什么是 ORM？

ORM 表示 Object-Relational Mapping (ORM)，是一个方便在关系数据库和类似于 Java， C# 等面向对象的编程语言中转换数据的技术。一个 ORM 系统相比于普通的 JDBC 有以下的优点。

Java ORM 框架

在 Java 中有几个持久化的框架和 ORM 选项。一个持久化的框架是 ORM 存储和索引对象到关系型数据库的服务。

• Enterprise JavaBeans Entity Beans
• Java Data Objects
• Castor
• TopLink
• Spring DAO
• Hibernate
• And many more

JDBC 的优点和缺点

简介

Hibernate 是由 Gavin King 于 2001 年创建的开放源代码的对象关系框架。它强大且高效的构建具有关系对象持久性和查询服务的 Java 应用程序。

Hibernate 将 Java 类映射到数据库表中，从 Java 数据类型中映射到 SQL 数据类型中，并把开发人员从 95% 的公共数据持续性编程工作中解放出来。

Hibernate 是传统 Java 对象和数据库服务器之间的桥梁，用来处理基于 O/R 映射机制和模式的那些对象。

Hibernate 优势

• Hibernate 使用 XML 文件来处理映射 Java 类别到数据库表格中，并且不用编写任何代码。
• 为在数据库中直接储存和检索 Java 对象提供简单的 APIs。
• 如果在数据库中或任何其它表格中出现变化，那么仅需要改变 XML 文件属性。
• 抽象不熟悉的 SQL 类型，并为我们提供工作中所熟悉的 Java 对象。
• Hibernate 不需要应用程序服务器来操作。
• 操控你数据库中对象复杂的关联。
• 最小化与访问数据库的智能提取策略。
• 提供简单的数据询问。

支持的数据库

Hibernate 支持几乎所有的主要 RDBMS。以下是一些由 Hibernate 所支持的数据库引擎。

• HSQL Database Engine
• DB2/NT
• MySQL
• PostgreSQL
• FrontBase
• Oracle
• Microsoft SQL Server Database
• Sybase SQL Server
• Informix Dynamic Server

支持的技术

Hibernate 支持多种多样的其它技术，包括以下：

• XDoclet Spring
• J2EE
• Eclipse plug-ins
• Maven

架构

Hibernate 架构是分层的，作为数据访问层，你不必知道底层 API 。Hibernate 利用数据库以及配置数据来为应用程序提供持续性服务（以及持续性对象）。

下面是一个非常高水平的 Hibernate 应用程序架构视图。

下面是一个详细的 Hibernate 应用程序体系结构视图以及一些重要的类。

Hibernate 使用不同的现存 Java API，比如 JDBC，Java 事务 API（JTA），以及 Java 命名和目录界面（JNDI）。JDBC 提供了一个基本的抽象级别的通用关系数据库的功能， Hibernate 支持几乎所有带有 JDBC 驱动的数据库。JNDI 和 JTA 允许 Hibernate 与 J2EE 应用程序服务器相集成。

下面的部分简要地描述了在 Hibernate 应用程序架构所涉及的每一个类对象。

配置对象

配置对象是你在任何 Hibernate 应用程序中创造的第一个 Hibernate 对象，并且经常只在应用程序初始化期间创造。它代表了 Hibernate 所需一个配置或属性文件。配置对象提供了两种基础组件。

• 数据库连接：由 Hibernate 支持的一个或多个配置文件处理。这些文件是 hibernate.properties 和 hibernate.cfg.xml。
• 类映射设置：这个组件创造了 Java 类和数据库表格之间的联系。

SessionFactory 对象

配置对象被用于创造一个 SessionFactory 对象，使用提供的配置文件为应用程序依次配置 Hibernate，并允许实例化一个会话对象。SessionFactory 是一个线程安全对象并由应用程序所有的线程所使用。

