學(xué)習(xí)筆記之 O/R 映射技術(shù)的王牌Hibernate框架
by Naven at 2005-09-21
簡介
Hibernate 是一個(gè)開放源碼的 ORM 持久層框架。作為優(yōu)秀的持久層框架實(shí)現(xiàn)，Hibernate 框架提供了強(qiáng)大、高性能的對(duì)象到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的持久化服務(wù)，開發(fā)人員可以使用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)進(jìn)行持久層開發(fā)。簡單的說，Hibernate 只是一個(gè)將持久化類與數(shù)據(jù)庫表相映射的工具，每個(gè)持久化類實(shí)例均對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)庫表中的一個(gè)數(shù)據(jù)行而已。用戶只需直接使用面向?qū)ο蟮姆椒ú僮鞔顺志没悓?shí)例，即可完成對(duì)數(shù)據(jù)庫表數(shù)據(jù)的插入、刪除、修改、讀取等操作。
當(dāng)然實(shí)際的 Hibernate 框架非常復(fù)雜，用分層的概念劃分的話，它相當(dāng)于在 業(yè)務(wù)邏輯處理層 和 數(shù)據(jù)庫底層JDBC驅(qū)動(dòng)之間的一層，即通常說的持久化層，而用戶通過 XML 配置文件將具體的持久化類與數(shù)據(jù)庫表映射起來。Hibernate 的實(shí)際過程還需依賴 SQL 語言和 JDBC 編程接口，但是 Hibernate 將原本分散的 JDBC 和 SQL 配合產(chǎn)生的接口變成了對(duì)象化的接口，定義了自己的基于面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的 HQL（Hibernate Query Language）查詢語言，通過它生成實(shí)際的 SQL 語句傳遞到數(shù)據(jù)庫執(zhí)行的。在和數(shù)據(jù)庫連接方面，仍然使用連接池技術(shù)，在數(shù)據(jù)操作過程中，借助事務(wù)服務(wù)來保證可靠性，通過數(shù)據(jù)緩沖技術(shù)來改善性能。當(dāng)然這些內(nèi)部的機(jī)制均通過 XML 配置文件來調(diào)整，將上層業(yè)務(wù)邏輯的處理跟這些優(yōu)化技術(shù)分離開，這樣可獨(dú)立進(jìn)行系統(tǒng)性能的優(yōu)化和監(jiān)控了，而這些機(jī)制對(duì)每個(gè)不同的應(yīng)用系統(tǒng)是完全一樣的，所以 Hibernate 將它們完全封裝起來使業(yè)務(wù)開發(fā)人員完全不比關(guān)系這些復(fù)雜技術(shù)。
Hibernate 的技術(shù)實(shí)現(xiàn)
1. Hibernate 的基礎(chǔ)實(shí)例
Hibernate 的基礎(chǔ)實(shí)例之 Configuration
Configuration 類負(fù)責(zé)管理 Hibernate 運(yùn)行時(shí)需要獲取一些底層實(shí)現(xiàn)的基本配置信息，如：數(shù)據(jù)庫 URL、數(shù)據(jù)庫用戶、數(shù)據(jù)庫用戶密碼、數(shù)據(jù)庫 JDBC 驅(qū)動(dòng)類、數(shù)據(jù)庫適配器（dialect，用于對(duì)特定數(shù)據(jù)庫支持）等。Hibernate 的配置文件為 hibernate.cfg.xml 或者 hibernate.properties，缺省在 CLASSPATH 路徑下，可調(diào)用如下進(jìn)行初始化：
Configuration config = new Configuration().configure();
Hibernate 的基礎(chǔ)實(shí)例之 SessionFactory
SessionFactory 負(fù)責(zé)創(chuàng)建 Session 實(shí)例，通過 Configuation 實(shí)例創(chuàng)建它：
SessionFactory sessionFactory = config.buildSessionFactory();
如果需要訪問多個(gè)數(shù)據(jù)庫，要分別為其創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的 SessionFactory 實(shí)例。SessionFactory 實(shí)例中保存了當(dāng)前數(shù)據(jù)庫配置的所有映射關(guān)系，同時(shí)也負(fù)責(zé)維護(hù)當(dāng)前的二級(jí)數(shù)據(jù)緩存和 Statement Pool。
Hibernate 的基礎(chǔ)實(shí)例之 Session
Session 是 Hibernate 持久化操作的基礎(chǔ)，提供了如save、update、delete等這些持久化操作。Session 實(shí)例是由SessionFactory 創(chuàng)建的，并且是非線程安全的，如下：
