-Anwendungen, die die Zuordnung und die Übertragung von Objekten zu Datenbankeinträgen vereinfacht. Sie vereinfacht die Lösung des Problems der objektrelationalen Abbildung, das darin besteht, Laufzeit-Objekte einer Java-Anwendung über eine einzelne Sitzung hinaus zu speichern (Persistenz), wobei relationale Datenbanken eingesetzt werden können, die ursprünglich nicht für objektorientierte Datenstrukturen vorgesehen sind.

Die Java Persistence API wurde als Projekt der JSR 220 Expert Group entwickelt und im Mai 2006 erstmals veröffentlicht. Die Spezifikation der aktuellen Version 2.1 wurde am 22. April 2013 freigegeben.

EclipseLink ist die Referenzimplementierung für die Java Persistence API (JPA) 2.1[1] und 2.0.[2] TopLink Essentials war die Referenzimplementierung für JPA 1.0.

Konzeption[Bearbeiten]

Neben der API, welche im Package javax.persistence definiert ist, besteht die Java Persistence aus folgenden Komponenten:

Persistence Entity[Bearbeiten]

Eine Persistence Entity ist ein Plain Old Java Object (POJO), das üblicherweise auf eine einzelne Tabelle in der relationalen Datenbank abgebildet wird. Instanzen dieser Klasse entsprechen hierbei den Zeilen der Tabelle. Persistence Entities können je nach Designvorgabe als einfache Datenhaltungs-Klassen (vergleichbar mit einem Struct in C) realisiert werden oder als Business-Objekte inklusive Business-Logik.

Objektrelationale Metadaten[Bearbeiten]

Die Beziehungen zwischen den einzelnen Tabellen werden über objektrelationale Metadaten ausgedrückt. Diese sind entweder als Java-Annotationen angelegt und/oder in einer separaten XML-Datei abgelegt.

Die Java Persistence Query Language[Bearbeiten]

Die Java Persistence Query Language (JPQL) wird genutzt, um Abfragen bezüglich der in der Datenbank gespeicherten Entitäten durchzuführen. Diese Abfragen ähneln syntaktisch SQL-Abfragen, beziehen sich aber auf Entitäten statt auf Datenbanktabellen.

Die JPA-Implementierungen überführen die in JPQL formulierten Abfragen zur Laufzeit in ein SQL-Statement, das vom Zieldatenbanksystem verstanden wird. Durch diese Abstraktion kann das Datenbanksystem transparent ausgetauscht werden, während die Java Klassen vollständig erhalten bleiben. Im Unterschied dazu erlaubt die JPA auch die Verwendung von "normalen" SQL-Abfragen, wobei diese als Native Query bezeichnet werden. Beim Einsatz von Native Queries muss jedoch der Anwender selbst darauf achten, dass die Abfrage vom Zielsystem verstanden wird.

Java Persistence im Kontext[Bearbeiten]

Viele Javaentwickler benutzten bereits vor dem Aufkommen der Java Persistence API Open-Source Persistenzframeworks. Dies geschah meist mit der Begründung, dass die manuelle Implementierung der Persistenz auf Grund des Object-relational impedance mismatches zu aufwendig und fehleranfällig sei[3]. Die dafür in der Java Platform, Enterprise Edition bis 1.4 vorgesehenen Entity Beans seien durch ihren hohen Ressourcenverbrauch, ihre Komplexität, sowie die Notwendigkeit, auf einem Java-EE-Anwendungsserver zu laufen, aber zu aufwendig. Die Möglichkeiten der vor der Java Persistence API von SUN propagierten Java Data Objects reichten hingegen den wenigsten Entwicklern.

Bei der Entwicklung der Java Persistence API flossen viele Eigenschaften der bereits etablierten Open-Source Persistenzframeworks wie Hibernate und Toplink ein. Diese Frameworks bieten nun teilweise auch Implementierungen der Java Persistence API an.

Java Persistence wurde als Teil der Spezifikation Enterprise JavaBeans 3.0 definiert und stellt somit einen Nachfolger der Entity Beans dar. Obwohl die EJB-3.0-Spezifikation ein Teil der Java-EE-5-Plattform ist, wird für die Verwendung kein EJB-Container oder ein entsprechender Java-EE-Anwendungsserver benötigt. Künftige Versionen sollen daher als separater Java Community Process außerhalb der EJB-Spezifikation definiert werden.

Die Java Persistence API wurde für die relationale Persistenz relativ einfacher Objekte entwickelt. Für Objektdatenbanken muss weiterhin auf Java Data Objects oder ähnliche Frameworks ausgewichen werden. Die Service Data Object (SDO) API hingegen dient hauptsächlich der Abbildung komplexer Daten auf verschiedene Formate und Programmiersprachen für die Verwendung in Serviceorientierten Architekturen.

Allerdings unterstützt die Java Persistence API alle drei Arten der objektrelationalen Abbildung von Vererbungsbeziehungen (Tabelle pro Vererbungshierarchie, Tabelle pro Unterklasse und Tabelle pro konkrete Klasse).[4]

Implementierungen[Bearbeiten]

Die JPA-2.0-Spezifikation wird von einer Reihe an Persistenzframeworks unterstützt, unter Anderem von Apache OpenJPA, Hibernate und EclipseLink.

Literatur[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

 Wikibooks: Java Persistence (englisch) – Lern- und Lehrmaterialien

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. EclipseLink 2.5 stellt Referenzimplementierung für JPA 2.1. heise.de. 29. Mai 2013. Abgerufen am 4. Januar 2014.
  2. Eclipse Announces EclipseLink Project to Deliver JPA 2.0 Reference Implementation. Eclipse Foundation. 17. März 2008. Abgerufen am 27. Juli 2008.
  3. Gavin King, Christian Bauer, Emmanuel Bernard, Steve Ebersole: Hibernate Getting Started Guide. Abgerufen am 10. Februar 2013 (englisch): „Working with both Object-Oriented software and Relational Databases can be cumbersome and time consuming. Development costs are significantly higher due to a paradigm mismatch between how data is represented in objects versus relational databases.“
  4. Java Feature — Inheritance Hierarchies in JPA