Java ORマッパー選定のポイント #jsug

Java ORマッパー選定のポイント #jsug
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug Java ORマッパー選定のポイント (株)カサレアル多⽥真敏 2019年1⽉31⽇ JSUG勉強会 1
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug このセッションについて ▸ 何故ORマッパーというものが必要か、  どんな種類があるのか、どう選べばいいのかを  解説します ▸ 各ORマッパーの詳細な設定⽅法などは触れません ▸ 初級〜中級者向け ▸ Javaで何らかのRDBアクセスプログラムを書いたことがある⽅が対象です 2
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug ⾃⼰紹介 ▸ 多⽥真敏（@suke_masa） ▸ 研修トレーナー@カサレアル ▸ Spring / Java EE / Microservices  / Cloud Foundry ▸ Pivotal認定講師 ▸ ⽇本Springユーザ会スタッフ ▸ ⽇本GlassFishユーザー会運営メンバー 3 仕事柄、「ORマッパーは何がいいですか」と聞かれることは多いです
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug ⽬次 ① ORマッパーとその分類 ② Type 1. JDBCラッパー型 ③ Type 2. SQLマッパー型 ④ Type 3. クエリビルダー型 ⑤ Type 4. ORマッパー型 ⑥ Extra. Spring Data ⑦ まとめ 4
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug JavaでDBアクセスと⾔えばJDBC 6 public class JdbcEmployeeRepository { private final DataSource dataSource; // 検索するSELECT⽂ private static final String SQL_SELECT_ALL = "SELECT e.id, e.name, e.salary, e.joined_date," + " e.department_id, d.name AS department_name" + " FROM employee e JOIN department d" + " ON e.department_id = d.id" + " ORDER BY e.id"; // 検索メソッド public List<Employee> findAll() { try (Connection con = dataSource.getConnection(); PreparedStatement ps = con.prepareStatement(SQL_SELECT_ALL); ResultSet rs = ps.executeQuery()) { // 次ページへ
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug JavaでDBアクセスと⾔えばJDBC 7 List<Employee> employeeList = new ArrayList<>(); while (rs.next()) { // ResultSetからEmployeeクラスに詰め替え int id = rs.getInt("id"); String name = rs.getString("name"); BigDecimal salary = rs.getBigDecimal("salary"); LocalDate joinedDate = rs.getDate("joined_date").toLocalDate(); int departmentId = rs.getInt("department_id"); String departmentName = rs.getString("department_name"); Employee employee = new Employee(id, name, salary, joinedDate, departmentId, departmentName); // Listに追加する employeeList.add(employee); } return employeeList; } catch (SQLException e) { throw new RuntimeException(e); } } }
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug JDBCの問題点 ① SQLを⽂字列でプログラム内にベタ書きする ▸ 後から修正するのは⼤変、"+"で連結するのも⾯倒、  実⾏しないとスペルミスに気づけないことも… ② 毎回ほぼ同じことを書かなければならない※ ▸ Connectionを取得して、PreparedStatementを作って、  rs.next()で繰り返して… ③ ResultSetをエンティティに詰め替えるのが⾯倒 ▸ (rs.getXxx()で列の値を取得→setterで代⼊) × 列数 8※「ボイラープレートコード」と呼ばれる 😩
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug そこでORマッパーの登場！ ▸ Object Relational Mapping ▸ RDBのレコードをJavaのオブジェクトに変換する ▸ JDBCをラップして、冗⻑さを開発者に意識させない ▸ SQLを⾃動発⾏したり、外部ファイルに記述したりできる 9 😆
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug ORマッパーは世の中にたくさんある 10 Spring JDBC JPA
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug ORマッパーは4種類 11 (広義の)ORマッパー 1. JDBCラッパー型: JDBCを薄くラッピングしただけ 2. SQLマッパー型: SQLとクラスの詰め替えに特化 3. クエリビルダー型: クラスやメソッドでSQLを記述する 4. (狭義の)ORマッパー型: リレーション重視、SQL⾃動発⾏