SessionFactory 是一个重量级对象所以通常它都是在应用程序启动时创造然后留存为以后使用。每个数据库需要一个 SessionFactory 对象使用一个单独的配置文件。所以如果你使用多种数据库那么你要创造多种 SessionFactory 对象。

Session 对象

一个会话被用于与数据库的物理连接。Session 对象是轻量级的，并被设计为每次实例化都需要与数据库的交互。持久对象通过 Session 对象保存和检索。

Session 对象不应该长时间保持开启状态因为它们通常情况下并非线程安全，并且它们应该按照所需创造和销毁。

Transaction 对象

一个事务代表了与数据库工作的一个单元并且大部分 RDBMS 支持事务功能。在 Hibernate 中事务由底层事务管理器和事务（来自 JDBC 或者 JTA）处理。

这是一个选择性对象，Hibernate 应用程序可能不选择使用这个接口，而是在自己应用程序代码中管理事务。

Query 对象

Query 对象使用 SQL 或者 Hibernate 查询语言（HQL）字符串在数据库中来检索数据并创造对象。一个查询的实例被用于连结查询参数，限制由查询返回的结果数量，并最终执行查询。

Criteria 对象

Criteria 对象被用于创造和执行面向规则查询的对象来检索对象。

配置

Hibernate 需要事先知道在哪里找到映射信息，这些映射信息定义了 Java 类怎样关联到数据库表。Hibernate 也需要一套相关数据库和其它相关参数的配置设置。所有这些信息通常是作为一个标准的 Java 属性文件提供的，名叫 hibernate.properties。又或者是作为 XML 文件提供的，名叫 hibernate.cfg.xml。

我们将考虑 hibernate.cfg.xml 这个 XML 格式文件，来决定在我的例子里指定需要的 Hibernate 应用属性。这个 XML 文件中大多数的属性是不需要修改的。这个文件保存在应用程序的类路径的根目录里。

Hibernate 属性

下面是一个重要的属性列表，你可能需要表中的属性来在单独的情况下配置数据库。

如果您正在使用 JNDI 和数据库应用程序服务器然后您必须配置以下属性:

Hibernate 和 MySQL 数据库

MySQL 数据库是目前可用的开源数据库系统中最受欢迎的数据库之一。我们要创建 hibernate.cfg.xml 配置文件并将其放置在应用程序的 CLASSPATH 的根目录里。你要确保在你的 MySQL 数据库中 testdb 数据库是可用的，而且你要有一个用户 test 可用来访问数据库。

XML 配置文件一定要遵守 Hibernate 3 Configuration DTD，在 http://www.hibernate.org/dtd/hibernate-configuration-3.0.dtd. 这个网址中是可以找到的。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE hibernate-configuration SYSTEM 
"http://www.hibernate.org/dtd/hibernate-configuration-3.0.dtd">

<hibernate-configuration>
   <session-factory>
   <property name="hibernate.dialect">
      org.hibernate.dialect.MySQLDialect
   </property>
   <property name="hibernate.connection.driver_class">
      com.mysql.jdbc.Driver
   </property>

   <!-- Assume test is the database name -->
   <property name="hibernate.connection.url">
      jdbc:mysql://localhost/test
   </property>
   <property name="hibernate.connection.username">
      root
   </property>
   <property name="hibernate.connection.password">
      root123
   </property>

   <!-- List of XML mapping files -->
   <mapping resource="Employee.hbm.xml"/>

</session-factory>
</hibernate-configuration> 

上面的配置文件包含与 hibernate-mapping 文件相关的 <mapping> 标签，我们将在下章看看 hibernate mapping 文件到底是什么并且要知道为什么用它，怎样用它。以下是各种重要数据库同源语属性类型的列表:

会话

Session 用于获取与数据库的物理连接。 Session 对象是轻量级的，并且设计为在每次需要与数据库进行交互时被实例化。持久态对象被保存，并通过 Session 对象检索找回。

