JPA入門: はじめてのJava EEアプリケーション開発シリーズ: 第4回

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JPA 入門はじめてのJava EEアプリケーション開発シリーズ第4回:

日本オラクル株式会社オラクルユニバーシティ岡田大輔 2014年10月29日

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Safe Harbor Statement

The following is intended to outline our general product direction. It is intended for information purposes only, and may not be incorporated into any contract. It is not a commitment to deliver any material, code, or functionality, and should not be relied upon in making purchasing decisions. The development, release, and timing of any features or functionality described for Oracle’s products remains at the sole discretion of Oracle.

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Java Platform, Enterprise Edition おさらい

• Java SE をベースにした企業システム向けのフレームワーク

–オープンなWebシステムの構築を支える機能群の標準仕様 • コミュニティ主導のエンタープライズ・ソフトウェア標準

• コンポーネント仕様とサービスアクセスのための各種APIを規定

–移植性(Write Once Run Anywhere を担保)

– Oracle などのベンダーは、Java EE に準拠した実装としてアプリケーション・サーバーを提供 • Oracle WebLogic Server

• GlassFish

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Java EE 6 の主な標準仕様おさらい

標準仕様開発領域特徴

JSF 2.1

Webアプリケーション

• リッチなユーザインタフェースの効率的な開発を実現するWebアプリケーション・フレームワーク

Servlet 3.0 • 冗長な設定・コード記述の削減により開発生産性を向上 • 非同期ServletによるAjax対応

EJB 3.1 ビジネスロジック • 冗長な設定・コード記述の削減により開発生産性を向上 • より柔軟な制御機能の追加

JPA 2.0 永続化ロジック • ORマッピングフレームワーク

JAX-RS Webサービス • 容易なサービス公開を実現するWebサービス標準仕様

CDI 全領域 • レイヤ間の疎結合化による柔軟性を向上するDIフレームワーク標準仕様

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WebLogic Server

Webアプリケーション

プレゼンテーション

ビジネス・ロジック

永続化ロジック

これから作成するアプリケーション

Product Integer id; String productName; Integer price; Integer units;

開発環境

開発・デプロイ

ProductEJB List<Product> getAllProducts() { } void create(Product entity); void remove(Product entity); void edit(Product entity);

@Named ProductController List<Product> list; String search() { } String create() { } String delete() { } String update() { }

ProductBean List<Product> list; String search() { } String create() { } String delete() { } String update() { }

search.xhtml 検索

list.xhtml 一覧

index.xhtml メニュー

create.xhtml 作成

update.xhtml 更新

delete.xhtml 削除

第2回で説明しました第3回で説明しました

第4回(今回)説明します

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今回作成するアプリケーション

index.xhtml (メニュー)

<p>商品管理</p>

<h:form> 商品の表示 <h:commandButton value="表示"

action="#{productBean.toList}" /> </h:form> ProductBean

@Inject ProductEJB productEJB; public List<Product> getList() { return productEJB.findAll(); } public String toList() { return "list"; } public String toIndex() { return "index"; }

list.xhtml (一覧)

<p><h:outputText value="商品一覧: " /></p>

<h:dataTable value="#{productBean.list}" var="c” border="1"> <h:column> <f:facet name="header"> <h:outputText value="商品番号" />

</f:facet> <h:outputText value="#{c.id}" /> </h:column> </h:dataTable> <h:form> <h:commandButton value="戻る”

action="#{productBean.toIndex}" /> </h:form>

Product

@Entity Public class Product { @Id private Integer id; private Date creationDate; private String description; private Date modificationDate; private Integer price;

ProductEJB @PersistentContext EntityManager em; private List<Product> findAll() { return em.createNamedQuery ("Product.findAll") .getResultList(); }

JPA エンティティ

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JPA(Java Persistence API)とは？

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JPA (Java Persistence API)とは？

