Hibernate常见概念以及关键技术

软件开发的分层思想： 三层架构： 数据表现层 业务逻辑层 数据持久层 SUN的桌面应用 Swing AWT 普通Java类 JDBC SUN的WEB基本应用 JSP 普通Servlet JDBC SUN的WEB高级应用 JSF SessionBean Persistence WEB国内流行开源 Struts Spring Hibernate一、 对象持久化的理论 1.对象持久化：内存中的对象转存到外部持久设备上，在需要的时候还可以恢复。 2.对象持久化的原因(目标)：/ 是基础工作！是信息共享的主要原因 物理： 1) 内存不能持久，需要在硬盘上持久保存 /(物理上，物理的都不是根本原因) 2) 内存容量有限，需要在容量更大的硬盘上保存 应用： 3) 共享(Internet的本质：信息的收集、整理、发布) /最重要的原因 4) 检索(大规模) /也很重要 5) 管理(备份、安全) 3.怎样进行对象持久化？(仅从JAVA方面讲) 物理： 1) 对象序列化 2) DB技术(JDBC 数据库) 4.怎样利用数据库做对象持久化？ 优点：功能完备、理论上效率高 缺点：复杂(难)、代码量大、面向R(过程；二维表关系) 2) EJB 仅讲Entity Bean 优点：封装JDBC 缺点：更复杂的API、重量级(侵入式)、功能不完备、难共享 缺点的后果：开发周期长、测试困难、面向过程 以上是 2.0之前的版本，但 3.0跟Hibernate基本一样 3) ORM 轻量级框架(Hibernate) 现阶段最佳的持久化工具：文档齐全、服务很好、工业标准、大量应用、易学 优点：封装JBDC、简单的API、轻量级(只做持久化)(用类库)、PO(持久对象)-POJO(纯JAVA)、开源 缺点：不够JDBC灵活 5.结论： 1)对象持久化是必须的 2)必须使用DB来实现 3)Hibernate必须的(现阶段最佳选择) 开源工具的通常问题：1.文档不全；2.服务不全；3.标准化不够 而Hibernate避免了所有这些问题 二、 ORM和Hibernate的相关知识(理解) 1) ORM:Object Relational Mapping 对象-关系映射实现了面向对象世界中对象到关系数据库中的表的自动的(和透明的)持久化， 使用元数据(meta data)描述对象与数据库间的映射。 2) Hibernate是非常优秀、成熟的O/R Mapping框架。它提供了强大的对象和关系数据库映射以及查询功能。 规范： 1.一个映射文件对应一个持久类(一一对应) 2.映射文件的名字和它所描述的持久类的名字保持一致 3.映射文件应该与它所描述的类在同一包中 po - (pojo) - oid(唯一，中性) - getters/setters - 构造方法三、Hibernate核心API(理解) Configuration类: Configuration对象用于配置和启动Hibernate。Hibernate应用通过Configuration实例来指定对象-关系映射文 件的位置或者动态配置Hibernate的属性，然后创建SessionFactory实例。 SessionFactory接口： 一个SessionFactory实例对应一个数据存储源。应用从SessionFactory中获取Session实例。 1)它是线程安全的，这意味着它的一个实例能够被应用的多个线程共享。 2)它是重量级的，这意味着不能随意创建或者销毁，一个数据库只对应一个SessionFactory。 通常构建SessionFactory是在某对象Bean的静态初始化代码块中进行。 如果应用只是访问一个数据库，只需创建一个SessionFactory实例，并且在应用初始化的时候创建该实例。 如果应用有同时访问多个数据库，则需为每个数据库创建一个单独的SessionFactory。 Session接口： 是Hibernate应用最广泛的接口。它提供了和持久化相关的操作，如添加，删除，更改，加载和查询对象。 1)它是线程不安全的，因此在设计软件架构时，应尽量避免多个线程共享一个Session实例。 2)Session实例是轻量级的，这意味着在程序可以经常创建和销毁Session对象， 例如为每个客户请求分配单独的Session实例。 原则：一个线程一个Session；一个事务一个Session。 Transaction接口： 是Hibernate的事务处理接口，它对底层的事务接口进行封装。 Query和Criteria接口： 这两个是Hibernate的查询接口，用于向数据库查询对象，以及控制执行查询的过程。 Query实例包装了一个HQL查询语句。 Criteria接口完全封装了基于字符串形式的查询语句，比Query接口更面向对象。Criteria更擅长于执行动态查询。 补充：find方法也提供数据查询功能，但只是执行一些简单的HQL查询语句的快捷方式(已过时)，远没有Query接口强大！四、Hibernate开发步骤:(重点：必须掌握) 开始：(设置环境变量和配置) 在myeclipse里导入Hibernate的文件包(包括各数据库的驱动和其他的jar包，对版本敏感，注意各版本的兼容) 按hibernate规范编写名字为hibernate.cfg.xml文件(默认放在工程文件夹下) 步骤一：设计和建立数据库表 可以用Hibernate直接生成映射表。 