该 Session 对象不应该长时间保持开放状态，因为它们通常不能保证线程安全，而应该根据需求被创建和销毁。Session 的主要功能是为映射实体类的实例提供创建，读取和删除操作。这些实例可能在给定时间点时存在于以下三种状态之一：

• 瞬时状态: 一种新的持久性实例，被 Hibernate 认为是瞬时的，它不与 Session 相关联，在数据库中没有与之关联的记录且无标识符值。
• 持久状态：可以将一个瞬时状态实例通过与一个 Session 关联的方式将其转化为持久状态实例。持久状态实例在数据库中没有与之关联的记录，有标识符值，并与一个 Session 关联。
• 脱管状态：一旦关闭 Hibernate Session，持久状态实例将会成为脱管状态实例。

若 Session 实例的持久态类别是序列化的，则该 Session 实例是序列化的。一个典型的事务应该使用以下语法：

Session session = factory.openSession();
Transaction tx = null;
try {
   tx = session.beginTransaction();
   // do some work
   ...
   tx.commit();
}
catch (Exception e) {
   if (tx!=null) tx.rollback();
   e.printStackTrace(); 
}finally {
   session.close();
}

如果 Session 引发异常，则事务必须被回滚，该 session 必须被丢弃。

Session 接口方法

Session 接口提供了很多方法，但在以下讲解中我将仅列出几个我们会在本教程中应用的重要方法。您可以查看 Hibernate 文件，查询与 Session 及 SessionFactory 相关的完整方法目录。

持久化类

Hibernate 的完整概念是提取 Java 类属性中的值，并且将它们保存到数据库表单中。映射文件能够帮助 Hibernate 确定如何从该类中提取值，并将它们映射在表格和相关域中。

映射文件

一个对象/关系型映射一般定义在 XML 文件中。映射文件指示 Hibernate 如何将已经定义的类或类组与数据库中的表对应起来。

<hibernate-mapping>
<class name="Employee" table="EMPLOYEE">
<meta attribute="class-description">
This class contains the employee detail.
</meta>
<id name="id" type="int" column="id">
<generator class="native"/>
</id>
<property name="firstName" column="first_name" type="string"/>
<property name="lastName" column="last_name" type="string"/>
<property name="salary" column="salary" type="int"/>
</class>
</hibernate-mapping>

Hibernate 注释的环境设置

首先你必须确定你使用的是 JDK 5.0，否则你需要升级你的 JDK 至 JDK 5.0，来使你的主机能够支持注释。

其次，你需要安装 Hibernate 3.x 注释包，可以从 sourceforge 行下载：（下载 Hibernate 注释） 并且从 Hibernate 注释发布中拷贝 hibernate-annotations.jar, lib/hibernate-comons-annotations.jar 和 lib/ejb3-persistence.jar 到你的 CLASSPATH。

注释类示例

正如我上面所提到的，所有的元数据被添加到 POJO java 文件代码中，这有利于用户在开发时更好的理解表的结构和 POJO。

下面我们将使用 EMPLOYEE 表来存储对象:

create table EMPLOYEE (
   id INT NOT NULL auto_increment,
   first_name VARCHAR(20) default NULL,
   last_name  VARCHAR(20) default NULL,
   salary     INT  default NULL,
   PRIMARY KEY (id)
);

以下是用带有注释的 Employee 类来映射使用定义好的 Employee 表的对象:

import javax.persistence.*;

@Entity
@Table(name = "EMPLOYEE")
public class Employee {
   @Id @GeneratedValue
   @Column(name = "id")
   private int id;

   @Column(name = "first_name")
   private String firstName;

   @Column(name = "last_name")
   private String lastName;

   @Column(name = "salary")
   private int salary;  

   public Employee() {}
   public int getId() {
      return id;
   }
   public void setId( int id ) {
      this.id = id;
   }
   public String getFirstName() {
      return firstName;
   }
   public void setFirstName( String first_name ) {
      this.firstName = first_name;
   }
   public String getLastName() {
      return lastName;
   }
   public void setLastName( String last_name ) {
      this.lastName = last_name;
   }
   public int getSalary() {
      return salary;
   }
   public void setSalary( int salary ) {
      this.salary = salary;
   }
}