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug Type 1. JDBCラッパー型 ▸ JDBCを薄くラッピングしただけ ▸ 記述の冗⻑さは、JDBCより少しマシになる程度 ▸ 使いやすさと学習コストの低さが特徴 ▸ 例 ▸ Spring JDBC ←今回はコレを紹介 ▸ Apache Commons DbUtils、sql2o 13
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug Spring JDBC ▸ Spring Framework内で開発されている  JDBCラッパー ▸ Connection・PreparedStatementは  開発者に触らせない ▸ ResultSetからの詰め替えのみ開発者が記述する ▸ SpringのDIコンテナが無くても動く ▸ Java EEなど他の環境でも使える → 例 14
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug サンプルコード 15 List<Employee> employeeList = jdbcTemplate.query( "SELECT ... FROM ...", (rs, rowNum) -> { int id = rs.getInt("id"); String name = rs.getString("name"); BigDecimal salary = rs.getBigDecimal("salary"); LocalDate joinedDate = rs.getDate("joined_date").toLocalDate(); int departmentId = rs.getInt("department_id"); String departmentName = rs.getString("department_name"); return new Employee(id, name, salary, joinedDate, departmentId, departmentName); } ); SQL RowMapper
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug NamedParameterJdbcTemplateクラスの主なメソッド ▸ List<T> query(String, RowMapper<T>) ▸ 複数件検索 ▸ List<T> query(String, Map<String,?>, RowMapper<T>) ▸ 複数件検索（パラメーター指定付き） ▸ T queryForObject(String, Map<String,?>, RowMapper<T>) ▸ 単一検索 ▸ int update(String, Map<String,?>) ▸ INSERT・UPDATE・DELETEの実行 16
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug RowMapper<T>インタフェース ▸ T mapRow(ResultSet rs, int rowNum)のみを持つ  関数型インタフェース ▸ ResultSetからエンティティに変換する処理を記述する 17 List<Employee> employeeList = jdbcTemplate.query( "SELECT ... FROM ...", (rs, rowNum) -> { int id = rs.getInt("id"); String name = rs.getString("name"); ... return new Employee(...); } );
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug query()におけるRowMapperのイメージ ▸ 各⾏ごとにmapRow()が実⾏される 18 id name salary 101 Alice $3000 102 Bob $3500 103 Chris $2500 mapRow() mapRow() mapRow() Employee Employee Employee
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug BeanPropertyRowMapperクラス ▸ 列名とプロパティ名が同じものは⾃動詰め替えしてくれる ▸ スネークケース(department_id)  ↔ キャメルケース(departmentId) の変換対応 ▸ Date and Time APIも対応 19 List<Employee> employeeList = jdbcTemplate.query(SQL_SELECT_ALL, BeanPropertyRowMapper.newInstance(Employee.class));
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug JDBCができることは何でもできる ▸ 集計 ▸ long count = getForObject(  "SELECT COUNT(*) ...", Long.class) ▸ バッチ更新 ▸ batchUpdate() ▸ 1:Nリレーションを持つクラスへの変換 ▸ ResultSetExtractor 20
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug 派⽣種：Bootiful SQL Template ▸ @cero_tさん作 (Java Champon!) ▸ Spring JDBCに、SQLマッパー型のような外部SQLファイル機能を追加 21https://github.com/cero-t/sqltemplate
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug まとめ：Spring JDBC ▸ メリット ▸ ボイラープレートコードを削減できる ▸ 使い⽅が簡単 ▸ BeanPropertyRowMapperなど意外と便利 ▸ デメリット ▸ SQLは変わらずベタ書きする ▸ RowMapperの記述は⼿間がかかる 22
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug Type 2. SQLマッパー型 ▸ SQLとクラスの詰替えに特化 ▸ SQLは別途テキストファイルに書くことが多い ▸ 例 ▸ MyBatis ←今回は主にコレを紹介 ▸ Doma ←コレも少し紹介 ▸ Mirage SQL、Jdbi、 24
