學習筆記之 O/R 映射技術的王牌Hibernate框架
by Naven at 2005-09-21

簡介

Hibernate 是一個開放源碼的 ORM 持久層框架。作為優秀的持久層框架實現，Hibernate 框架提供了強大、高性能的對象到關系型數據庫的持久化服務，開發人員可以使用面向對象的設計進行持久層開發。簡單的說，Hibernate 只是一個將持久化類與數據庫表相映射的工具，每個持久化類實例均對應于數據庫表中的一個數據行而已。用戶只需直接使用面向對象的方法操作此持久化類實例，即可完成對數據庫表數據的插入、刪除、修改、讀取等操作。

當然實際的 Hibernate 框架非常復雜，用分層的概念劃分的話，它相當于在 業務邏輯處理層 和 數據庫底層JDBC驅動之間的一層，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據庫表映射起來。Hibernate 的實際過程還需依賴 SQL 語言和 JDBC 編程接口，但是 Hibernate 將原本分散的 JDBC 和 SQL 配合產生的接口變成了對象化的接口，定義了自己的基于面向對象設計的 HQL（Hibernate Query Language）查詢語言，通過它生成實際的 SQL 語句傳遞到數據庫執行的。在和數據庫連接方面，仍然使用連接池技術，在數據操作過程中，借助事務服務來保證可靠性，通過數據緩沖技術來改善性能。當然這些內部的機制均通過 XML 配置文件來調整，將上層業務邏輯的處理跟這些優化技術分離開，這樣可獨立進行系統性能的優化和監控了，而這些機制對每個不同的應用系統是完全一樣的，所以 Hibernate 將它們完全封裝起來使業務開發人員完全不比關系這些復雜技術。

Hibernate 的技術實現

1. Hibernate 的基礎實例

Hibernate 的基礎實例之 Configuration

Configuration 類負責管理 Hibernate 運行時需要獲取一些底層實現的基本配置信息，如：數據庫 URL、數據庫用戶、數據庫用戶密碼、數據庫 JDBC 驅動類、數據庫適配器（dialect，用于對特定數據庫支持）等。Hibernate 的配置文件為 hibernate.cfg.xml 或者 hibernate.properties，缺省在 CLASSPATH 路徑下，可調用如下進行初始化：

Configuration config = new Configuration().configure();

Hibernate 的基礎實例之 SessionFactory

SessionFactory 負責創建 Session 實例，通過 Configuation 實例創建它：

SessionFactory sessionFactory = config.buildSessionFactory();

如果需要訪問多個數據庫，要分別為其創建對應的 SessionFactory 實例。SessionFactory 實例中保存了當前數據庫配置的所有映射關系，同時也負責維護當前的二級數據緩存和 Statement Pool。

Hibernate 的基礎實例之 Session

Session 是 Hibernate 持久化操作的基礎，提供了如save、update、delete等這些持久化操作。Session 實例是由SessionFactory 創建的，并且是非線程安全的，如下：

Session session = sessionFactory.openSession();

創建了實例，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

ORM 框架的主旨就是實現持久化對象和關系數據庫表的映射，所以 O/R 映射關系無疑是 Hibernate 框架中最為關鍵的組成部分。Hibernate 使用 Decorator 模式和 Java 中的動態代理機制（Dynamic Proxy）即代理模式來操縱持久化對象的，參見《學習筆記之ORM設計中用到的模式》。
考慮到要在持久化類中定義與數據庫表字段對應類成員變量，Hibernate 定義了一些基本數據類型（如 Java 的 Integer類對應于 SQL 的 INTEGER 數據類型，參見《深入淺出 Hibernate》）。這些基本數據類型覆蓋了日常開發中所需的絕大多數情況，但對于某些特殊情況，Hibernate 引入了自定義數據類型。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現自定義的數據類型。
Hibernate 使用 XML 作為映射配置文件，舉例來說，對于一個數據庫中的 USER 表需要有以下一些文件以建立它們的映射關系：
TUser.hbm.xml ：映射關系配置文件，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 ：數據庫 USER 表的持久化類
可以使用某些工具通過數據庫表的結構直接生成它們。

3. Criteria 查詢技術和 HQL 語言

Hibernate 使用 Criteria Query 通過面向對象化的設計，將數據查詢條件封裝為一個對象，比如：

Criteria criteria = session.createCriteria(TUser.class);
criteria.add(Expression.eq("name"), "Erica"));
criteria.add(Expression.eq("sex", new Integer(1)));

這幾條語句通過轉換會成類似 “select * from t_user where name='Erica' and sex=1”這樣的 SQL 語句。Criteria 本身只是一個查詢容器，具體的查詢條件需要通過 Criteria.add() 方法添加到 Criteria 實例中。Expression 對象具體描述了查詢條件，針對 SQL 語法，Expression 提供了對應的查詢限定機制（參見《深入淺出 Hibernate》）。
考慮到 Criteria 的生命周期影響性能，Hibernate 3.0 引入了一個新的 Criteria 實現：DetachedCriteria，它可以脫離 Session 實例獨立存在，這樣可以將通用的 Criteria 查詢條件抽離，使用時才與當前的 Session 實例綁定以獲得更好的代碼重用效果。

不過由于 Hibernate 在實現過程中更加集中在 HQL 查詢語言上，因此 Criteria 的功能實現還沒做到盡善盡美，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 SQL 語句的查詢語法，完整的 HQL 語法結構如下：

[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 工具設計了 HQL 語言，通過解析器解析 HQL 語句，然后分析出其內容并轉化為 SQL 語句。可以在 hibernate.cfg.xml 中，設置查詢語言的轉換器工廠。

未完待續。。。。

參考文獻：1、《深入淺出 Hibernate》
         2、《精通 Hibernate：Java對象持久化技術詳解》
         3、《精通 Hibernate》