• JPA 2.0は Java EE 6 で使用可能な標準ORマッピング・フレームワーク

– ORマッピング … JavaのオブジェクトとRDBのデータをマッピングするしくみ

– Java SE 環境でも Java EE 環境でも使用可能 • アプリケーション管理の永続性(Java SE / Java EE)

• コンテナ管理の永続性 (Java EE)

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データベース Java

オブジェクト

ORマッピング（自動で相互変換）

アプリケーション

参照挿入更新削除


public static void main(String[] args) { EntityManager em = Persistence.createEntityManagerFactory("db") .createEntityManager(); Employee emp = em.find(Employee.class, 100); System.out.println(emp); em.close(); }

JDBCとJPA(ORマッピング)

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public static void main(String[] args) { try (Connection con = DriverManager.getConnection ( "jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:xe", "HR", "hr"); Statement stm = con.prepareStatement( "SELECT * FROM Employees e WHERE e.EMPLOYEE_ID = ?"); ) { stm.setInt(1, 100); ResultSet rSet = stm.executeQuery(); if (rSet.next()) { Employee emp = new Employee(); emp.setEmployeeId(rSet.getLong("EMPLOYEE_ID")); emp.setLastName(rSet.getString("LAST_NAME")); emp.setFirstName(rSet.getString("FIRST_NAME")); emp.setEmail(rSet.getString("EMAIL")); emp.setPhoneNumber(rSet.getString("PHONE_NUMBER")); emp.setHireDate(rSet.getDate("HIRE_DATE")); emp.setJobId(rSet.getString("JOB_ID")); emp.setSalary(BigDecimal.valueOf(rSet.getLong("SALARY"))); emp.setCommissionPct(BigDecimal .valueOf(rSet.getLong("COMMISSION_PCT"))); emp.setDepartmentId(BigDecimal .valueOf(rSet.getLong("DEPARTMENT_ID"))); System.out.println(emp); } } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } }

JDBC (Java SE 7 try-with-resources) を使ったデータベースアクセス JPAを使ったデータベースアクセス

JPAでは、エンティティとRDBとのデータ変換をEntityManager APIで行うため、エンティティからDBアクセスロジックが切り離される (大幅なコード削減)


JPAの構成要素

Persistence Context

EntityManager

Persistent Unit

(persistence.xml)

EntityManagerFactory

Entity

Entity

Entity

Entity

Entity

データベース決定生成

Persistence Unitの設定に基づいて EntityManagerのインスタンスを生成するファクトリクラス

エンティティの操作(CRUD)を行うためのAPIを提供

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データソースやEntityManagerのトランザクション・タイプなどを指定


永続性ユニット

• persistence.xml によって定義される永続化のための構成情報

–永続性ユニットの名前、トンランザクション・タイプ

–永続性プロバイダ

–データベース接続設定 (Java EEアプリケーションの場合はデータソース名)

–永続性ユニットが管理するエンティティクラス

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TIPS: 永続性ユニットのトランザクション・タイプ(transaction-type) EntityManagerがJTAトランザクションを使用するか、リソース・ローカル・トランザクションを使用するかを指定 (Java EE環境ではJTAがデフォルト、Java SE環境ではRESOURCE_LOCALがデフォルト)


persistence.xml : 例

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persistence.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<persistence version="2.0" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/persistence"

xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/persistence

http://java.sun.com/xml/ns/persistence/persistence_2_0.xsd">

<persistence-unit name="prodMgmtPU" transaction-type="JTA">

<jta-data-source>jdbc/default</jta-data-source>

<exclude-unlisted-classes>false</exclude-unlisted-classes>

<properties/>

</persistence-unit>

</persistence>

Java EE アプリケーションではtransaction-typeはJTAを指定

データベースに接続するためのデータソースのJNDI名を指定 (データソースはWebLogic Serverで設定する)