Hibernate 检测到 @Id 注释字段并且认定它应该在运行时通过字段直接访问一个对象上的属性。如果你将 @Id 注释放在 getId() 方法中，你可以通过默认的 getter 和 setter 方法来访问属性。因此，所有其它注释也放在字段或是 getter 方法中，决定于选择的策略。下一节将解释上面的类中使用的注释。

@Entity 注释

EJB 3 标准的注释包含在 javax.persistence 包，所以我们第一步需要导入这个包。第二步我们对 Employee 类使用 @Entity 注释，标志着这个类为一个实体 bean，所以它必须含有一个没有参数的构造函数并且在可保护范围是可见的。

@Table 注释

@table 注释允许您明确表的详细信息保证实体在数据库中持续存在。

@table 注释提供了四个属性，允许您覆盖的表的名称，目录及其模式,在表中可以对列制定独特的约束。现在我们使用的是表名为 EMPLOYEE。

@Id 和 @GeneratedValue 注释

每一个实体 bean 都有一个主键，你在类中可以用 @Id 来进行注释。主键可以是一个字段或者是多个字段的组合，这取决于你的表的结构。

默认情况下，@Id 注释将自动确定最合适的主键生成策略，但是你可以通过使用 @GeneratedValue 注释来覆盖掉它。strategy 和 generator 这两个参数我不打算在这里讨论，所以我们只使用默认键生成策略。让 Hibernate 确定使用哪些生成器类型来使代码移植于不同的数据库之间。

@Column Annotation

@Column 注释用于指定某一列与某一个字段或是属性映射的细节信息。您可以使用下列注释的最常用的属性:

• name 属性允许显式地指定列的名称。
• length 属性为用于映射一个值，特别为一个字符串值的列的大小。
• nullable 属性允许当生成模式时，一个列可以被标记为非空。
• unique 属性允许列中只能含有唯一的内容

String hql = "FROM Employee";
Query query = session.createQuery(hql);
List results = query.list();

String hql = "FROM com.hibernatebook.criteria.Employee";
Query query = session.createQuery(hql);
List results = query.list();

String hql = "FROM Employee AS E";
Query query = session.createQuery(hql);
List results = query.list();

String hql = "FROM Employee E";
Query query = session.createQuery(hql);
List results = query.list();

String hql = "SELECT E.firstName FROM Employee E";
Query query = session.createQuery(hql);
List results = query.list();

String hql = "FROM Employee E WHERE E.id = 10";
Query query = session.createQuery(hql);
List results = query.list();

String hql = "FROM Employee E WHERE E.id > 10 ORDER BY E.salary DESC";
Query query = session.createQuery(hql);
List results = query.list();

String hql = "FROM Employee E WHERE E.id > 10 " +
             "ORDER BY E.firstName DESC, E.salary DESC ";
Query query = session.createQuery(hql);
List results = query.list();

String hql = "SELECT SUM(E.salary), E.firtName FROM Employee E " +
             "GROUP BY E.firstName";
Query query = session.createQuery(hql);
List results = query.list();

String hql = "FROM Employee E WHERE E.id = :employee_id";
Query query = session.createQuery(hql);
query.setParameter("employee_id",10);
List results = query.list();

Criteria cr = session.createCriteria(Employee.class);  
List results = cr.list();  

Criteria cr = session.createCriteria(Employee.class);    
cr.add(Restrictions.eq("salary", 2000));    
List results = cr.list();  