Session session = sessionFactory.openSession();
創(chuàng)建了實(shí)例，就可以使用它完成持久層操作，如下：
// 新增名為“Emma”的用戶記錄
TUser user = new TUser();
user.setName("Emma");
session.save(user);
2. O/R 映射技術(shù)
ORM 框架的主旨就是實(shí)現(xiàn)持久化對(duì)象和關(guān)系數(shù)據(jù)庫表的映射，所以 O/R 映射關(guān)系無疑是 Hibernate 框架中最為關(guān)鍵的組成部分。Hibernate 使用 Decorator 模式和 Java 中的動(dòng)態(tài)代理機(jī)制（Dynamic Proxy）即代理模式來操縱持久化對(duì)象的，參見《學(xué)習(xí)筆記之ORM設(shè)計(jì)中用到的模式》。
考慮到要在持久化類中定義與數(shù)據(jù)庫表字段對(duì)應(yīng)類成員變量，Hibernate 定義了一些基本數(shù)據(jù)類型（如 Java 的 Integer類對(duì)應(yīng)于 SQL 的 INTEGER 數(shù)據(jù)類型，參見《深入淺出 Hibernate》）。這些基本數(shù)據(jù)類型覆蓋了日常開發(fā)中所需的絕大多數(shù)情況，但對(duì)于某些特殊情況，Hibernate 引入了自定義數(shù)據(jù)類型。UserType 和 CompositeUserType 是 Hibernate 中提供的類型定義接口，通過繼承它們生成子類可以實(shí)現(xiàn)自定義的數(shù)據(jù)類型。
Hibernate 使用 XML 作為映射配置文件，舉例來說，對(duì)于一個(gè)數(shù)據(jù)庫中的 USER 表需要有以下一些文件以建立它們的映射關(guān)系：
TUser.hbm.xml ：映射關(guān)系配置文件，這是核心文件，有類和成員和表字段定義的映射定義等
TUser.java ：數(shù)據(jù)庫 USER 表的持久化類
可以使用某些工具通過數(shù)據(jù)庫表的結(jié)構(gòu)直接生成它們。
3. Criteria 查詢技術(shù)和 HQL 語言
Hibernate 使用 Criteria Query 通過面向?qū)ο蠡脑O(shè)計(jì)，將數(shù)據(jù)查詢條件封裝為一個(gè)對(duì)象，比如：
Criteria criteria = session.createCriteria(TUser.class);
criteria.add(Expression.eq("name"), "Erica"));
criteria.add(Expression.eq("sex", new Integer(1)));
這幾條語句通過轉(zhuǎn)換會(huì)成類似 “select * from t_user where name='Erica' and sex=1”這樣的 SQL 語句。Criteria 本身只是一個(gè)查詢?nèi)萜鳎唧w的查詢條件需要通過 Criteria.add() 方法添加到 Criteria 實(shí)例中。Expression 對(duì)象具體描述了查詢條件，針對(duì) SQL 語法，Expression 提供了對(duì)應(yīng)的查詢限定機(jī)制（參見《深入淺出 Hibernate》）。
考慮到 Criteria 的生命周期影響性能，Hibernate 3.0 引入了一個(gè)新的 Criteria 實(shí)現(xiàn)：DetachedCriteria，它可以脫離 Session 實(shí)例獨(dú)立存在，這樣可以將通用的 Criteria 查詢條件抽離，使用時(shí)才與當(dāng)前的 Session 實(shí)例綁定以獲得更好的代碼重用效果。
不過由于 Hibernate 在實(shí)現(xiàn)過程中更加集中在 HQL 查詢語言上，因此 Criteria 的功能實(shí)現(xiàn)還沒做到盡善盡美，所以最常用的還是官方推薦的 HQL（Hibernate Query Language） 查詢語言。HQL 提供了更接近傳統(tǒng) SQL 語句的查詢語法，完整的 HQL 語法結(jié)構(gòu)如下：
[select/update/delete ...] [from ...] [where ...] [group by ... [having ...]] [order by ...]
舉例如下：
String hql = "from TUser as user where user.name='Erica' and sex=1";
Query query = session.createQuery(hql);
List userList = query.list();
Hibernate 3.0 基于 antlr 工具設(shè)計(jì)了 HQL 語言，通過解析器解析 HQL 語句，然后分析出其內(nèi)容并轉(zhuǎn)化為 SQL 語句。可以在 hibernate.cfg.xml 中，設(shè)置查詢語言的轉(zhuǎn)換器工廠。
未完待續(xù)。。。。
參考文獻(xiàn)：1、《深入淺出 Hibernate》
2、《精通 Hibernate：Java對(duì)象持久化技術(shù)詳解》
3、《精通 Hibernate》