WebLogic Server

データソース

おさらい: アプリケーションのデータベース接続データソース(接続プール)を利用

JNDI

デプロイ時にバインド

デプロイ時に初期容量まで接続

JPA アプリケーション

接続オブジェクト取得

JNDIルックアップ

Entity オブジェクト

persistence.xml

<jta-data-source />

EntityManager

PersistenceContext

接続プール

TIPS:

アプリケーション・サーバーが提供するデータベース接続サービス(データソース)を利用

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おさらい: データソースの設定 (1)

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データソースのJNDI名は任意の文字列を指定できます

非XAドライバ(Type 4)を選択しておくとNetBeansでの追加設定を省けます



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トランザクション・オプションはデフォルト設定のままでOKです

次のページで作成指定する場合はデータベース名: は任意で指定できます



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JDBC URLで指定したデータベースを作成する場合は、プロパティ: に「create=true」を追記します


おさらい: データソースの設定 (4) と確認

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JDBCデータ・ソースの対象を指定します

データ・ソースがデプロイされていると[モニタリング]-[統計]タブにインスタンスの行が表示されます


エンティティ・クラス

• 永続化されるデータをあらわすクラス

– EntityManagerによって管理される

– POJO(Plain Old Java Object)として実装される • クラスには @Entity 注釈を指定

• 永続ストアのキー(主キー)に関連付けられた一意のIDを持つ(@Id注釈)

• エンティティの要素(POJOのフィールド)へのアクセサ・メソッド

– JPQLなどを使って問い合わせ可能

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エンティティとデータベースの関係

ID (PK) PRODUCTCODE PRODUCTNAME PRICE CREATION_DATE

1 P0001 商品01 200 2014-10-29

2 P0002 商品02 50 2014-10-29

3 P0003 商品03 500 2014-10-29

4 P0004 商品04 150 2014-10-29

Product

private Integer Id private String productCode private String productName Private Integer price private Date creationDate

public Product () public getXXX() public setXXX()

PRODUCTS

ID INTEGER [PK] PRODUCTCODE VARCHAR(10) [NOT NULL] PRODUCTNAME VARCHAR(40) PRICE INTEGER CREATIONDATE DATE

<<Product>> id: 1

<<Product>> id: 3

クラスと表

インスタンスと列

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エンティティ・クラスの構造

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Product.java import javax.persistence.Entity;

import javax.persistence.Id;

import javax.persistence.Temporal;

import javax.persistence.TemporalType;

@Entity

public class Product implements Serializable {

@Id private Integer id;

private String productCode;

private String productName;

private Integer price;

@Temporal(TemporalType.TIMESTAMP) private Date creationDate;

public Product() {

}

// …

エンティティ・クラス名は表名と同じ

主キー

フィールド名は表の列名と同じ

時刻(日付)型のマッピング

Javax.persistence.* パッケージをインポート

引数なしのコンストラクタ


データベースからのエンティティ・クラスの作成 (1) 既存のデータベース表からエンティティを定義する場合は、[新規ファイル] – [持続性] – [データベースからのエンティティ・クラス]を選択します

エンティティ・クラスは[新規ファイル] – [持続性] – [エンティティ・クラス]を選択して作成することもできます

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データベース表からのエンティティの作成 (2)

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スキーマを指定します

マッピングする表を選択します


データベース表からのエンティティの作成 (3)

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クラス名やパッケージを必要に応じて指定します


エンティティ・クラスのあれこれ (1) 主キー

• すべてのエンティティは主キーを持つ必要がある

–エンティティ・インスタンスを一意に識別するフィールド • @Id注釈で指定

• 主キーは生成計画を指定して自動生成も可能

– GenerationType.AUTO

– GenerationType.IDENTITY … DBのID列を指定

– GenerationType.SEQUENCE … DBの順序を指定

– GenerationType.TABLE … ID生成用の表を指定

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Product.java

@Id @SequenceGenerator(name = "prodSeq", sequenceName = "PROD_SEQ", allocationSize = 50) @GeneratedValue(strategy = GenerationType.SEQUENCE, generator = "prodSeq") private Integer id;