Oracle里建表： create table t_ad (oid number(15) primary key, ACTNO varchar(20) not null unique,BALANCE number(20); 步骤二：持久化类的设计 POJO- POJO 在Hibernate 语义中理解为数据库表所对应的Domain Object。(此类中只含有属性、构造方法、get/set方法) 这里的POJO就是所谓的“Plain Ordinary Java Object”，字面上来讲就是无格式普通Java 对象， 简单的可以理解为一个不包含逻辑代码的值对象(Value Object 简称VO)。 步骤三：持久化类和关系数据库的映射 编写*.hbm.xml文件 -该文件配置持久化类和数据库表之间的映射关系 一个实体对应一个xml文件，组件用id，非组件用property。 *.hbm.xml文件样板： t_hi hi 步骤四：Hibernate配置文件 hibernate.cfg.xml或perties 1.需要配置那些信息：持久化映射，方言，特性，登陆信息 多数使用默认的设置。 A、dialect：方言，就是拼驱动程序和SQL语句。每种数据库对应一种方言。其实就是指定了用那一种数据库。 Oracle数据库方言：org.hibernate.dialect.OracleDialect MySql数据库方言：org.hibernate.dialect.MySQLDialect B、Object Persistence：对象持久化。把内存中的数据保存到一个永久的介质中，比如说数据库。 C、ORM：对象关系映射，是一个自动的过程 注：持久对象与临时对象最大的区别是有没有数据库id标识。 2.hibernate.cfg.xml的样板： jdbc:mysql:/localhost:3306/test com.mysql.jdbc.Driver root password update true org.hibernate.cache.EhCacheProvider false false org.hibernate.dialect.MySQLDialect mysql 1 thread 步骤五：使用Hibernate API /读取Hibernate.cfg.xml配置文件，并读到内存中为后续操作作准备 Configuration config = new Configuration().configure(); /SessionFactory缓存了生成的SQL语句和Hibernate在运行时使用的映射元数据。 SessionFactory sessionFactory = config.buildSessionFactory(); /Session是持久层操作的基础，相当于JDBC中的Connection。 Session session = sessionFactory.openSession(); try /为保持事务的原子性，必须捕捉异常。所有事务都放在这一代码块里。 /操作事务时(增、删、改)必须显式的调用Transaction(默认：autoCommit=false)。 Transaction tx = session.beginTransaction(); for(int i=0; i ?;/Student是类而不是表 List list = session.createQuery(hql) .setString(0, a00_).setDouble(1, 3000.0)/设置HQL的第一二个问号取值 .list();/Hibernate里面，没有返回值的都默认返回List StringBuffer sb = new StringBuffer(); for(Student st :(List)list)/(List)强制类型转换 sb.append(st.getOid()+ +st.getName()+n);/拿到Student类里的属性 System.out.print(sb.toString();/直接打印sb也可以，它也是调用toString，但这样写效率更高 catch (HibernateException e) e.printStackTrace(); session.getTransaction().rollback();/如果事务不成功，则rollback finally session.close();/注意关闭顺序，session先关，Factory最后关(因为它可以启动多个session) sessionFactory.close();/关闭SessionFactory，虽然这里没看到它，但在HbnUtil里开启了。 五、 Hibernate主键策略(上面的步骤三的一部分) 主键：在关系数据库中，主键用来标识记录并保证每条记录的唯一性(一般可保证全数据库唯一)。必须满足以下条件： 1)不允许为空。 2)不允许主键值重复。 3)主键值不允许改变。 1.自然主键：以有业务含义的字段为主键，称为自然主键。 优点：不用额外的字段。 缺点：当业务需求发生变化时，必须修改数据类型，修改表的主键，增加了维护数据库的难度。 2.代理主键：增加一个额外的没有任何业务含义的一般被命名为ID的字段作为主键。 缺点：增加了额外字段，占用部分存储空间。 优点：提高了数据库设计的灵活性。 Hibernate用对象标识(OID)来区分对象: Student stu = (Student)session.load(Student.class,101); /这代码加载了OID为101的Student对象 Hibernate推荐使用代理主键，因此Hibernate的OID与代理主键对应，一般采用整数型，包括：short、int、long。 