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug MyBatis ▸ SQLをXMLに記述する ▸ 公式ドキュメントが多⾔語化されている ▸ 英語・⽇本語・スペイン語・ハングル語・中国語 ▸ Apacheプロジェクトの頃は「iBatis」だった ▸ Apacheからの独⽴時に「MyBatis」になった ▸ iBatis時代からの経験者も多い？ 25
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug SQLを書くMapper XML 26 <mapper namespace="com.example.mapper.EmployeeMapper"> <select id="findById" resultType="Employee"> SELECT e.id AS id, e.name AS name, e.salary AS salary, e.joined_date AS joined_date, d.id AS department_id, d.name AS department_name FROM employee e JOIN department d ON e.department_id = d.id WHERE e.id = #{id} </select> </mapper>
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug 検索の実⾏ 27 public interface EmployeeMapper { public Employee findById(Integer id); } EmployeeMapper employeeMapper = ...; Employee employee = employeeMapper.findById(1); Mapper XMLと1対1のインタフェース
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug 条件分岐 28 <update id="update"> UPDATE employee e SET e.name = #{name} <if test="salary != null"> , e.salary = #{salary} </if> WHERE e.id = #{id} </update> public interface EmployeeMapper { public void update(String name, BigDecimal salary, Integer id); }
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug 不等号対策① ▸ CDATAセクションにする 29 <select id="findBySalaryUnder" resultType="Employee"> <![CDATA[ SELECT e.id AS id, e.name AS name, e.joined_date AS joined_date, e.salary AS salary, d.id AS department_id, d.name AS department_name FROM employee e JOIN department d ON e.department_id = d.id WHERE e.salary < #{salary} ORDER BY e.id ]]> </select> CDATAセクションにする
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug 不等号対策② ▸ CDATAセクションにする 30 <select id="findBySalaryUnder" resultType="Employee"> SELECT e.id AS id, e.name AS name, e.joined_date AS joined_date, e.salary AS salary, d.id AS department_id, d.name AS department_name FROM employee e JOIN department d ON e.department_id = d.id WHERE e.salary < #{salary} ORDER BY e.id </select> エスケープする
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug <if>タグと不等号が混じったSQLを書くと ▸ <if>とCDATAの舞い踊り😱 31
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug まとめ：MyBatis ▸ メリット ▸ SQLが⾃由に記述できる ▸ デメリット ▸ XML内なので不等号の扱いが⾯倒 32
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug Doma ▸ 2-way SQLが書ける ▸ SQL単体でも実⾏可能（後述） ▸ ドキュメントやメッセージが⽇本語  → 英語化が進⾏中 ▸ ⽇本語版ドキュメントは過去バージョンへ 33 ※URLに「/en」と⼊っていますが、2.20.0までは全て⽇本語です。  2.21.0以降は段階的に英語化されています。
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug 2-way SQL 34 SELECT e.id AS id, e.name AS name, e.salary AS salary, e.joined_date AS joined_date, e.department_id AS department_id, d.name AS department_name FROM employee e JOIN department d ON e.department_id = d.id WHERE e.id = /*id*/101 パラメーターや条件分岐はコメントで書くコメント直後の値は Domaに無視される ▸ SQL単体でも、プログラムからでも実⾏可能
