基于Hibernate架构的Web应用开发简介

Hibernate是一种Java语言下的对象关系映射解决方案。它是使用GNU宽通用公共许可证发行的自由、开源的软件。它为面向对象的领域模型到传统的关系型数据库的映射，提供了一个使用方便的框架。

它的设计目标是将软件开发人员从大量相同的数据持久层相关编程工作中解放出来。无论是从设计草案还是从一个遗留数据库开始，开发人员都可以采用Hibernate。

Hibernate不仅负责从Java类到数据库表的映射（还包括从Java数据类型到SQL数据类型的映射），还提供了面向对象的数据查询检索机制，从而极大地缩短的手动处理SQL和JDBC上的开发时间。

简介

Hibernate 是由 Gavin King 于 2001 年创建的开放源代码的对象关系框架。它强大且高效的构建具有关系对象持久性和查询服务的 Java 应用程序。

Hibernate 将 Java 类映射到数据库表中，从 Java 数据类型中映射到 SQL 数据类型中，并把开发人员从 95% 的公共数据持续性编程工作中解放出来。

Hibernate 是传统 Java 对象和数据库服务器之间的桥梁，用来处理基于 O/R 映射机制和模式的那些对象。

Hibernate 优势

• Hibernate 使用 XML 文件来处理映射 Java 类别到数据库表格中，并且不用编写任何代码。
• 为在数据库中直接储存和检索 Java 对象提供简单的 APIs。
• 如果在数据库中或任何其它表格中出现变化，那么仅需要改变 XML 文件属性。
• 抽象不熟悉的 SQL 类型，并为我们提供工作中所熟悉的 Java 对象。
• Hibernate 不需要应用程序服务器来操作。
• 操控你数据库中对象复杂的关联。
• 最小化与访问数据库的智能提取策略。
• 提供简单的数据询问。

支持的数据库

Hibernate 支持几乎所有的主要 RDBMS。以下是一些由 Hibernate 所支持的数据库引擎。

• HSQL Database Engine
• DB2/NT
• MySQL
• PostgreSQL
• FrontBase
• Oracle
• Microsoft SQL Server Database
• Sybase SQL Server
• Informix Dynamic Server

支持的技术

Hibernate 支持多种多样的其它技术，包括以下：

• XDoclet Spring
• J2EE
• Eclipse plug-ins
• Maven

编程环境

Hibernate是一个以LGPL（Lesser GNU Public License）许可证形式发布的开源项目。在Hibernate官网上有下载Hibernate包的说明。Hibernate包以源代码或者二进制的形式提供。

编程工具

Eclipse：一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台。

NetBeans：开放源码的Java集成开发环境，适用于各种客户机和Web应用。

IntelliJ IDEA：在代码自动提示、代码分析等方面的具有很好的功能。

MyEclipse：由Genuitec公司开发的一款商业化软件，是应用比较广泛的Java应用程序集成开发环境。

EditPlus：如果正确配置Java的编译器“Javac”以及解释器“Java”后，可直接使用EditPlus编译执行Java程序。

ORM 概览

什么是 JDBC？

JDBC 代表 Java Database Connectivity ，它是提供了一组 Java API 来访问关系数据库的 Java 程序。这些 Java APIs 可以使 Java 应用程序执行 SQL 语句，能够与任何符合 SQL 规范的数据库进行交互。

JDBC 提供了一个灵活的框架来编写操作数据库的独立的应用程序，该程序能够运行在不同的平台上且不需修改，能够与不同的 DBMS 进行交互。

JDBC 的优点和缺点

JDBC 的优点JDBC 的缺点干净整洁的 SQL 处理大项目中使用很复杂大数据下有良好的性能很大的编程成本对于小应用非常好没有封装易学的简易语法难以实现 MVC 的概念 查询需要指定 DBMS

为什么是对象关系映射（ORM）？

当我们工作在一个面向对象的系统中时，存在一个对象模型和关系数据库不匹配的问题。RDBMSs 用表格的形式存储数据，然而像 Java 或者 C# 这样的面向对象的语言它表示一个对象关联图。考虑下面的带有构造方法和公有方法的 Java 类：

public class Employee {   private int id;   private String first_name;    private String last_name;      private int salary;     public Employee() {}   public Employee(String fname, String lname, int salary) {      this.first_name = fname;      this.last_name = lname;      this.salary = salary;   }   public int getId() {      return id;   }   public String getFirstName() {      return first_name;   }   public String getLastName() {      return last_name;   }   public int getSalary() {      return salary;   }}

现考虑以上的对象需要被存储和索引进下面的 RDBMS 表格中：

create table EMPLOYEE (   id INT NOT NULL auto_increment,   first_name VARCHAR(20) default NULL,   last_name  VARCHAR(20) default NULL,   salary     INT  default NULL,   PRIMARY KEY (id));