1、主键生成策略： (Hibernate支持多种主键生成策略) generator节点中class属性的值： 1) assigned：assigned：由用户自定义ID，无需Hibernate或数据库参与。 是元素没有指定时的默认生成策略。 2) hilo：通过hi/lo(高/低位)算法生成主键，需要另外建表保存主键生成的历史状态(这表只需要一个列和高位初始值)。 hi/lo算法产生的标识只在一个特定的DB中是唯一的。所有数据库都可用。 如果同一个数据库里多张表都需要用；可以建多张主键表，也可以共用同一字段，但最好是用同一张主键表的不同字段。 high_val nextval 5 3) sequence：采用数据库提供的Sequence机制。 Oracle,DB2等数据库都提供序列发生器生成主键，Hibernate也提供支持。 序列名 4) seqhilo：功能同hilo，只是自动建表保存高位值。主键生成的历史状态保存在Sequence中。 只能用于Oracle等支持Sequence的数据库。 high_val_seq 5 5) increment：主键按数值顺序递增。 作用类型：long,short,int 使用场景：在没有其他进程同时往同一张表插数据时使用，在cluster下不能使用 6) indentity：采用数据库提供的主键生成机制。特点：递增。(Oracle不支持) 通常是对DB2,Mysql, MS Sql Server, Sybase, Hypersonic SQL(HSQL)内置的标识字段提供支持。 返回类型：long,short, int 注：使用MySql递增序列需要在数据库建表时对主健指定为auto_increment属性。用Hibernate建表则不需要写。 (oid int primary key auto_increment) 7) native：由Hibernate根据底层数据库自行判断采用indentity, hilo或sequence中的一种。 是最通用的实现，跨数据库时使用。Default.sequence为hibernate_sequence 8) foreign：由其他表的某字段作为主键，通常与联合使用；共享主健(主键与外键)，两id值一样。 car 9) UUID： uuid.hex：由Hibernate基于128位唯一值产生算法生成十六进制数(长度为32的字符串-使用了IP地址)。 uuid.string：与uuid.hex一样，但是生成16位未编码的字符串，在PostgreSQL等数据库中会出错。 特点：全球唯一；ID是字符串。 10)select：通过DB触发器(trigger)选择一些唯一主键的行，返回主键值来分配主键 11)sequence-identity：特别的序列发生策略，使用DB序列来生成值，通常与JDBC3的getGenneratedKeys一起用， 使得在执行insert时就返回生成的值。Oracle 10g(支持JDK1.4)驱动支持这一策略。 2、复合主键策略 步骤一：创建数据库表，设定联合主键约束 步骤二：编写主持久化类以及主键类；编写主键类时，必须满足以下要求： 1)实现Serializable接口 2)覆盖equals和hashCode方法 3)属性必须包含主键的所有字段 步骤三：编写*.hbm.xml配置文件 六、 Hibernate的查询方案(应该熟悉各种查询的使用方法) 1、利用Session接口提供的load方法或者get方法 2、Hibernate提供的主要查询方法 1)Criteria Query(条件查询)的步骤： (1)通过Session来创建条件查询对象Criteria Criteria criteria = session.createCriteria(Course.class); (2)构建条件-创建查询条件对象Criterion Criterion criterion1 = Property.forName(id).ge(39);/通过Property来创建 Criterion criterion2 = Restrictions.le(cycle, 5); /通过Restrictions来创建 (3)查询对象关联条件 criteria.add(criterion1); (4)执行条件查询 List courses = criteria.list(); 2)HQL(Hibernate Qurey Language) 特点： 语法上与SQL类似； 完全面向对象的查询； 支持继承、多态、关联 (1) FROM子句 例如：查询所有的学生实例 Query query=session.createQuery(from Student); query.list(); (2) SELECT子句 选择哪些对象和属性返回到结果集 A、SELECT语句后可以跟多个任意类型的属性，返回结果保存在Object类型的数组中 /A、B、C、都是查询学生的姓名和年龄 Query query=session.createQuery(select ,stu.age from Student as stu); List os=query.list();/返回的Object数组中有两个元素，第一个是姓名，第二个是年龄 B、SELECT语句后可以跟多个任意类型的属性，返回结果也可以保存在List中 Query query=session.createQuery (select new List(,stu.age) from Student as stu); List