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本书简介

书名为《轻量级JavaEE企业应用实战》，是本人在学习JavaEE框架的时候阅读的第一本书，本书对于框架及相关基础知识讲述的比较详细和浅显，适合初学者和需要全面了解JavaEE知识的人群。

本文内容为本书第五章

ORM和Hibernate

1.对象关系数据库映射

ORM的全称是Object/Relation Mapping，对象/关系数据库映射。ORM实现了面向对象的编程语言到关系数据库的映射，它既可利用面向对象语言的简单易用性，又可利用关系数据库的技术优势。ORM作用是把对持久化对象的保存、删除、修改等操作，转换成对数据库的操作。

JPA规范就是一种ORM规范，JPA规范并不提供任何ORM实现，只提供了系列面向的编程接口

2.基本映射方式

ORM有如下几条映射关系：

• 数据表映射类：持久化类被映射到一个数据表。当时用持久化类来创建实例、修改属性、删除实例时，系统将自动转换成对这个表的CRUD操作。
• 数据表的行映射对象（即实例）：持久化类会生成很多实例，每个实例就对应数据表中的一行记录。
• 数据表的列映射对象的属性：当修改某个持久化对象的指定属性时，ORM将转换成对数据表中指定数据行和数据列的操作。

Hibernate实现数据库操作

PO（持久化对象），作用是完成持久化操作，可通过该对象进行增删改查操作。Hibernate直接采用了POJO作为PO，不要求继承任何父类或实现任何接口。仅仅JavaBean并不具备持久化操作能力，需要结合映射文件。所以说PO=POJO+映射文件

除此之外，数据库的基本配置需要通过Hibernate配置文件来实现。默认的配置文件为hibernate.cfg.xml。

为了使用Hibernate进行持久化操作，通常步骤如下：

（1）开发持久化类，由POJO加映射文件组成

（2）获取SessionFactory

（3）获取Session，打开事务

（4）用面向对象的方式操作数据库

（5）关闭事务，关闭Session

PO的三种状态

• 瞬态：如果PO实例从未与Session关联，则PO处于瞬态
• 持久化：如果PO实例与Session关联起来，且该实例对应到数据库记录，则处于持久化态
• 托管：如果PO实例曾与Session关联过，但因为Session关闭等原因，PO实例脱离了Session的管理，则处于托管状态

对PO的操作必须在Session管理下才能同步到数据库。Session由SessionFactory工厂产生，SessionFactory是数据库编译后的内存镜像，通过一个应用对应一个SessionFactory。SessionFactory由Configuration对象产生，Configuration对象负责加载Hibernate配置文件

Hibernate体系结构

PS：由上图可见Hibernate体系结构是有PO+映射文件实现了应用对数据库的操作

Hibernate 持久化解决方案如下图：

PS：Hibernate持久化解决方案将用户从原始的JDBC访问中释放出来，用户无需关注底层的JDBC操作，而是以面向对象的方式进行持久层操作。底层数据连接的获取、数据访问的实现、事务控制都无需用户关心。

下面我们逐一解释图中的一些关键词

• SessionFactory：这是Hibernate关键对象，它是单个数据库映射关系经过编译后的内存镜像，它是线程安全的，是生成Session的工厂。
• Session：它是应用与持久化层之间交互操作的一个单线程对象，也是Hibernate持久化操作的关键对象，所有持久化对象必须在Session的管理下才可以进行。它底层封装了JDBC连接，是Transaction工厂。Session对象持有一个必选的以一级缓存，显示执行flush前，所有数据都缓存在Session中。
• 持久化对象：系统创建的POJO实例，一旦与Session关联，并对应数据表的指定记录，该对象处于持久化状态。在程序中对持久化对象执行的修改，都将自动被转换为持久层的修改。
• 事务（Transaction）：代表一个原子操作，它具有数据库事务的概念。Hibernate事务是对底层具体的JDBC、JTA的抽象。在某些情况下，一个Session可能包含多个Transaction对象，所有的持久化操作都应该在事务管理下进行，即使是只读操作。
• 连接提供者（ConnectionProvider）：它是生成JDBC连接的工厂。它通过抽象将应用于底层的DataSource或DriverManager隔离开。实际应用中ConnnectProvider通常由DataSource充当，由于SessionFactory底层封装了ConnnectProvider，因此SessionFactory底层封装了DataSource。
• 事务工厂（TransactionFactory）：它是生成Transaction实例的工厂。该对象无须应用直接访问，它负责对底层具体的事务实现进行封装，将底层具体的事务抽象成Hibernate事务。