第一个问题，如果我们开发了几页代码或应用程序后，需要修改数据库的设计怎么办？第二个问题，在关系型数据库中加载和存储对象时我们要面临以下五个不匹配的问题。

不匹配描述粒度有时你将会有一个对象模型，该模型类的数量比数据库中关联的表的数量更多继承RDBMSs 不会定义任何在面向对象编程语言中本来就有的继承身份RDBMS 明确定义一个 'sameness' 的概念：主键。然而，Java 同时定义了对象判等（a==b）和 对象值判等（a.equals(b)）关联面向对象的编程语言使用对象引用来表示关联，而一个 RDBMS 使用外键来表示对象关联导航在 Java 中和在 RDBMS 中访问对象的方式完全不相同

Object-Relational Mapping (ORM) 是解决以上所有不匹配问题的方案。

什么是 ORM？

ORM 表示 Object-Relational Mapping (ORM)，是一个方便在关系数据库和类似于 Java， C# 等面向对象的编程语言中转换数据的技术。一个 ORM 系统相比于普通的 JDBC 有以下的优点。

序号优点1使用业务代码访问对象而不是数据库中的表2从面向对象逻辑中隐藏 SQL 查询的细节3基于 JDBC 的 'under the hood'4没有必要去处理数据库实现5实体是基于业务的概念而不是数据库的结构6事务管理和键的自动生成7应用程序的快速开发

一个 ORM 解决方案由以下四个实体组成：

序号优点1一个 API 来在持久类的对象上实现基本的 CRUD 操作2一个语言或 API 来指定引用类和属性的查询3一个可配置的服务用来指定映射元数据4一个技术和事务对象交互来执行 dirty checking, lazy association fetching 和其它优化的功能

Java ORM 框架

在 Java 中有几个持久化的框架和 ORM 选项。一个持久化的框架是 ORM 存储和索引对象到关系型数据库的服务。

• Enterprise JavaBeans Entity Beans
• Java Data Objects
• Castor
• TopLink
• Spring DAO
• Hibernate
• And many more

架构

Hibernate 架构是分层的，作为数据访问层，你不必知道底层 API 。Hibernate 利用数据库以及配置数据来为应用程序提供持续性服务（以及持续性对象）。

下面是一个非常高水平的 Hibernate 应用程序架构视图。

下面是一个详细的 Hibernate 应用程序体系结构视图以及一些重要的类。

Hibernate 使用不同的现存 Java API，比如 JDBC，Java 事务 API（JTA），以及 Java 命名和目录界面（JNDI）。JDBC 提供了一个基本的抽象级别的通用关系数据库的功能， Hibernate 支持几乎所有带有 JDBC 驱动的数据库。JNDI 和 JTA 允许 Hibernate 与 J2EE 应用程序服务器相集成。

下面的部分简要地描述了在 Hibernate 应用程序架构所涉及的每一个类对象。

配置对象

配置对象是你在任何 Hibernate 应用程序中创造的第一个 Hibernate 对象，并且经常只在应用程序初始化期间创造。它代表了 Hibernate 所需一个配置或属性文件。配置对象提供了两种基础组件。

• 数据库连接：由 Hibernate 支持的一个或多个配置文件处理。这些文件是 hibernate.properties 和 hibernate.cfg.xml。
• 类映射设置：这个组件创造了 Java 类和数据库表格之间的联系。

SessionFactory 对象

配置对象被用于创造一个 SessionFactory 对象，使用提供的配置文件为应用程序依次配置 Hibernate，并允许实例化一个会话对象。SessionFactory 是一个线程安全对象并由应用程序所有的线程所使用。

SessionFactory 是一个重量级对象所以通常它都是在应用程序启动时创造然后留存为以后使用。每个数据库需要一个 SessionFactory 对象使用一个单独的配置文件。所以如果你使用多种数据库那么你要创造多种 SessionFactory 对象。

Session 对象

一个会话被用于与数据库的物理连接。Session 对象是轻量级的，并被设计为每次实例化都需要与数据库的交互。持久对象通过 Session 对象保存和检索。

Session 对象不应该长时间保持开启状态因为它们通常情况下并非线程安全，并且它们应该按照所需创造和销毁。

Transaction 对象

一个事务代表了与数据库工作的一个单元并且大部分 RDBMS 支持事务功能。在 Hibernate 中事务由底层事务管理器和事务（来自 JDBC 或者 JTA）处理。

这是一个选择性对象，Hibernate 应用程序可能不选择使用这个接口，而是在自己应用程序代码中管理事务。

Query 对象

Query 对象使用 SQL 或者 Hibernate 查询语言（HQL）字符串在数据库中来检索数据并创造对象。一个查询的实例被用于连结查询参数，限制由查询返回的结果数量，并最终执行查询。

Criteria 对象

Criteria 对象被用于创造和执行面向规则查询的对象来检索对象。