原生 SQL

如果你想使用数据库特定的功能如查询提示或 Oracle 中的 CONNECT 关键字的话，你可以使用原生 SQL 数据库来表达查询。Hibernate 3.x 允许您为所有的创建，更新，删除，和加载操作指定手写 SQL ，包括存储过程。
您的应用程序会在会话界面用 createSQLQuery() 方法创建一个原生 SQL 查询：

public SQLQuery createSQLQuery(String sqlString) throws HibernateException

当你通过一个包含 SQL 查询的 createsqlquery() 方法的字符串时，你可以将 SQL 的结果与现有的 Hibernate 实体，一个连接，或一个标量结果分别使用 addEntity(), addJoin(), 和 addScalar() 方法进行关联。

标量查询

最基本的 SQL 查询是从一个或多个列表中获取一个标量（值）列表。以下是使用原生 SQL 进行获取标量的值的语法：

String sql = "SELECT first_name, salary FROM EMPLOYEE";
SQLQuery query = session.createSQLQuery(sql);
query.setResultTransformer(Criteria.ALIAS_TO_ENTITY_MAP);
List results = query.list();

实体查询

以上的查询都是关于返回标量值的查询，只是基础性地返回结果集中的“原始”值。以下是从原生 SQL 查询中通过 addEntity() 方法获取实体对象整体的语法：

String sql = "SELECT * FROM EMPLOYEE";
SQLQuery query = session.createSQLQuery(sql);
query.addEntity(Employee.class);
List results = query.list(); 

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC 
 "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD//EN"
 "http://www.hibernate.org/dtd/hibernate-mapping-3.0.dtd"> 

<hibernate-mapping>
   <class name="Employee" table="EMPLOYEE">
      <meta attribute="class-description">
         This class contains the employee detail. 
      </meta>
      <cache usage="read-write"/>
      <id name="id" type="int" column="id">
         <generator class="native"/>
      </id>
      <property name="firstName" column="first_name" type="string"/>
      <property name="lastName" column="last_name" type="string"/>
      <property name="salary" column="salary" type="int"/>
   </class>
</hibernate-mapping>

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE hibernate-configuration SYSTEM 
"http://www.hibernate.org/dtd/hibernate-configuration-3.0.dtd">

<hibernate-configuration>
   <session-factory>
   <property name="hibernate.dialect">
      org.hibernate.dialect.MySQLDialect
   </property>
   <property name="hibernate.connection.driver_class">
      com.mysql.jdbc.Driver
   </property>

   <!-- Assume students is the database name -->
   <property name="hibernate.connection.url">
      jdbc:mysql://localhost/test
   </property>
   <property name="hibernate.connection.username">
      root
   </property>
   <property name="hibernate.connection.password">
      root123
   </property>
   <property name="hibernate.cache.provider_class">
      org.hibernate.cache.EhCacheProvider
   </property>

   <!-- List of XML mapping files -->
   <mapping resource="Employee.hbm.xml"/>

</session-factory>
</hibernate-configuration>

<diskStore path="java.io.tmpdir"/>
<defaultCache
maxElementsInMemory="1000"
eternal="false"
timeToIdleSeconds="120"
timeToLiveSeconds="120"
overflowToDisk="true"
/>

<cache name="Employee"
maxElementsInMemory="500"
eternal="true"
timeToIdleSeconds="0"
timeToLiveSeconds="0"
overflowToDisk="false"
/>

Session session = SessionFactory.openSession();
Query query = session.createQuery("FROM EMPLOYEE");
query.setCacheable(true);
List users = query.list();
SessionFactory.closeSession();

Session session = SessionFactory.openSession();
Query query = session.createQuery("FROM EMPLOYEE");
query.setCacheable(true);
query.setCacheRegion("employee");
List users = query.list();
SessionFactory.closeSession();

Session session = SessionFactory.openSession();
Transaction tx = session.beginTransaction();
for ( int i=0; i<100000; i++ ) {
    Employee employee = new Employee(.....);
    session.save(employee);
    if( i % 50 == 0 ) { // Same as the JDBC batch size
        //flush a batch of inserts and release memory:
        session.flush();
        session.clear();
    }
}
tx.commit();
session.close();