深入Hibernate配置文件

1.创建Configuration对象

每个Hibernate配置文件对应一个Configuration对象。Configuration实例的唯一作用是创建SessionFactory实例，一旦SessionFactory创建完成，它就被丢弃了。

可通过如下几种方式配置Hibernate，他们创建Configuration实例的方式不同：

• 使用hibernate.properties文件

2.配置的JDBC连接属性

3.数据库方言

Hibernate底层依然使用SQL语句来执行数据库操作，但不同关系型数据库的SQL都略有不同，所以我们需要告诉Hibernate底层使用了哪种数据库，这就是数据库方言。设置了方言后，Hibernate将自动应付底层数据库访问所存在的差异。

4.二级缓存相关属性

5.其他常用配置属性

• hibernate.show_sql：是否在控制台输出Hibernate生成的SQL语句，只能是true或false
• hibernate.format_sql：是否将SQL语句转成格式良好的SQL，只能使true或false
• hibernate.use_sql_comments：是否在Hibernate生成SQL语句中添加注释，true或false
• hibernate.jdbc.fetch_size：指定JDBC抓取数据数量的大小
• hibernate.jdbc.batch_size：指定JDBC批量更新的大小
• hiberante.connection.autocommit：设置是否自动提交，不建议打开
• hibernate.hbm2ddl.auto：设置创建SessionFactory时，是否根据映射文件自动建立数据库表。如使用create-drop，则关闭SessionFactory时将drop刚建的数据表。该属性可以为update、create、create-drop。

深入Hibernate映射文件

1.映射文件结构

映射文件的根元素为<hibernate-mapping>，该元素下可以拥有多个<class>子元素，每个<class>子元素对应一个持久化类的映射。

<hibernate-mapping>
    <class/>
    <class/>
</hibernate-mapping>

<hibernate-mapping>元素属性：

• schema：指定所映射数据库的schema名，如果制定了该属性，则表名会自动添加schema前缀
• catalog：指定所映射数据库的catalog名，如果指定了该属性，则表名会自动添加catalog前缀
• default-cascade：设置默认级联风格，默认值none。当配置java属性映射和集合映射时还可指定cascade属性，用于覆盖默认值。
• default-access：指定默认的属性访问策略，默认值property，即使用getter和setter方法来访问属性。如果指定access="field"，则会忽略getter和setter方法，而通过反射来访问成员变量。
• default-lazy：设置默认延迟加载策略，默认值true，即启动延迟加载策略。当配置java属性映射和集合映射时还可指定lazy属性，用于覆盖默认值。
• auto-import：设置是否允许在查询语言中使用非全限定类名。默认值true。
• package：指定一个包前缀，用于映射文件中没有指定全限定类名，则默认使用该包前缀

<class>元素属性：

• name：指定该持久化类的全限定类名
• table：指定该持久化类的表名，默认已持久化类的类名作为表名
• dynamic-update：指定用于更新记录的update语句是否在运行时动态生成，并且只更新那么些改变过的字段。默认false。
• dynamic-insert：指定用于插入记录的insert语句是否在运行时动态生成，并且只插入那些非空字段。默认false。
• select-before-update：指定在更新某个持久化对象之前是否需要先进行一次查询。如果为true，则可以保证只有当持久化对象的状态被修改过时，才会使用update语句来保存其状态。默认false。
• where：指定一个附加的SQL语句中过滤条件。
• batch-size：指定来抓取实例时每批抓取的实例数。默认1
• optimistic-lock：指定乐观锁策略。默认值version

2.映射主键

Hibernate需要给每个持久化类定义一个标识属性，用于唯一的标识某个持久化实例，该标识属性需要映射到数据库的主键。

标识属性通过<id>元素指定，元素的属性如下：

• name：指定持久化类标识属性名。
• type：指定该标识属性的数据类型。既可以是Hibernate内建类型，也可以是java类型，java类型需使用全限定类名。
• column：设置标识属性所映射的数据列的列名
• access：指定访问标书属性的访问策略

