PostgreSQL 如何在后端数据库异步更改时刷新 JPA 实体

在本文中，我们将介绍如何使用 PostgreSQL 在后端数据库异步更改时刷新 JPA 实体。我们将探讨 PostgreSQL 的通知机制和 JPA 的缓存刷新方法，并提供示例来说明实现的步骤和注意事项。

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PostgreSQL 通知机制

PostgreSQL 是一种功能强大的开源关系型数据库系统，具有丰富的功能和扩展性。其中一个重要的功能是其通知机制，该机制允许异步地将消息发送给客户端。通知机制可以通过NOTIFY和LISTEN命令进行操作。

NOTIFY命令用于向客户端发送通知，而LISTEN命令用于将客户端注册为某个通知的接收者。当数据库中的特定事件发生时，可以使用NOTIFY命令发送通知，然后客户端可以使用LISTEN命令接收并处理这些通知。

在我们的场景中，我们将使用 PostgreSQL 的通知机制来实现后端数据库更改时刷新 JPA 实体的功能。

JPA 缓存刷新方法

JPA（Java Persistence API）是一种用于对象关系映射（ORM）的Java规范。JPA提供了缓存机制，以提高性能和减少对数据库的访问。当使用JPA实体对象查询数据库时，查询结果将被缓存起来，以便在后续查询中进行重复使用。

为了在后端数据库更改时刷新JPA实体，我们可以使用JPA的缓存刷新方法。JPA提供了以下两种缓存刷新方法：

em.refresh(entity)：该方法用于刷新指定实体对象的状态。当调用该方法时，JPA会查询数据库并将最新的数据加载到实体对象中，以确保与数据库中的数据保持同步。
em.clear()：该方法用于清除JPA的一级缓存中的所有实体对象。当调用该方法时，JPA会清除缓存中的所有查询结果，以便在后续查询中重新加载最新的数据。

在我们的示例中，我们将使用这两种方法来刷新JPA实体，以便在后端数据库更改时更新数据。

示例实现

为了演示如何在后端数据库更改时刷新JPA实体，我们将创建一个简单的Java应用程序。假设我们有一个名为User的JPA实体类，该类用于表示数据库中的用户数据。

首先，我们需要在persistence.xml中配置JPA的数据源和实体类。以下是一个示例的persistence.xml配置文件：

<persistence 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"
   version="2.0">
   <persistence-unit name="example" transaction-type="RESOURCE_LOCAL">
      <provider>org.hibernate.ejb.HibernatePersistence</provider>
      <class>com.example.User</class>
      <properties>
         <property name="javax.persistence.jdbc.url" value="jdbc:postgresql://localhost:5432/example"/>
         <property name="javax.persistence.jdbc.user" value="postgres"/>
         <property name="javax.persistence.jdbc.password" value="password"/>
         <property name="javax.persistence.jdbc.driver" value="org.postgresql.Driver"/>
         <property name="hibernate.show_sql" value="true"/>
         <property name="hibernate.hbm2ddl.auto" value="update"/>
      </properties>
   </persistence-unit>
</persistence>

接下来，我们需要创建一个用于接收PostgreSQL通知的实体监听器。以下是一个示例的实体监听器类：

import javax.persistence.PostLoad;
import javax.persistence.PostRemove;
import javax.persistence.PostUpdate;
import javax.persistence.PrePersist;
import javax.persistence.PreRemove;
import javax.persistence.PreUpdate;

public class UserListener {

   @PostLoad
   public void postLoad(Object entity) {
      System.out.println("Entity loaded: " + entity);
   }

   @PrePersist
   public void prePersist(Object entity) {
      System.out.println("Entity persisting: " + entity);
   }

   @PostPersist
   public void postPersist(Object entity) {
      System.out.println("Entity persisted: " + entity);
   }

   @PreUpdate
   public void preUpdate(Object entity) {
      System.out.println("Entity updating: " + entity);
   }

   @PostUpdate
   public void postUpdate(Object entity) {
      System.out.println("Entity updated: " + entity);
   }

   @PreRemove
   public void preRemove(Object entity) {
      System.out.println("Entity removing: " + entity);
   }

   @PostRemove
   public void postRemove(Object entity) {
      System.out.println("Entity removed: " + entity);
   }
}

然后，我们可以在User类上使用@EntityListeners注解来指定使用上述实体监听器类。以下是一个示例的User类：

import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.EntityListeners;
import javax.persistence.GeneratedValue;
import javax.persistence.GenerationType;
import javax.persistence.Id;

@Entity
@EntityListeners(UserListener.class)
public class User {

   @Id
   @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
   private Long id;

   private String name;

   // 省略构造函数、getter和setter

   @Override
   public String toString() {
      return "User [id=" + id + ", name=" + name + "]";
   }
}

最后，我们可以使用以下代码来演示在后端数据库更改时刷新JPA实体。我们将注册通知并在接收到通知时手动刷新实体。

import javax.persistence.EntityManager;
import javax.persistence.EntityManagerFactory;
import javax.persistence.EntityTransaction;
import javax.persistence.Persistence;
import org.postgresql.PGConnection;
import org.postgresql.PGNotification;

public class Main {

   public static void main(String[] args) throws Exception {
      // 创建EntityManagerFactory和EntityManager
      EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("example");
      EntityManager em = emf.createEntityManager();

      // 注册通知监听器
      PGConnection connection = em.unwrap(PGConnection.class);
      connection.addNotificationListener((processId, channelName, payload) -> {
         System.out.println("Received notification: " + payload);

         // 刷新JPA实体
         em.refresh(User.class);
      });

      // 执行实体查询
      em.getTransaction().begin();
      User user = em.find(User.class, 1L);
      System.out.println("User: " + user);
      em.getTransaction().commit();

      // 模拟更改后端数据库
      Thread.sleep(5000); // 等待5秒钟
      executeSQL("UPDATE users SET name = 'John Doe' WHERE id = 1");
   }

   private static void executeSQL(String sql) throws Exception {
      // 执行SQL语句
      // ...
   }
}

在上述示例中，我们创建了一个Main类，通过实体管理器工厂（EntityManagerFactory）和实体管理器（EntityManager）来管理实体和数据库连接。我们注册了一个通知监听器，该监听器接收到通知后会刷新JPA实体。然后我们执行了一个实体查询，并模拟了后端数据库的更改。

运行以上示例后，当我们运行以上示例时，程序将会执行以下操作：

创建EntityManagerFactory和EntityManager：我们使用Persistence.createEntityManagerFactory("example")方法创建了一个名为”example”的EntityManagerFactory，然后使用emf.createEntityManager()方法创建了一个EntityManager实例。
注册通知监听器：我们通过em.unwrap(PGConnection.class)方法将EntityManager解包为PGConnection，然后使用addNotificationListener方法注册了一个通知监听器。在接收到通知后，我们会在回调方法中打印通知的内容，并调用em.refresh(User.class)方法刷新JPA实体。
执行实体查询：我们使用em.find(User.class, 1L)方法查询了ID为1的User实体。然后打印查询结果。
模拟更改后端数据库：为了模拟后端数据库的更改，我们使用executeSQL方法执行了一条SQL语句，将ID为1的用户的名称更改为”John Doe”。