エンティティ・クラスのあれこれ (2) マッピングのオーバーライド

• エンティティ・クラスとフィールドはデータベースの表と列にマッピングされる

–エンティティの名前とデータベースでの名前が同じであるとみなされる(デフォルト・マッピング)

–名前が異なる場合は、注釈を使用してマッピングをオーバーライド可能

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クラス名と表名のマッピングは@Table注釈で指定します

フィールド名と列名のマッピングは@Column注釈で指定します

Product.java @Entity @Table(name = "EMP") public class Employee { @Column (name = "EMP_NAME") private String employeeName; // … }


エンティティ・クラスのあれこれ (3) 時刻をもつフィールド

• エンティティで時刻(java.util.Dateやjava.util.Calndar )を持つフィールドを扱う場合は、@Temporal注釈でデータベース型を指定する – TemporalType.DATE … java.sql.Date

– TemporalType.TIME … java.sql.Time

– TemporalType.TIMESTAMP … java.sql.TimeStamp

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creationDateは java.sql.TimeStamp型として永続化される

Product.java

@NotNull @Column(name = "CREATION_DATE") @Temporal(TemporalType.TIMESTAMP) private Date creationDate;


エンティティ・クラスのあれこれ (4) 一時フィールド

• デフォルトではエンティティ・クラスのフィールドは永続化される

–永続化対象から除外する場合は、@Transient注釈を指定する

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crrentTotalは永続化されない

Cart.java

@Entity public class Cart implements Serializable { @Id private int customerId; @Transient private double currentTotal; // …


• Java EE 環境では、EntityManagerは JTAトランザクションを利用する

– Bean管理トランザクション(BMT) … Servlet, CDI Bean

–コンテナ管理トランザクション(CMT) … EJB

Java EE 環境でのJPAの操作とトランザクション

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@Entity public class Product implements Serializable { @Id private Integer id; // … }

永続化ロジック

@Stateless public class ProductEJB { @PersistenceContext private EntityManager em; // … }

ビジネスロジック Servlet

プレゼンテーション

JSF ManagedBean

Webサービスエンドポイント

EJB JPA

トランザクション境界


EntityManagerの取得

• Java EE – EntityManagerはDI(依存性注入)可能 (@PersistenceContext注釈)

• Java SE – EntityManagerFactoryを使ってインスタンス化

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EntityManagerFactory emf = Persitence.createEntityManagerFactory("prodMgmtPU"); EntityManager em = emf.createEntityManager();

persitence.xml で定義した永続性ユニットを指定します・transation-typeはRESOURCE_LOCAL ・JDBCドライバ情報を <property> 要素に指定

ProductEJB.java @PersitenceContext EntityManager em;


PersistenceContext

管理対象

Managed

デタッチ

Detached

エンティティのライフサイクル

削除済み

Removed New

new

em.find

em.persist em.remove

em.clear em.detatch

em.merge

em.refresh

em.flush

永続IDが関連付けられたオブジェクト

存在しない

TXコミット時に永続ストアから削除される

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エンティティの操作 (1) – 永続化 EntityManagerのメソッド

• データベースにエンティティを永続化する(SQLのINSERT文に相当)

– persist後のエンティティはPersistenceContext に関連付けられた状態(管理対象)

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ProductEJB.java

public void create(Product entity) { em.persist(entity); }


エンティティの操作 (2) – 検索 EntityManagerのメソッド

• 主キーに基づいてエンティティを検索する(SQLのSELECT文に相当)

–メソッド戻り値は、PersistenceContextに関連付けられた状態(管理対象)

– findメソッドの引数 • 第1引数 … エンティティ・クラス

• 第2引数 … 主キー (基本データ型はオートボクシングされる)

32

ProductEJB.java

public Product find(Integer custId) { return em.find(Product.class, custId); }


エンティティの操作 (3) – 更新 EntityManagerのメソッド

• 管理対象エンティティを更新すると変更が永続ストアに反映される (SQLのUPDATE文に相当)