主键生成器使用<generator>元素，class属性为生成器策略：

• increment：为long、short、int类型主键生成唯一标识。多进程下不要使用。
• indentity：在DB2、MySQL、SQL Server等提供自增主键的数据库中使用。
• sequence：在Oracle等提供序列支持的数据库中使用。
• uuid：用128位的UUID算法生成字符串类型的标识符。
• native：根据底层数据库的能力选择indentity、sequence或hilo中的一个
• assigned：让应用在save()之前为对象手工设置一个标识符
• foreign：表明直接使用另一个关联的对象的标识属性值

举例如下：

3.映射普通属性

使用<property>元素来映射普通属性。元素属性如下：

• name：映射持久化类的属性名
• column：配置该属性所对应的数据表的列名
• type：指定普通属性的数据类型
• update、insert：用于设置生成的update或insert语句中是否需要包含该字段，默认true
• formula：指定一个SQL表达式，指定该属性的值将根据表达式来计算
• access：指定访问该属性的访问策略，默认是property
• lazy：指定当该实例属性第一个被访问时，是否启动延迟加载。默认false
• unique：设置是否为该属性所映射的数据列添加唯一约束
• not-null：设置是否为该属性所映射的数据列添加not null约束
• optimistic-lock：设置该属性在进行更新时是否需要使用乐观锁。默认true，即属性值发生改变时，版本号增加
• generated：设置该属性映射的数据列的值是否由数据库生成。包括never、insert、always
• length：指定该属性所映射的数据列的字段长度
• precision：指定该属性所映射数据列的有效数字位数
• scale：指定该属性所映射数据列的小数位数

4.映射集合属性

两个持久化对象不能共享一个集合元素的引用

集合映射元素包括：

• list：用于映射List集合属性
• set：用于映射Set集合属性
• map：用于映射Map集合属性
• array：用于映射数组集合属性

映射集合属性的元素包含如下属性：

• name：该集合属性的名称
• table：指定保存集合属性的表名
• schema：指定集合属性的数据表schema名称
• lazy：设置是否启动延迟加载，默认true
• inverse：指定该集合关联的实体在双向关联中不控制关联关系
• cascade：指定对持久化对象的操作是否会级联到它所关联的子实体
• order-by：用于设置数据库对集合元素排序
• sort：指定集合的排序顺序
• where：指定任意的SQL语句中where条件
• batch-size：定义延迟加载时每批抓取集合元素的数量，默认1
• access：指定访问集合属性的访问策略，默认property

因为集合属性都需要保存到另一个数据表中，所以保存集合属性的数据表必须包含一个外键列，通过在<set>、<list>元素中使用<key>子元素来映射，key属性如下：

• column：指定外键字段的列名
• on-delete：指定外键约束是否打开数据库级别的级联删除
• property-ref：指定外键引用的字段是否为原表的主键

映射集合元素的索引列：

• <list-index>：用于映射List集合、数组的索引列
• <map-key>：用于映射Map集合、基本数据类型的索引列

映射集合的集合元素：

• <element>：集合元素是基本类型、字符串和日期是使用
• <composite-element>：集合元素是复合类型时使用
• <one-to-many>或<many-to-many>：集合元素是其他持久化对象的引用时使用

（1）List集合属性

（2）数组属性

（3）Set集合属性

（4）Map集合属性

5.映射组件属性

组件属性意思是持久化类的属性的类型是复合类型的对象，它仅被当做值类型，并非引用另一个持久化实体。

我们使用<component>元素来映射组件属性

• name：指定该组件属性的名称
• class：指定组件类的类名
• lazy：设置该组件是否在持久化对象第一次被访问时启动延迟加载。默认值true
• optimistic-lock：设置更新该组件属性是否需要获取乐观锁

一个自定义类通常包括其他属性，通过为<component>元素增加<property>子元素来实现。

例如：

使用JPA Annotation标注实体

用注解来定义一个实体类

@Entity用于标注该类是一个持久化类

@EmbeddedId用于标注符合类型的标识属性

@Embedded用于标注一个组件属性

配置了上面的注解，也就不再需求*.hbm映射文件了，接下来我们需要配置hibernate.cfg.xml让Hibernate去加载指定实体类，而不是根据映射文件加载。配置如下图：