持久層的組成
這一節(jié)的名字應(yīng)該換成“基于Hibernate的持久層的組成”更合適一點,可是它太長了。既然Hibernate是用來開發(fā)持久層,那么我先介紹一下這個持久層中的各個元素。
1. POJO:Plain Old Java Object,你可以把它看作是簡單的JavaBean。一般說來,一張數(shù)據(jù)庫表對應(yīng)一個POJO,也就是對象/關(guān)系的一一映射。
2. DAO:對于每一個POJO,一般都有一個DAO與之對應(yīng),承擔所有關(guān)于該POJO的訪問控制。實際上也就是控制了對數(shù)據(jù)庫中一張表的訪問控制。
3. *.hbm.xml文件:這個文件定義了POJO和數(shù)據(jù)庫中的表是如何映射的,比如POJO中的字段對應(yīng)數(shù)據(jù)庫表中的哪個字段等等。一般每個映射都用單獨的文件來描述,也就是有一個POJO就有一個*.hbm.xml文件。
4. *.cfg.xml文件:這個文件定義了Hibernate的基本信息,比如數(shù)據(jù)庫驅(qū)動,用戶名,密碼等等連接信息,也包括了所有要用的*.hbm.xml文件,在初始化的時候,Hibernate會讀取這個文件來找相應(yīng)的映射文件完成對象/關(guān)系。
我們還是以上文的例子來詳細描述一下這里提到的各個元素的內(nèi)容。
1. Student.java:
代碼片段4:
-
- public class Student implements java.io.Serializable
- {
- private String id;
- private String name;
- private Set courseSelections = new HashSet(0);
-
- public Student()
- {
- }
-
- public String getId()
- {
- return this.id;
- }
-
- public void setId(String id)
- {
- this.id = id;
- }
-
- public String getName()
- {
- return this.name;
- }
-
- public void setName(String name)
- {
- this.name = name;
- }
-
- public Set getCourseSelections()
- {
- return this.courseSelections;
- }
-
- public void setCourseSelections(Set courseSelections)
- {
- this.courseSelections = courseSelections;
- }
- }
這個類就是一個POJO,你可以很明顯的看出來它就是一個JavaBean。我想解釋它的courseSelection字段。很顯然,在數(shù)據(jù)庫表student中,沒有這個字段。這里的這個字段是因為一個外鍵引用,course_selection的student_id是一個外鍵,引用了student表中的id字段。那么在Student類中courseSelection來記錄這樣的外鍵關(guān)系,也就是說,當我們獲取了Student對象以后,就可以直接獲取他的選課記錄,這樣就為上層的調(diào)用提供了很大的方便。這里有點模糊沒關(guān)系,我在介紹映射定義文件(*.hbm.xml)的時候還會提到這個問題。
2. StudentDAO.java
代碼片段5:
-
- public class StudentDAO
- {
- Session session;
- public StudentDAO()
- {
- Configuration cfg = new Configuration();
- cfg.configure("/hibernate.cfg.xml");
- SessionFactory sessionFactory = cfg.buildSessionFactory();
- session = sessionFactory.openSession();
- }
-
- public void save(Student transientInstance)
- {
- session.save(transientInstance);
- }
-
- public void delete(Student persistentInstance)
- {
- session.delete(persistentInstance);
- }
-
- public Student findById(java.lang.String id)
- {
- List list = session.createCriteria(Student.class).add(
- Expression.eq("id", id)).list();
- if (list.size() > 0)
- {
- return (Student)list.get(0);
- }
- return null;
- }
- }
這里的構(gòu)造函數(shù)是用來啟動Hibernate,并獲取session。打開一個session就相當于打開了一個數(shù)據(jù)庫連接,然后我們就可以對這個session進行操作,完成數(shù)據(jù)庫操作,完全不用寫SQL語句。我這里Hibernate的啟動方式寫的很不規(guī)范,系統(tǒng)應(yīng)該只需要完成一次Hibernate啟動就可以在不同的DAO中使用,我把它寫在構(gòu)造函數(shù)里面純粹是為了簡化演示代碼。
你可以看到save和delete方法都很簡單直接對對象操作,而findById就有些麻煩,因為這里有一個查詢過程在里面。Hibernate里面查詢可以用Criteria這個類來完成,我們也常用Hibernate獨有的HQL(Hibernate Query Language)來完成查詢。當然Hibernate也是支持原生SQL的。關(guān)于查詢的詳細信息請參考其他文章或書籍,我只是演示一個流程,介紹一些概念。
3. Student.hbm.xml
代碼片段6:
-
- <hibernate-mapping>
- <class name="Student" table="STUDENT">
- <id name="id" type="string">
- <column name="ID" length="10" />
- <generator class="assigned" />
- </id>
- <property name="name" type="string">
- <column name="NAME" not-null="true" />
- </property>
- <set name="courseSelections" inverse="true">
- <key>
- <column name="STUDENT_ID" length="10"
- not-null="true" />
- </key>