–管理対象ではない(デタッチ状態)エンティティを更新する場合は、mergeメソッドで管理対象エンティティを取得する

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ProductEJB.java

Product prod = em.find(Product.class, 2); prod.setUnits(5);

prod.setStatus("N");

管理対象エンティティを取得

TX コミット時に変更がデータベースに反映される

public void edit(Product entity) { em.merge(entity); };

デタッチ状態のエンティティが引数として渡される


• 管理対象エンティティを削除すると変更が永続ストアに反映される (SQLのDELETE文に相当)

–エンティティを管理対象にしてから削除を行う

エンティティの操作 (4) – 削除 EntityManagerのメソッド

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ProductEJB.java

public void remove(Product entity) { em.remove(em.merge(entity)); }

TXがコミットされると削除が永続ストアに反映される。コミット時点ではJavaオブジェクトそのものは削除されない


エンティティの問い合わせ

• JPQL(Java Persistence Query Language ) –エンティティに対する問い合わせ言語

• SQLによく似た構文

• SELECT / UPDATE / DELETE に対応

• WHERE句(フィルタ) / ORDR BY(ソート) / GROUP BY (集約) も可能

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SELECT p FROM Product p

エンティティ・クラス名

識別変数(エイリアス)


基本的な JPQL

• エンティティのフィールドを返すJPQL

• WHERE 句と ORDER BY

– 比較、BETWEEN、LIKE、INなどSQLで使用できる演算子はJPQLでも使用可能

– 文字列関数や算術関数も使用可能

• CONCAT, SUBSTRING, TRIM, LOWER, UPPER, LOCATE, LENGTH, ABS, SQRT, MOD, SIZE など

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SELECT p.productName FROM Product p

SELECT p FROM Product p WHERE p.productName LIKE '%01' ORDER BY p.id


問い合わせの作成 (1) 動的問い合わせ

• 動的問い合わせ (Query / TypedQuery)

– JPQLでは名前付きパラメータを使用可能

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String queryString = "SELECT p FROM Product p WHERE p.price > 50 ORDER BY p.id"; Query query = em.createQuery(queryString); Product product = (Product) query.getSingleResult();

TypedQuery<Product> typedQuery = em.createQuery(queryString, Product.class); Product product = typedQuery.getSingleResult();

Qrueyの戻り値はObjectなので必要に応じてキャストを行います

TypedQueryは作成時に型指定を行います

String queryString = "SELECT p FROM Product p WHERE p.price > :price ORDER BY p.id”; TypedQuery<Product> typedQuery = em.createQuery(queryString, Product.class); typedQuery.setParameter("price", 50); List<Product> list = typedQuery.getResultList();

名前付きパラメータの代わりに位置パラメータ (?1) も使用できます


問い合わせの作成 (2) 名前付き問い合わせ

• 名前付き問い合わせ

–エンティティ・クラスで@NamedQuery属性を使用して問い合わせを宣言

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Product.java

@Entity @Table(name = "PRODUCTS") @NamedQueries({ @NamedQuery(name = "Product.findAll", query = "SELECT p FROM Product p ORDER BY p.id"), @NamedQuery(name = "Product.findByProductName", query = "SELECT p FROM Product p WHERE p.productName LIKE :productName ORDER BY p.id")}) public class Product implements Serializable { // …

@NamedQuery注釈が複数ある場合は@NamedQueries注釈を使用します

public List<Product> findAll() { return em.createNamedQuery("Product.findAll").getResultList(); }

@NamedQueryのname属性を指定します

ProductEJB.java


問い合わせの実行

• 問い合わせの結果を返すメソッド (Query / TypedQuery )

– getResultList() … 問い合わせ結果のListを返す (TypeQueryは型付けされたListを返す)

– getSingleResult() … 単一の問い合わせ結果を返す (TypedQueryは型付けされた結果を返す)

