我們通過為自行車商店構建範例應用程式來學習如何使用 JPA。
對應用開發者來說，Java 持久化 API（JPA）是一項重要的 java 功能，需要透徹理解。它為 Java 開發人員定義了如何將物件的方法呼叫轉換為存取、持久化及管理儲存在 NoSQL 和關係型資料庫中的資料的方案。
本文通過構建自行車借貸服務的教學範例來詳細研究 JPA。此範例會使用 Spring Boot 框架、MongoDB 資料庫（已經不開源）和 Maven 包管理來構建一個大型應用程式，並且構建一個建立、讀取、更新和刪除（CRUD）層。這兒我選擇 NetBeans 11 作為我的 IDE。
此教學僅從開源的角度來介紹 Java 持久化 API 的工作原理，不涉及其作為工具的使用說明。這全是關於編寫應用程式模式的學習，但對於理解具體的軟體實現也很益處。可以從我的 GitHub 倉庫來獲取相關程式碼。
Java 是一門物件導向的程式語言，自 1996 年發布第一版 Java 開發工具（JDK）起，已經變化了很多很多。要了解其各種發展及其虛擬機器本身就是一堂歷史課。簡而言之，和 Linux 核心很相似，自發布以來，該語言已經向多個方向分支發展。有對社群免費的標準版本、有針對企業的企業版本及由多家供應商提供的開源替代品。主要版本每六個月發布一次，其功能往往差異很大，所以確認選用版本前得先做些研究。
總而言之，Java 的歷史很悠久。本教學重點介紹 Java 11 的開源實現 JDK 11。因其是仍然有效的長期支援版本之一。
POM.xml 檔案來管理包及其依賴項。如果你使用過 NPM 的話，可能會非常熟悉包管理器的功能。此外 Maven 也用來進行專案構建及生成功能報告。我們會用這組工具為一個虛構自行車商店建立一個簡單的應用程式。會實現對 Customer 和 Bike 物件集合的的插入操作。
導航到 Spring Initializr 頁面。該網站可以生成基於 Spring Boot 和其依賴項的基本專案。選擇以下選項：
com.stephb 這樣的。點選 下載，然後用你的 IDE（例如 NetBeans） 開啟此新專案。
在專案裡面，模型代表從資料庫裡取出的資訊的具體物件。我們關注兩個物件：Customer 和 Bike。首先，在 src 目錄建立 dto 目錄；然後，建立兩個名為 Customer.java 和 Bike.java 的 Java 類物件檔案。其結構如下示：
package com.stephb.JavaMongo.dto;import lombok.Getter;import lombok.Setter;import org.springframework.data.annotation.Id;/** * * @author stephon */@Getter @Setterpublic class Customer { private @Id String id; private String emailAddress; private String firstName; private String lastName; private String address; }Customer.Java
package com.stephb.JavaMongo.dto;import lombok.Getter;import lombok.Setter;import org.springframework.data.annotation.Id;/** * * @author stephon */@Getter @Setterpublic class Bike { private @Id String id; private String modelNumber; private String color; private String description; @Override public String toString() { return "This bike model is " + this.modelNumber + " is the color " + this.color + " and is " + description; }}Bike.java
如你所見，物件中使用 Lombok 註解來為定義的屬性/特性生成 getters/setters 方法。如果你不想對該類的所有特性都生成 getters/setters 方法，可以在屬性上專門定義這些註解。這兩個類會變成容器，裡面攜帶有資料，無論在何處想顯示資訊都可以使用。
我使用 Mongo Docker 容器來進行此次測試。如果你的系統上已經安裝了 MongoDB，則不必執行 Docker 範例。你也可以登入其官網，選擇系統資訊，然後按照安裝說明來安裝 MongoDB。
安裝後，就可以使用命令列、GUI（例如 MongoDB Compass）或用於連線資料來源的 IDE 驅動程式來與新的 MongoDB 伺服器進行互動。到目前為止，可以開始定義資料層了，用來拉取、轉換和持久化資料。需要設定資料庫存取屬性，請導航到程式中的 applications.properties 檔案，然後新增如下內容：
spring.data.mongodb.host=localhostspring.data.mongodb.port=27017spring.data.mongodb.database=BikeStore資料存取層（DAL）中的資料存取物件（DAO）定義了與資料庫中的資料的互動過程。令人驚嘆的就是在使用 spring-boot-starter 後，查詢資料庫的大部分工作已經完成。
讓我們從 Customer DAO 開始。在 src 下的新目錄 dao 中建立一個介面檔案，然後再建立一個名為 CustomerRepository.java 的 Java 類檔案，其內容如下示：
package com.stephb.JavaMongo.dao;import com.stephb.JavaMongo.dto.Customer;import java.util.List;import org.springframework.data.mongodb.repository.MongoRepository;/** * * @author stephon */public interface CustomerRepository extends MongoRepository<Customer, String>{ @Override public List<Customer> findAll(); public List<Customer> findByFirstName(String firstName); public List<Customer> findByLastName(String lastName);}這個類是一個介面，擴充套件或繼承於 MongoRepository 類，而 MongoRepository 類依賴於 DTO （Customer.java）和一個字串，它們用來實現自定義函數查詢功能。因為你已繼承自此類，所以你可以存取許多方法函數，這些函數允許持久化和查詢物件，而無需實現或參照自己定義的方法函數。例如，在範例化 CustomerRepository 物件後，你就可以直接使用 Save 函數。如果你需要擴充套件更多的功能，也可以重寫這些函數。我建立了一些自定義查詢來搜尋我的集合，這些集合物件是我自定義的元素。