- <one-to-many class="CourseSelection" />
- </set>
- </class>
- </hibernate-mapping>
這個文件定義了Student類和Student表是如何映射的。class元素定義了Sudent類和STUDENT表映射,然后就定義了各個屬性是如何映射的。如果一個屬性是數(shù)據(jù)庫的key,那么會用id標簽來定義,column定義了當前類的屬性和數(shù)據(jù)庫中的哪個字段對應(yīng),generator是id特有的。一般來說id是自增的,由于我的數(shù)據(jù)庫是用的Oracle,它沒有自增字段,要實現(xiàn)自增必須用Sequence,這超出了本文的范圍,所以我就用assigned來簡化示例代碼。assigned表示id是用戶給定的。
有一個比較特別的標簽是set,它對應(yīng)著數(shù)據(jù)庫中的外鍵關(guān)系,上文我提到的通過Student對象可以獲得所有相關(guān)的選課記錄就是通過這里的定義實現(xiàn)的。name屬性對應(yīng)了Student類中的字段名,key表示哪個字段是外鍵,one-to-many表示Student和CourseSelection是一對多關(guān)系,這和事實相符。類似的還有many-to-one,many-to-many,不過這些都不常用,我不介紹了。Hibernate根據(jù)這個映射定義文件,在實例化一個POJO(比如Student)的時候,會自動的把定義過映射的屬性用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)填充,set也包括在內(nèi)。
4. hibernate.cfg.xml
代碼片段7:
-
- <hibernate-configuration>
- <session-factory>
- <property name="connection.username">test</property>
- <property name="connection.url">
- jdbc:oracle:thin:@10.85.33.199:1521:glee</property>
- <property name="dialect">
- org.hibernate.dialect.Oracle9Dialect</property>
- <property name="connection.password">test</property>
- <property name="connection.driver_class">
- oracle.jdbc.OracleDriver</property>
- <mapping resource="Student.hbm.xml"></mapping>
- <mapping resource="CourseSelection.hbm.xml"></mapping>
- <mapping resource="Course.hbm.xml"></mapping>
- </session-factory>
- </hibernate-configuration>
這個文件我不解釋了,自己看吧。結(jié)合上文StudentDAO的例子,我想你應(yīng)該能看明白。
看了這么多,或許你會有點頭皮發(fā)麻,POJO,DAO,配置文件...好像要寫的東西還是很多。值得慶幸的是現(xiàn)在Hibernate已經(jīng)發(fā)展的比較成熟了,有很多工具來幫助我們完成這些工作,比如MiddleGen,Hibernate Synchronizer等等。我使用的開發(fā)工具是Eclipse+MyEclipse,我所要做的只是把數(shù)據(jù)庫表建好,然后MyEclipse提供的工具會自動根據(jù)數(shù)據(jù)庫表生成POJO,DAO,*.hbm.xml,甚至hibernate.cfg.xml都是自動完成的(前提是MyEclipse知道你的數(shù)據(jù)庫連接信息)。我并不打算介紹如何用IDE來開發(fā)Hibernate,你可以參考IDE的幫助文檔。
到這里為止,使用Hibernate進行開發(fā)的基本組成元素我都介紹好了,強烈建議你馬上實踐一遍,即使有些不理解,也先依葫蘆畫瓢一個。對了,別忘了把Hibernate的包down下來放到classpath里面。
三、Session與SessionFactory
Session可以說是Hibernate的核心,Hibernate對外暴露的接口就是Session。所以我這里講一下有關(guān)Session的常用函數(shù)和特性。
在講Session之前,我想先提一下SessionFactory,這個東西不復(fù)雜,只要配置好就行了。顧名思義,SessionFactory就是用來創(chuàng)建Session的。SessionFactory是線程安全的,也就是說對于同一個數(shù)據(jù)庫的所有操作共享一個SessionFactory就行了。回頭看代碼片段5,我們可以看到SessionFactory的常用配置方式。
代碼片段8:
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- Configuration cfg = new Configuration();
- cfg.configure("/hibernate.cfg.xml");
- SessionFactory sessionFactory = cfg.buildSessionFactory();
我們通過Configuration來讀取配置文件,然后就可以創(chuàng)建SessionFactory,這段代碼在 所有系統(tǒng)中都大同小異,一般就是xml配置文件的名字不一樣,所以也沒什么好說的。
當我們有了SessionFactory以后就可以獲取Session了。調(diào)用SessionFactory.openSession()就會返回一個Session實例,然后我們操作這個Session來訪問數(shù)據(jù)庫。值得一提的是Session并不是線程安全的,也就是每一個線程都必須有自己的Session。所以我們一般通過以下方法來獲取和關(guān)閉Session:
代碼片段9:
-
- public static Session currentSession() throws HibernateException
- {
- Session session = (Session) threadLocal.get();
- if (session == null || !session.isOpen())
- {
- if (sessionFactory == null)
- {
- try
- {
- cfg.configure(CONFIG_FILE_LOCATION);
- sessionFactory = cfg.buildSessionFactory();
- }
- catch (Exception e)
- {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- session = (sessionFactory != null) ?