• 結果が複数ある場合は NonUniqueResultException がスローされる

• 結果がない場合は NoResultException がスローされる

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TIPS: どちらのメソッドでも UPDATE / DELETE 文を実行すると IllegalStateException をスローします UPDATE / DELETE 文を実行するには executeUpdate() を使用します


問い合わせの作成 (3) NativeQuery と Criteria API

• NativeQuery … 問い合わせをSQLで記述

–動的問い合わせは Queryインタフェースのみ使用可能

–エンティティ・クラスでは@NamedNativeQuery注釈で宣言可能

• Criteria API … 型指定された問い合わせをAPIベースで記述

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CriteriaBuilder cb = em.getCriteriaBuilder(); CriteriaQuery<Product> cq = cb.createQuery(Product.class); Root<Product> product = cq.from(Product.class); cq.select(product); TypedQuery<Product> query = em.createQuery(cq); List<Product> list = query.getResultList();

等価なJPQL: SELECT p FROM Product p


まとめ

• JPAは、Java EE の標準ORマッピング・フレームワークです

– JavaオブジェクトをRDBの永続データに相互変換 • @Entityなどの注釈を使用したかんたん開発

–エンティティの操作はEntityManagerを使用します • CRUD操作はEntityManagerのメソッドで(create, find, merge, remove など)

–トランザクション制御が必要な場合はコンテナ管理トランザクション(EJB)が便利

• 問い合わせはJPQL、NativeSQL、Criteria APIで

– WebLogic Serverにデータソースの設定を行いましょう • 永続ユニットで指定したJNDI名を設定する

• 本番環境ではチューニングも忘れずに

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オラクルユニバーシティからのお知らせ

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44

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コース内容

■Java EE 6 概要

■開発環境の整備

■Webコンポーネントモデル

■JSFを使用した開発 ■CDIによる依存性注入

■JSF モバイルアプリケーションの作成

■Bean Validationの使用

■EJBコンポーネントモデル

■Java Persistence API

■トランザクションポリシーの実装 ■セキュリティポリシーの実装

■WebサービスおよびJava EE 統合技術

受講前提条件・SQLおよびHTML, CSSの基礎知識・統合開発環境(IDE)を使用したJavaプログラミング経験

対象者・Javaアプリケーション開発者

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Java EE 6 アプリケーション開発

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Java

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コース内容

JVMおよびパフォーマンスの概要

Javaガベージ・コレクションの仕組み

Java ガベージ・コレクタ

コマンドラインからのJVMの監視 Mission Control および JVM 監視ツール

Java Flight Recorder

OSレベルでのパフォーマンスの監視

パフォーマンス・プロファイリング・ツール

プロファイリングを使用したパフォーマンス問題のトラブルシュート

ガベージ・コレクションのチューニング言語レベルでの考慮事項とガベージ・コレクション

受講前提条件・Java SE 7 プログラミング I / II 受講相当の知識

対象者・Javaアプリケーション開発者

・システム・エンジニア


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コース日程３日間日程の詳細は Oracle University Webサイトにてご確認ください。

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Java SE 7 パフォーマンス・チューニング

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Java

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http://www.oracle.com/jp/education/ Tel: 0120-155-092

トレーニングキャンパス赤坂で開催される研修コース日程

Java SE 7 プログラミング I 2014/11/19 - 11/21

Java SE 7 プログラミング II 2014/11/25 - 11/27

Java EE 6: JSF を使ったWebアプリケーション開発 2014/11/18 - 11/21

Oracle WebLogic Server 12c: 管理 I 2014/11/17 - 11/21

Java SE 7 パフォーマンス・チューニング 2014/11/26 - 11/28


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http://www.oracle.com/jp/education/ Tel: 0120-155-092

Live Virtual Classで開催される研修コース日程

Java SE 8 新機能 2014/11/27 - 11/28

Java EE 7: 新機能 2014/11/25 - 11/26

Copyright © 2014 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. | 49

Technology

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