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug まとめ：Doma ▸ メリット ▸ 2-way SQL！ ▸ デメリット ▸ アノテーションプロセッサーが他ライブラリのものと  競合する可能性 ▸ ほぼ個⼈のプロジェクト 35 ぜひ開発に参加しましょう！
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug Type 3. クエリビルダー型 ▸ SQLをクラスやメソッドで記述する ▸ 記述を間違えるとコンパイルエラーになる ▸ これらのクラスは⾃動⽣成することが多い ▸ 例 ▸ jOOQ ← 今回はコレを主に紹介 ▸ DBFlute ←コレも少し紹介 ▸ その他にもいろいろ（Reladomo、Querydsl、Ebean、Speedment、 Jinq、requery、Cayenne、Torque） 37
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug 先にお詫び ▸ このタイプは個⼈的に利⽤経験があまりなく、  内容薄めです ▸ 不正確な部分があればお知らせください 38 🙇
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug jOOQ ▸ スイスのData Geekery GmbH社が開発 ▸ 無償版・有償版などプランがいろいろある 39
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug 検索の例 40 create.select(EMPLOYEE.ID, EMPLOYEE.NAME) .from(EMPLOYEE) .orderBy(EMPLOYEE.ID.asc()) .fetch();
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug まとめ：jOOQ ▸ メリット ▸ SQLタイプミスの⼼配がない！ ▸ デメリット ▸ 複雑なSQLを完全に再現できるのか？ ▸ いざとなったら⽂字列でSQLを書けるクエリビルダー型ORマッパーもあるっぽい ▸ やや記述は冗⻑な気がする 41
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug 変わり種：DBFlute ▸ @jfluteさん作 ▸ タイプセーフ記述＋ 2-waySQL ▸ ドキュメント⽣成機能が充実 ▸ DBスキーマからDB定義書(HTML)を⽣成 ▸ 旧DBスキーマとの差分からDB変更履歴書(HTML)を⽣成 42 http://dbflute.seasar.org
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug JPA ▸ Java EEで標準化されたデータアクセスの仕様 ▸ もともとはHibernateをモデルとしている ▸ JPA仕様に準拠したORマッパーの例 ▸ EclipseLink ▸ Hibernate 44
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug 基本的なCRUD処理 45 // 主キー検索。SELECT⽂は⾃動発⾏される Employee employee = entityManager.find(Employee.class, 1); // 追加。INSERT⽂は⾃動発⾏される entityManager.persist(new Employee(...)); // 更新。コミット時にUPDATE⽂が⾃動発⾏される Employee employee = entityManager.find(Employee.class, 1); employee.setName("Other Name"); // 削除。DELETE⽂が⾃動発⾏される Employee employee = entityManager.find(Employee.class, 1); entityManager.remove(employee);
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug JPQLによる検索 ▸ SQLに似ているが微妙に⽂法は違う ▸ 集合演算が出来ない、副問合せに制限あり、  3つ以上のテーブルの結合に難あり、… 46 // 主キー検索 String jpql = "SELECT e FROM Employee e" + " WHERE e.name LIKE :name"; List<Employee> employeeList = entityManager.createQuery(jpql, Employee.class) .setParameter("name", "%a%") .getResultList();
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug [超重要] エンティティの状態 47 永続化コンテキスト MANAGED 状態 REMOVED 状態 NEW 状態 DETACHED 状態 persist() detach()  clear() merge() remove() flush() flush() refresh() find()  JPQL detach()  clear()
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug 実装依存な挙動 ▸ EclipseLinkとHibernateでは、  同じコードでも挙動が違う部分が多々 ▸ Hibernateの情報は、EclipseLinkで役に⽴たない  ことがある😱 48
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug N+1問題 ▸ 注⽂：明細などの1：Nリレーションが  ある場合に発⽣しうるパフォーマンス問題 ▸ 注⽂の検索（1回）＋各注⽂に紐づく明細（N回）  のSELECT⽂が発⾏される ▸ 対策はあるが（JOIN FETCH⽂）、  3つ以上のテーブル結合にはテクニックが必要 49 遅延読み込みが⼤きな原因の1つ
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug ネイティブSQLの扱いにも難あり ▸ 複数の⽅法があるが、制限がある or 記述が⾯倒 50 @Entity @SqlResultSetMapping( name = "product_id_name", classes = { @ConstructorResult(targetClass = ProductDto.class, columns = { @ColumnResult(name = "id"), @ColumnResult(name = "name") } ) } ) public class Product { … } アノテーションの中にアノテーションの中にアノテーション
