开启掘金成长之旅！这是我参与「掘金日新计划 · 2 月更文挑战」的第 18 天，点击查看活动详情

JPA（Java Persistence API）是一个规范，通过提供 ORM 功能，使开发者能够利用 Java Domain Model 控制关系数据库。JPA 仅是一个规范，目前业界有几种不同的实现，例如 Hibernate、EclipseLink、TopLink、Open JPA 等。Spring Boot2 默认使用 Hibernate 作为底层实现。

JPA 的主要关注点在 ORM 层。ORM（Object-Relational Mapping）是指从 Java object 转换到数据库表的过程。

Entity（实体）就是简单的 POJO 对象，例如表示学生的 Student 类、表示国家的 Country 类等。JPA 中定义了@Entity来标识某个类是实体类。被标记的实体类必须满足：

包含无参构造器
必须指定标识符，即@Id标注的，用来定义表中的主键
必须不能被 final 修饰，因为 JPA 实现通常会尝试继承实体类来扩展其功能

01-主键标识符

Hibernate 中主键标识符用来指明实体类中的属性作为对应数据库表中的主键。主键标识符一般可分为四种类型：简单标识符、生成标识符（Generated Identifiers）、复合标识符和派生标识符。

简单标识符。最简单的一种，指使用@Id标注标识在实体类的属性来声明的标识符。支持的属性类型包括三类：基本类型、基本类型的包装类型和 String、Date、BigDecimal、BigInteger。
生成标识符。指通过@Id和@GeneratedValue注解标注的，在持久化时有 JPA 实现自动生成的标识符。此类标识符根据生成策略不同，划分为五类：

GenerationType.AUTO，不显示指定策略时，默认使用此策略。对数字类型的属性值，使用基于 sequence 或 table 的策略，对于 UUID 类型的使用 UUIDGenerator（需 Hibernate 5及以上版本）。
GenerationType.IDENTITY，基于 IdentityGenerator，要求目标数据库表中存在 identify 列。例如，MySQL 中可以在建表时声明某个列为 auto_increment，当 JPA 实现插入数据时会自动递增。
GenerationType.SEQUENCE，基于 SequenceStyleGenerator，用于支持 Oracle 等这种可以定义 Sequence 的数据库。例如：

@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.SEQUENCE, generator = "sequence-generator")
@GenericGenerator(
  name = "sequence-generator",
  strategy = "org.hibernate.id.enhanced.SequenceStyleGenerator",
  parameters = {
    @Parameter(name = "sequence_name", value = "country_seq"),
    @Parameter(name = "initial_value", value = "1"),
    @Parameter(name = "increment_size", value = "1")
  }
)
private Long id;

其中，parameters 中定义的参数，是要传入 SequenceStyleGenerator 的值。

GenerationType.TABLE，基于 TableGenerator，用数据库中某个表中的数据作为主键值。例如：

       @Id
       @GeneratedValue(strategy = GenerationType.TABLE, generator = "table-generator")
       @TableGenerator(name = "table-generator",
       table = "COUNTRY_NAME",
       pkColumnName = "seq_id",
       valueColumnName = "seq_value"
       )
       private String name;

自定义类型。通过实现 IdentifierGenerator + Configurable 接口来自定义 Generator。例如：public class MyGenerator implements IdentifierGenerator, Configurable { /**...*/ }。在使用时，类似于之前的 SequenceStyleGenerator。

      @GenericGenerator(
              name = "my-generator",
              strategy = "self.samson.example.MyGenerator",
              parameters = { /**...*/ }
      )
      private Long some;

可以通过 parameters 向 MyGenerator 传递必要的参数。

复合标识符（Composite Identifier）。定义复合标识符的方式有两种：

@Embeddable标注某个主键类，然后在实体类中通过@EmbeddedId使用。例如：

      @Embeddable
      public class CountryPK implements Serializable { /** .. */ }
      public class Country {
          @EmbeddedId
          private CountryPK entryId;
      }

@Embeddable + @IdClass例如：

      @IdClass(CountryPK.class)
      public class Country {
          @Id private Long id;
          @Id private String name;
      }

派生标识符（Derived Identifier），指从与其他实体的关系中派生出自己的标识符。例如：

@Entity
public class UserProfile {

    @Id
    private long profileId;
    
