摘要在Java技術(shù)中有許多方法可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行持久化，持久層也是Java應(yīng)用程序中最重要的部分之一。本文在分析了3種持久層主流解決方案的基礎(chǔ)上，介紹了O-R映射開(kāi)源項(xiàng)目Hibernate，并介紹了在Web應(yīng)用開(kāi)發(fā)中怎樣配置Hibernate的環(huán)境，并使用它建立一個(gè)應(yīng)用。
關(guān)鍵字 hibernate，數(shù)據(jù)持久化，JDBC， EJB，JDO
數(shù)據(jù)持久層簡(jiǎn)介J2EE的三層結(jié)構(gòu)是指表示層（Presentation），業(yè)務(wù)邏輯層（BusinessLogic）以及基礎(chǔ)架構(gòu)層（Infrastructure），這樣的劃分非常經(jīng)典，但是在實(shí)際的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)法中，開(kāi)發(fā)者通常對(duì)三層結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)展來(lái)滿足一些項(xiàng)目的具體要求，一個(gè)最常用的擴(kuò)展就是將三層體系擴(kuò)展為五層體系，即表示層(Presentation),控制/中介層(Controller/Mediator)、領(lǐng)域?qū)?Domain),數(shù)據(jù)持久層(Data Persistence)和數(shù)據(jù)源層(DataSource)。它其實(shí)是在三層架構(gòu)中增加了兩個(gè)中間層?？刂?中介層位于表示層和領(lǐng)域?qū)又g，數(shù)據(jù)持久層位于領(lǐng)域?qū)雍突A(chǔ)架構(gòu)層之間。由于對(duì)象范例和關(guān)系范例這兩大領(lǐng)域之間存在“阻抗不匹配”，所以把數(shù)據(jù)持久層單獨(dú)作為J2EE體系的一個(gè)層提出來(lái)的原因就是能夠在對(duì)象－關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)之間提供一個(gè)成功的企業(yè)級(jí)映射解決方案，盡最大可能彌補(bǔ)這兩種范例之間的差異。
三種持久層主流解決方案 1、JDBC
許多開(kāi)發(fā)者用JDBC進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)程序的開(kāi)發(fā)。此中方式很多情況下都使用DAO模式，采用SQL進(jìn)行查詢。雖然用此方式可以使應(yīng)用程序代碼與具體的數(shù)據(jù)庫(kù)廠商和數(shù)據(jù)庫(kù)位置無(wú)關(guān)，不過(guò)JDBC是低級(jí)別的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)方式，JDBC并不支持面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)表示。JDBC數(shù)據(jù)庫(kù)表示完全圍繞關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模型。在大型應(yīng)用程序的DAO中書(shū)寫(xiě)這樣的代碼，維護(hù)量是非常大的。
2、EJB
在J2EE的規(guī)范中，為EJB定義了兩種持久化的解決方案：一種是BMP，另一種是CMP。其中CMP不需要將SQL語(yǔ)句加入到代碼中。目前，在采用J2EE的應(yīng)用中，EJBCMP方式得到了廣泛應(yīng)用。更加引人注意的是，隨著EJB規(guī)范的發(fā)展，CMP也包含了一些高級(jí)關(guān)系的內(nèi)容。但是，CMP的使用比較復(fù)雜，對(duì)很多開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)比較難以掌握。而且，不是在所有的情況下都適合在系統(tǒng)中采用EJB，而且想要非常清楚的了解EJB規(guī)范也是非常費(fèi)時(shí)的。在用EJB編碼前，先要讓專(zhuān)家理解API，然后需要了解每一個(gè)容器部署時(shí)所要關(guān)注的技術(shù)。此外，許多情況下商用容器的性能和支持也不是很好。
3、JDO
JDO是一個(gè)存儲(chǔ)java對(duì)象的規(guī)范，JDO規(guī)范1.0的提出可以使你將精力集中在設(shè)計(jì)Java對(duì)象模型，然后在企業(yè)應(yīng)用軟件架構(gòu)的不同層面中存儲(chǔ)傳統(tǒng)的Java對(duì)象（Plain Old JavaObjects，簡(jiǎn)稱(chēng)POJOs），采用JDOQL語(yǔ)言進(jìn)行SQL操作。一些公司（包括sun）企圖根據(jù)JDO規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)JDO產(chǎn)品，然而他們都不能很好的進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，并且性能優(yōu)化上比較差。
數(shù)據(jù)持久層新的解決方案Hibernate 1、Hibernate介紹