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug 学習コストは⾼い ▸ JPA仕様書はA4で600ページ以上 ▸ もちろん全て英語 ▸ 書籍「パーフェクトJava EE」でも  相当のページ数を割いている ▸ 多⽥の過去スライドは50分枠で120枚 ▸ 削る前は160枚（それでも控えめにしてた） 51
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug [アンケート] なぜJPAを選びましたか？ 52 その他 10% ベンダーサポートがあるから 40% 標準技術だから 50% ※個⼈の感覚値ですきちんとした技術検証なしに選ばれているように感じる (個⼈の意⾒)
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug JPAを使ってもいい条件 53 ① DBを新規に設計できる ② 集合演算やFROM句での副問合せなど、  複雑なSQLは要件的に少ない ③ 「パーフェクトJava EE」を読破した⼈が  プロジェクトに1⼈以上いる 1つでも当てはまらない項⽬があれば、他のORマッパーを使った⽅がいいかも😅 ※「向いている」とは⾔ってない
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug まとめ：JPA ▸ 難易度が⾼いため、なるべく避けたほうが懸命 ▸ 使うなら必死に勉強を 54
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug Spring Data ▸ 多くのデータアクセス技術を抽象化して、  共通のインタフェースを提供 56 Spring Data Spring Data JPA Spring Data Redis Spring Data MongoDB ・・・
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug CrudRepositoryインタフェース ▸ 基本的なCRUDメソッドを持つ ▸ これを継承したインタフェースを作成するだけ ▸ 実装クラスやそのインスタンスはSpringが実⾏時に作成 57 public interface EmployeeRepository extends CrudRepository<Employee, Integer> { // 空でOK。メソッドの追加も可能 }
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug エンティティクラス ▸ それぞれ付加するアノテーションが異なるが、  それ以外はほぼ同じ 58 // JPA @Entity public class Employee { ... } // Spring Data Redis @RedisHash("employee") public class Employee { ... } データストアが違っても同じようにアクセスできるのは本当にありがたい！
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug RDB向けはSpring Data JPAのみ ▸ 「Spring Dataを使いたいから」というだけで  Spring Data JPAを使っている事も多いのでは？ ▸ しかしJPAであることには変わりない ▸ JPAの複雑さを分かった上で採⽤してます？ 59
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug [告知] このあと！ ▸ しんどーさんによる  Spring Data JDBCのセッションがあります ▸ Spring JDBCのSpring Data！ ▸ JPAの複雑さなしでSpring Dataを使えるので期待 60
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug 正直、どれも⼀⻑⼀短あり。 62 ⭕ 2-way SQLが書ける ❌ アノテーションプロセッサー ⭕ SQLが書ける ❌ XMLにSQLを書く ⭕ 簡単 ❌ やや冗⻑、SQLベタ書き ⭕ タイプセーフ ❌ やや冗⻑ ⭕ ⾼機能 ❌ 複雑、SQLの扱いに難享受するメリット・許容できるデメリットと、プロジェクトの状況を鑑みて選定するしかない
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug ORマッパー選定フロー ※個⼈の意⾒です 63 どうしても  JPAを使わなければならない  事情がある ORマッパー型タイプセーフに  SQLを記述したいクエリビルダー型 SQL マッパー型 JDBC ラッパー型 SQLを外部ファイルに  書きたい Yes No No No Yes Yes
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug 最後に伝えたいこと（建前） ▸ 「標準だから」だけの理由でJPAを選ばない🙅 ▸ もしJPAを使うなら必死で勉強してください ▸ 選択肢が多くあることを知り、  プロジェクトに合わせて適切に選びましょう！ ▸ ORマッパー名は挙げたので、  気になったものをググってください 64
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug 最後に伝えたいこと（※個⼈の(ry） ▸ とにかく安牌ならSpring JDBC or MyBatis ▸ Doma、DBFlute、クエリビルダー型は、  それらの知識がある⼈がいれば、良い選択と思います ▸ JPAを「積極的に採⽤したい」シチュエーションは、特に思い浮かびません ▸ 個⼈プロジェクトが⼼配なら、  ⾃社からコミッターを出しましょう 65
(C) CASAREAL, Inc. All rights reserved. #jsug Enjoy Data Access!! ▸ ご清聴ありがとうございました！ 66

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