Bike 物件也有一個儲存源負責與資料庫互動。與 CustomerRepository 的實現非常類似。其實現如下所示：
package com.stephb.JavaMongo.dao;import com.stephb.JavaMongo.dto.Bike;import java.util.List;import org.springframework.data.mongodb.repository.MongoRepository;/** * * @author stephon */public interface BikeRepository extends MongoRepository<Bike,String>{ public Bike findByModelNumber(String modelNumber); @Override public List<Bike> findAll(); public List<Bike> findByColor(String color);}現在，你已經有了一種結構化資料的方式，可以對資料進行提取、轉換和持久化，然後執行這個程式。
找到 Application.java 檔案（有可能不是此名稱，具體取決於你的應用程式名稱，但都會包含有 “application” ）。在定義此類的地方，在後面加上 implements CommandLineRunner。這將允許你實現 run 方法來建立命令列應用程式。重寫 CommandLineRunner 介面提供的 run 方法，並包含如下內容用來測試 BikeRepository ：
package com.stephb.JavaMongo;import com.stephb.JavaMongo.dao.BikeRepository;import com.stephb.JavaMongo.dao.CustomerRepository;import com.stephb.JavaMongo.dto.Bike;import java.util.Scanner;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.boot.CommandLineRunner;import org.springframework.boot.SpringApplication;import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;@SpringBootApplicationpublic class JavaMongoApplication implements CommandLineRunner { @Autowired private BikeRepository bikeRepo; private CustomerRepository custRepo; public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(JavaMongoApplication.class, args); } @Override public void run(String... args) throws Exception { Scanner scan = new Scanner(System.in); String response = ""; boolean running = true; while(running){ System.out.println("What would you like to create? \n C: The Customer \n B: Bike? \n X:Close"); response = scan.nextLine(); if ("B".equals(response.toUpperCase())) { String[] bikeInformation = new String[3]; System.out.println("Enter the information for the Bike"); System.out.println("Model Number"); bikeInformation[0] = scan.nextLine(); System.out.println("Color"); bikeInformation[1] = scan.nextLine(); System.out.println("Description"); bikeInformation[2] = scan.nextLine(); Bike bike = new Bike(); bike.setModelNumber(bikeInformation[0]); bike.setColor(bikeInformation[1]); bike.setDescription(bikeInformation[2]); bike = bikeRepo.save(bike); System.out.println(bike.toString()); } else if ("X".equals(response.toUpperCase())) { System.out.println("Bye"); running = false; } else { System.out.println("Sorry nothing else works right now!"); } } }}其中的 @Autowired 註解會自動依賴注入 BikeRepository 和 CustomerRepository Bean。我們將使用這些類來從資料庫持久化和採集資料。
已經好了。你已經建立了一個命令列應用程式。該應用程式連線到資料庫，並且能夠以最少的程式碼執行 CRUD 操作
從諸如物件和類之類的程式語言概念轉換為用於在資料庫中儲存、檢索或更改資料的呼叫對於構建應用程式至關重要。Java 持久化 API（JPA）正是為 Java 開發人員解決這一難題的重要工具。你正在使用 Java 操縱哪些資料庫呢？請在評論中分享。