    @OneToOne
    @MapsId
    private User user;
}

UserProfile 实体从与 User 实体的一对一关系中派生出自己的标识符。

02-类型转换

@Basic，表示实体类中属性可以直接映射到数据库表的对应列中。它包含两个属性：

optional=true|false，表示当前属性是否可为 null 值，默认为 true；
fetch=FetchType.LAZY|FetchType.EAGER，表示相关属性是懒加载、或立即加载，默认为 EAGER。

如何理解两种类型呢？下面举例说明。

@Entity
@Table(name = "USER")
public class User implements Serializable {
    @Id
    @Column("USER_ID")
    private Long id;
    @OneToMany(fetch = FetchType.LAZY, mappedBy = "user")
    private Set<Order> order = new HashSet();
}
@Entity
@Table(name = "USER_ORDER")
public class Order implements Serializable {
    @Id
    private Long orderId;
    @ManyToOne(fetch = FetchType.LAZY)
    @JoinColumn(name="USER_ID")
    private User user;
}

List<User> users = userRepository.findAll();    // 1
   User user = users.get(2);                    // 2
user.getOrder();                                // 3

使用 LAZY 和 EAGER 的区别：

如果使用 LAZY 方式，执行第 1 行代码，并不会从数据库中加载 Order 信息，到第 3 句才会从数据库加载；
如果使用 EAGER 方式，执行第 1 行代码，就会从数据库中加载 Order 信息。

从日志的方向对比下不同：

使用 LAZY 时，日志中包含：select user0_.user_id as user_id1_0_, user0_.user_name as user_nam2_0_ from user user0_
使用 EAGER 时，日志中包含额外的语句：select orders0_.user_id as user_id2_1_0_, orders0_.order_id as order_id1_1_0_, orders0_.order_id as order_id1_1_1_, orders0_.user_id as user_id2_1_1_ from user_order orders0_ where orders0_.user_id=?

@Enumerated可以控制是将枚举的序号，还是枚举值的名称持久化到数据库。例如，@Enumerated(EnumType.STRING)表示持久化枚举值的名称，默认情况或@Enumerated(EnumType.ORDINAL)表示持久化枚举值的序号。
与时间相关的类型

java.sql 包中定义的 Date、Time、Timestamp 可以直接映射到 SQL 标准中定义的 DATE、TIME、TIMESTAMP
java.util 包中也定义了 Date、Time、Timestamp，不过不可以直接转换为 SQL 标准中定义的 DATE、TIME、TIMESTAMP，需要通过@Temporal配置额外信息。例如：@Temporal(TemporalType.DATE)/@Temporal(TemporalType.TIME)/@Temporal(TemporalType.TIMESTAMP)。需要注意的是，SQL 中的 DATE 精度到纳秒，java.util.Date 精度到毫秒。
java.util.Calendar 可以通过@Temporal(TemporalType.DATE)/@Temporal(TemporalType.TIMESTAMP)转换到 SQL DATE、TIMESTAMP。需要注意的是，不支持到 SQL TIME 类型的转换。
java.time 包下的 LocalDate、LocalTime/OffsetTime、Instant/LocalDateTime/OffsetDateTime/ZonedDateTime 可以直接转换到 SQL 标准中定义的 DATE、TIME、TIMESTAMP

设置 time_zone

在 url 中设置，例如 jdbc:mysql://localhost:3306/test?connectionTimeZone=UTC
或者通过 hibernate 属性 hibernate.jdbc.time_zone 设置
或者 Hibernate Session Factory 创建 Session 时设置，例如：HibernateUtil.getSessionFactory().withOptions().jdbcTimeZone(TimeZone.getTimeZone("UTC")).openSession();

03-其他注解

@Table(name = "TABLE_NAME", schema = "SCHEMA_NAME")，若不指定任何属性，则表名与 entity 名相同。
@Column(name = "COLUMN_NAME")，另外开指定列配置，例如：长度、是否可空、唯一性等；若不指定，entity 中的属性默认映射到与属性名相同的列。注意与@Basic的区别，总得来说，@Basic上的配置是针对 Entity 对象上的，而@Column是针对数据库表的。
@Transient可以指定持久化到数据库时要忽略的实体类属性，例如@Transient private Long age;表示持久化时忽略 age 属性。

Spring Boot「33」扩展：JPA 中的实体类

01-主键标识符

02-类型转换

03-其他注解