Hibernate是一個(gè)開(kāi)放源代碼的對(duì)象關(guān)系映射框架，它對(duì)JDBC進(jìn)行了輕量級(jí)的對(duì)象封裝，使Java程序員可以隨心所欲的使用對(duì)象編程思維來(lái)操縱數(shù)據(jù)庫(kù)。它不僅提供了從Java類(lèi)到數(shù)據(jù)表之間的映射，也提供了數(shù)據(jù)查詢和恢復(fù)機(jī)制。相對(duì)于使用JDBC和SQL來(lái)手工操作數(shù)據(jù)庫(kù)，Hibernate可以大大減少操作數(shù)據(jù)庫(kù)的工作量。另外Hibernate可以利用代理模式來(lái)簡(jiǎn)化載入類(lèi)的過(guò)程，這將大大減少利用HibernateQL從數(shù)據(jù)庫(kù)提取數(shù)據(jù)的代碼的編寫(xiě)量，從而節(jié)約開(kāi)發(fā)時(shí)間和開(kāi)發(fā)成本Hibernate可以和多種Web服務(wù)器或者應(yīng)用服務(wù)器良好集成，如今已經(jīng)支持幾乎所有的流行的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。
2、Hibernate原理
Hibernate技術(shù)本質(zhì)上是一個(gè)提供數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)的中間件。它的架構(gòu)如圖1所示：
圖1顯示了hibernate的工作原理，它是利用數(shù)據(jù)庫(kù)以及其他一些配置文件如hibernate.properties，XML Mapping等來(lái)為應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)持久化服務(wù)的。
Hibernate具有很大的靈活性，但同時(shí)它的體系結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，提供了好幾種不同的運(yùn)行方式。在輕型體系中，應(yīng)用程序提供JDBC連接，并且自行管理事務(wù)，這種方式使用了Hibernate的一個(gè)最小子集；在全面解決體系中，對(duì)于應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，所有底層的JDBC/JTAAPI都被抽象了，Hibernate會(huì)替你照管所有的細(xì)節(jié)。
使用Hibernate建立一個(gè)應(yīng)用 1、配置Hibernate
在src 目錄下創(chuàng)建名為hibernate.cfg.xml 的配置文件，并且將它的路徑添加到應(yīng)用的類(lèi)路徑中就可以完成Hibernate的配置。該配置文件由Hibernate用來(lái)連接到數(shù)據(jù)庫(kù)、生成模式和獲得其它特定數(shù)據(jù)庫(kù)信息的屬性組成。要將底層數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的變動(dòng)反射到整個(gè)應(yīng)用，只需要修改該文件內(nèi)的屬性值。該配置文件的內(nèi)容如下：
＜!DOCTYPE hibernate-configuration PUBLIC "-//Hibernate/Hibernate Configuration DTD 2.0//EN" "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-configuration-2.0.dtd"＞
＜hibernate-configuration＞
＜session-factory＞
?。紁roperty name="hibernate.connection.driver_class"＞COM.ibm.db2.jdbc.app.DB2Driver＜/property＞
＜property name="hibernate.connection.url"＞jdbc:db2:cipDB＜/property＞
?。紁roperty name="hibernate.connection.username"＞admin＜/property＞
?。紁roperty name="hibernate.connection.password"＞rubipass＜/property＞
＜property name="dialect"＞cirrus.hibernate.sql.DB2Dialect＜/property＞
?。糾apping resource="com/ubipass/cip/data/Event.hbm.xml"/＞
＜/session-factory＞
＜/hibernate-configuration＞ |
2、創(chuàng)建映射文檔
映射文檔是用來(lái)定義持久數(shù)據(jù)和在需要時(shí)保存關(guān)于對(duì)象的持久域、關(guān)聯(lián)、子類(lèi)和代理的XML文檔。對(duì)于每個(gè)持久對(duì)象和以名字class_name.hbm.xml保存的文件來(lái)說(shuō)，都要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)映射文檔。在class_name.hbm.xml中class_name就是對(duì)象的類(lèi)名，下面是Event.hbm.xml的內(nèi)容。
＜!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
"-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 2.0//EN" "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping-2.0.dtd"＞
＜hibernate-mapping＞
?。糲lass name="com.ubipass.cip.Event" table="EVENTS"＞
＜id name="id" column="uid" type="long"＞
?。糶enerator class="increment"/＞