- sessionFactory.openSession(): null;
- threadLocal.set(session);
- }
- return session;
- }
-
- public static void closeSession() throws HibernateException
- {
- Session session = (Session) threadLocal.get();
- threadLocal.set(null);
-
- if (session != null)
- {
- session.close();
- }
- }
可以看到,我們通過threadLocal來保存每個線程的session,這樣就保證了各個線程之 間的互不干擾,也保證了系統(tǒng)只有一個SessionFactory實例(對于大多數(shù)應(yīng)用來說已經(jīng) 足夠了)。如果你使用MyEclipse進行開發(fā)的話,它會自動生成一個 HibernateSessionFactory.java,其中就包含了以上代碼。
好了,現(xiàn)在我們已經(jīng)獲得了Session,下面我來介紹以下Session的常用函數(shù),這些函數(shù)都有很多重載函數(shù),我只介紹以下大概是干嘛的,不一一解釋,詳細信息你可以查看Hibernate的API。
1.Session.get(),獲取某個類的實例,一般都是通過id來獲取比如
Session.get(Student.class, "0361095");
這句話的意思就是獲取id(primary key)為“0361095”的Student對象。這里要注 意的是第二個參數(shù)必須是Object,也就是說,如果是long類型的1,那么必須轉(zhuǎn)換 成new Long(1)再傳入。
2.Session.load(),用法和意義都和get一樣,不過它們還是有點區(qū)別,我稍后解釋。
3.Session.save(),將某個實例保存到數(shù)據(jù)庫中去(往往在數(shù)據(jù)庫中形成一條新的記錄)。
4.Session.update(),更新某個實例,這個實例必須和數(shù)據(jù)庫中有對應(yīng),否則會報錯。
5.Session.delete(),刪除某個實例,也就是刪除這個實例對應(yīng)的數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)。
6.Session.saveOrUpdate(),保存或者更新某個實例,調(diào)用這個方法你就不用去關(guān)心到 底是save還是update了,它會自己判斷,然后調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)。其實save和update 涉及到實體對象生命周期中的三種狀態(tài),這個比較重要,我在后面會單獨講的。
對于get和load的區(qū)別,很難講清楚,這里涉及到Hibernate的緩存機制,是一個非常 復(fù)雜的話題,我不打算深入討論這個內(nèi)容。簡單的來講,Session實現(xiàn)了Hibernate的一 級緩存,SessionFactory實現(xiàn)了Hibernate的二級緩存。load方法會先查找一級緩存再查 找二級緩存,最后再去數(shù)據(jù)庫中找,而get只會查找一級緩存,然后就去數(shù)據(jù)庫中找了。 這只是是get和load的一個區(qū)別,另外的區(qū)別如果你有興趣的話自己去google吧。關(guān)于Hibernate的緩存機制,如果你只是一般用用Hibernate的話沒有必要深入研究,就當它不存在好了,get和load到底用哪個也不用非常講究,如果你用工具生成DAO的話, 生成的代碼用什么就用什么吧。
四、關(guān)鍵概念的理解在使用Hibernate進行開發(fā)的時候有幾個概念在我看來是必須理解的,否則在開發(fā)的時候會遇到很多問題而摸不著頭腦。
1.Lazy loading,懶加載(延遲加載)
這個技術(shù)在很多地方被應(yīng)用,比如Eclipse的插件管理也是用的延遲加載。在Hibernate中,所謂延遲加載就是返回一個POJO但是某些數(shù)據(jù)(往往是實體類型或者Set類型)并沒有被真正的被填充,直到POJO的某個字段真正被引用的時候才從數(shù)據(jù)庫中讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)來填充POJO中的字段。這樣就能有效的避免很多不必要的數(shù)據(jù)庫操作,因為POJO的有些數(shù)據(jù)我們并不需要,而且數(shù)據(jù)庫操作是很費時間的。在Hibernate2中,默認是非延遲加載的,而在Hibernate3中,默認就是延遲加載了。