lists=query.list(); C、SELECT语句后可以跟多个任意类型的属性，返回结果也可以是一个类型安全的POJO对象 Query query=session.createQuery (select new Student(,stu.age) from Student as stu); List stuList=query.list();/注意：Student类必须有Student(String,int)的构造方法 D、SELECT子句中可以使用聚集函数、数学操作符、连接 支持的聚集函数：avg、sum、min、max、count . (3) WHERE子句，限制返回结果集的范围 (4) ORDER BY子句，对返回结果集进行排序 3)Native SQL(原生SQL查询) 可移植性差：资源层如果采用了不同的数据库产品，需要修改代码-非不得已，不推荐使用 步骤一：调用Session接口上的createSQLQuery(String sql)方法,返回SQLQuery 步骤二：在SQLQuery对象上调用addEntity(Class pojoClass) /设置查询返回的实体 例如：SQLQuery query =session.createSQLQuery(“select * from student limit 2,10”) query.addEntity(Student.class); List stuList=query.list();七、 Hibernate对象的状态 实体对象的三种状态： 1) 暂态(瞬时态)(Transient)-实体在内存中的自由存在，它与数据库的记录无关。 po在DB中无记录(无副本)，po和session无关(手工管理同步) 如：Customer customer = new Customer(); customer.setName(eric); 这里的customer对象与数据库中的数据没有任何关联 2) 持久态(Persistent)-实体对象处于Hibernate框架的管理中。 po在DB中有记录，和session有关(session自动管理同步) 3)游离态(脱管态)(Detached) 处于Persistent状态的实体对象，其对应的Session实例关闭之后，那么，此对象处于Detached状态。 po在DB中有记录，和session无关(手工管理同步) 无名态：po处于游离态时被垃圾回收了。没有正本，只有DB中的副本。 po处于暂态时被垃圾回收了，则死亡。(唯一可以死亡的状态) 实质上，这三个状态是：持久对象的正副本与同步的关系 原则：尽量使用持久态。 暂态-持久态 A.调用Session接口上的get()、load()方法 B.调用Session接口上的save()、saveOrUpdate()方法 持久态-暂态 delete(); 游离态-持久态 update()、saveOrUpdate()、lock(); (lock不建议用，危险；肯定没变化时用，有则用updata) 持久态-游离态 evict()、close()、clear() (一般用evict，只关闭一个实体的连接；close关闭整个连接，动作太大) 八、 映射(重点掌握和理解，注意配置的细节) 关联关系：A有可能使用B，则AB之间有关联关系(Java里指A有B的引用)。 双边关系、传递性、方向性、名称、角色(权限)、数量(1:1；1:m；n:m)、关联强度 委托：整体跟部分之间是同一类型。 代理：整体跟部分之间不是同一类型。 A. 单一实体映射：最简单、基本映射(最重要)；任何其他映射种类的基础。 原则：1.类-表；一个类对应一个表。 2.属性-字段：普通属性、Oid；一个属性对应一个字段。 B. 实体关系映射： a.关联关系映射：(最难、量最多) 1.基数关系映射： 一对一(one to one) (共享主键、唯一外键) 一对多(one to many) (1:m) 作级联，删one后连着删many 多对一(many to one) (m:1) 不作级联，删many中一个，不删one 多对多(many to many)(n:m = 1:n + m:1) 2.组件关系映射：(一个类作为另一个类的零件，从属于另一个类，没有自己的XML) 单一组件关系映射 集合组件关系映射 b.继承关系映射：(最普遍。两个类有继承关系，在本质上他们就是一对一关系。共享主健。) 有三种映射方案： 1.一个类一个表(效率很低；最后考虑使用，一般是数据量较大和父子类重复字段不多的时候用) 只有当子类中的属性过多时才考虑每个类建一个表的策略。 2.一个实体一个表(多表查询效率低，不考虑多态时用) 不考虑多态时，最好是用只针对具体类建表，而考虑多态时尽量使用所有类建一个表 3.所有类一个表(查询效率最高，结构简单；字段数不超过100个时使用，首选) c.集合映射(值类型) Set 不重复、无顺序 List 可重复、有顺序 Map Bag 可重复、无顺序(bag本身也是list实现的) 双向关联(Bidirectional associations)(相当于两个单向关联) 单向关联(Unidirectional associations) 一方的配置： 多方的配置： cascade属性：设定级联操作(插入、修改、删除)。 cascad属性值 描述 - none 保存、更新或删除当前对象时，忽略其他关联对象，默认属性值 save-update 通过Session的save()、update()以及saveOrUpdate()方法来保持、更新当前对象时级联 所有关联