?。?id＞
?。紁roperty name="date" column="event_date" type="timestamp"/＞
?。紁roperty name="title" column="event_title" type="string"/＞
?。?class＞
＜/hibernate-mapping＞ |
映射文檔在應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)編譯，它可為Hibernate提供關(guān)于持久對(duì)象的相應(yīng)類(lèi)、它們的結(jié)構(gòu)、它們應(yīng)該映射到哪個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表格、以及如何映射的信息。Hibernate也使用這些映射文檔，分別利用內(nèi)建設(shè)備SchemaExport和CodeGenerator來(lái)生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)模式和stubJava類(lèi)。
3、生成用于持久對(duì)象的stubJava類(lèi)
在創(chuàng)建了映射文檔之后這個(gè)任務(wù)就變得簡(jiǎn)單的多。stub類(lèi)的創(chuàng)建使用Hibernate的內(nèi)建設(shè)備 CodeGenerator，執(zhí)行一個(gè)簡(jiǎn)單的命令就可以完成。，命令的語(yǔ)法如下：
java -cp classpathnet.sf.hibernate.tool.hbm2java.CodeGenerator
optionsmapping_files
它為classpath、options、和mapping_files參數(shù)提供了恰當(dāng)?shù)闹?。下面是通過(guò)映射文檔Event.hbm.xml生成的stubjava 類(lèi)的部分代碼。
package com.ubipass.cip
public class Event {
private String title;
……
Event(){ }
public Long getId() {
return id;
}
private void setId(Long id) {
this.id = id;
}
……
} |
4、生成數(shù)據(jù)庫(kù)模式
要使用Hibernate的SchemaExport 來(lái)生成數(shù)據(jù)庫(kù)模式，在提交了用于參數(shù)的恰當(dāng)值之后執(zhí)行下列命令：
java -cp classpathnet.sf.hibernate.tool.hbm2ddl.SchemaExport optionsmapping_files
此命令為classpath、options、和mapping_files參數(shù)提供了恰當(dāng)?shù)闹?。圖2顯示了由映射文檔生成的模式的外形。
5、初始化并運(yùn)行Hibernate的代碼
要初始化和運(yùn)行hibernate，需要采取以下步驟：
·在恰當(dāng)?shù)念?lèi)中，初始化和組裝想要的持久對(duì)象；
·在應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)使用net.sf.hibernate.cfg.Configuration對(duì)象獲取net.sf.hibernate.SessionFactory 對(duì)象 ；
·調(diào)用SessionFactory對(duì)象上的openSession() 方法來(lái)打開(kāi)net.sf.hibernate.Session；
·保存想要的對(duì)象，關(guān)閉Session。
下面的代碼顯示了如何對(duì)上述的步驟進(jìn)行實(shí)現(xiàn)：
// 初始化持久對(duì)象
Event ev = new Event();
ev.setDate("1/4/2004")
ev.setTitle("Hibernate startup");
try {
//開(kāi)始Hibernate
Configuration cfg = new Configuration().addClass(Event.class);
SessionFactory sf = cfg.buildSessionFactory();
//打開(kāi) Session
Session sess = sf.openSession();
} catch (HibernateException e) {
e.printStackTrace();
}
//保存 Product 并關(guān)閉 Session
Transaction t = sess.beginTransaction();
sess.save(ev);
t.commit();
sess.close(); |
總結(jié) Hibernate是一個(gè)功能強(qiáng)大，可以有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)到業(yè)務(wù)對(duì)象的O/R映射方案。Hibernate推動(dòng)了基于普通Java對(duì)象模型，用于映射底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的持久對(duì)象的開(kāi)發(fā)。通過(guò)將持久層的生成自動(dòng)擴(kuò)展到一個(gè)更大的范圍，Hibernate使開(kāi)發(fā)人員專(zhuān)心實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯而不用分心于繁瑣的數(shù)據(jù)庫(kù)方面的邏輯，同時(shí)提供了更加合理的模塊劃分的方法。