如果使用了延遲加載,那么在讀取數(shù)據(jù)的時候有一個問題必須注意,那就是在數(shù)據(jù)真正被加載之前,Session不能被關(guān)閉。你可以回頭看一下代碼片段5,我在構(gòu)造函數(shù)里面open了session以后就沒有關(guān)閉這個session,所以我在使用的時候沒有什么問題,但這樣總占著數(shù)據(jù)庫連接也不好,用好了應(yīng)該及時關(guān)閉給別人用。我上文給的例子中沒有關(guān)閉Session的代碼,要加的話給DAO加一個方法調(diào)用Session.close(),然后在代碼片段1中的return之前調(diào)用這個方法就行了。
Hibernate的延遲加載機制遠不是這么簡單,但是普通的應(yīng)用沒有必要去深究這些東西,了解這么多就夠了。
2. Object lifecycle,對象生命周期
在Hibernate中,對象分為三種狀態(tài),Transient(自由狀態(tài))、Persistent(持久狀態(tài)),Detached(游離狀態(tài)),下面我分別解釋一下。
1、自由狀態(tài):所謂自由狀態(tài)就是說這個對象是自由的,與Hibernate無關(guān),比 如:
Student student = new Student();
student.setId("0361095");
這里的student就是一個普通的對象與hibernate無關(guān),稱為自由狀態(tài)。
2、持久狀態(tài):所謂持久狀態(tài)就是指對象和數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)(持久狀態(tài)的數(shù)據(jù)) 有關(guān)聯(lián),也就是說對象被Hibernate所管理了,比如:
session.save(student);
這樣student對象就從自由狀態(tài)變?yōu)槌志脿顟B(tài)了。持久狀態(tài)的對象在Session 與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行同步時(比如commit)會把數(shù)據(jù)更新到數(shù)據(jù)庫。而 其他狀態(tài)的則不會。我覺得可以這樣來理解持久狀態(tài),可以看成Hibernate 也擁有一份對象的引用,那么如果你對持久狀態(tài)對象的屬性進行更改的話, Hibernate看到的對象的狀態(tài)也更改了,而Hibernate所看到的對象和數(shù)據(jù) 庫中的數(shù)據(jù)是等價的。也正是這樣,Hibernate才實現(xiàn)了Object/Relation 的映射。類似的,load和get方法也一樣會獲取Persistent狀態(tài)的對象。
3、游離狀態(tài):每次調(diào)用Session.close以后,所有跟這個session有關(guān)的處于
Persistant的對象就變成了游離狀態(tài)。也許你要問Detached和Transient有什么區(qū)別。其實從我給的例子來說看不出什么區(qū)別,因為我這里ID是給定的,而真正開發(fā)的時候ID往往是自增的,那么Transient的對象是沒有ID 的,當save了以后就有了,顯而易見Detached的對象也是有ID,只不過這個對象已經(jīng)和Hibernate脫離了關(guān)系。但是游離狀態(tài)的對象仍然和數(shù)據(jù)庫 中的記錄有一定聯(lián)系,至少游離狀態(tài)的對象知道數(shù)據(jù)庫中有條記錄的ID為xxx。從這一點上來講,游離狀態(tài)是可以自己創(chuàng)造出來的,只要你知道數(shù)據(jù)庫中的主鍵信息。
在使用Hibernate開發(fā)的時候要分清楚這三種狀態(tài),否則很容易出錯。比如不能去save一個游離狀態(tài)的對象,不能去update一個自由狀態(tài)的對象等等。
五、結(jié)束語我要講的就這么多,這篇文章不是詳細介紹Hibernate,我只是總結(jié)了自己學(xué)習(xí)和使用Hibernate的一些感受和經(jīng)驗,希望能給沒有用過Hibernate的開發(fā)者一個上手的指引。如果你看完了這篇文章仍然滿頭霧水,無從下手的話,我只能向你表示歉意,浪費你的時間了。不管怎樣,我強烈推薦一本書《深入淺出Hibernate》,這本書既能作為學(xué)習(xí)的教程,也能作為日后的查詢用書,相當實用。