利用轻量对象关系映射技术Hibernate提高开发效率

利用轻量对象关系映射技术Hibernate提高开发效率 Enhancing Development Efficiency with Hibernate a Lightweight
Object/Relational Mapping Technology
谢挺 周维民
（上海大学机电工程与自动化学院，上海 200072）
摘 要 Hibernate是一种轻量对象关系映射技术。

文章通过实例，介绍了Hibernate的一些关键特性，并阐述了该技术的一些局限性。

关键词 Hibernate 对象关系映射企业级JavaBeans 持久化
Abstract Hibernate is a lightweight Object/Relational Mapping(ORM) technology. Some key features of Hibernate are illustrated, and some limits of this technology are expounded.
Keywords Hibernate Object/Relational Mapping (ORM) EJB Permanence
0 引言
随着internet的发展，应用服务程序已经从集中式、C/S模式过渡到B/S、分布式模式；无论是用户或是供应商都迫切希望缩短开发周期、提高开发效率，Hibernate应运而生。

1 Hibernate简介
Hibernate是一个面向Java环境的对象/关系数据库映射工具。

对象/关系数据库映射(Object/Relational Mapping , ORM)这个术语表示一种技术，用来把对象模型表示的对象映射到基于SQL的关系模型中去。

Hibernate不仅提高Java类到数据库的映射，还提供数据查询和获取数据的方法。

Hibernate在英语中的意思是“冬眠”，顾名思义它使得商务逻辑的开发和数据库最大程度地分离，可以大幅度减少开发时人工使用SQL和JDBC处理数据的时间。

Hibernate的目标是解放开发者通常与数据持久化相关的编程任务的95％。

对于那些在基于Java的中间层应用中，它们实现面向对象的业务模型和商业逻辑的应用，Hibernate是很有用的。

图1是Hibernate的体系结构图，从图中可以Array看到，系统为3层B/S模式，应用程序在客户端运
行将持久化的对象交由Hibernate。

Hibernate通过
properties属性设置和XML Mapping实现商务逻
辑，调用和存储低层数据库后将返回的结果送给
客户端。

Hibernate对每一种数据库都有对应的
Dialect进行操作优化,从而提高它在各种情况
下的效率。

目前,它的版本为3.0、支持的数据
库有Oracle、DB2、MySQL、PostgreSQL、Sybase,Interbase、Pointbase、Microsoft SQL Server、
MckoiSQL、 Progress、SAP DB 以及HypersonicSQL。

2 Hibernate的优势
由图1可以很清楚地看出，对象持久化是整个体系中最为重要的一环，为此解决方案也很多。

现今用得最多的分布式应用技术体系当然是Microsoft的.net和Sun公司基于Java的J2EE 以及OMG的CORBA,他们都已经制定出了自己的标准。

.net的对象持久化由DCOM等组件实现，J2EE则制定了EJB规范。

然而问题是.net缺乏可移植性和跨平台性。

EJB在这方面优势明显，不过仍存在以下几个缺点：
① 实体Bean不支持继承，而这是面向对象的主要特征之一；
② CMP Bean在关系模型表中被定义为一对一的关系，即粒度过粗，不能体现出Java丰富的对象类型。

而如果粒度太细，又会影响到EJB的可重用性。

因为可重用的组件要求定义粒度较粗的对象，这样只需要在接口处做小的改动；
③ 在实际的应用程序中，实体Bean定义细粒度远程接口是不能够序列化的，因此J2EE 开发人员不得不在分布式系统中定义额外的数据传输对象(data transfer objects,DTO)；
④ 由于很多供应商都有生产CMP引擎的能力，使得元数据的映射有各自的特殊性。

而且EJB规范过于笨重，倒置了控制框架。

与此相比，Hibernate是站在开发人员角度上产生的技术，所以极大地提高了编程效率。

它的关系数据库持久化符合Java习惯，而且O/R(对象－关系)映射机制灵活，其特有的面向对象的查询语言(HQL)相对于结构化查询语言(SQL)更加便于使用，程序代码简洁，系统可维护性强。

APIs简洁实用提高了执行效率，并且集成在J2EE中。

3 Hibernate的持久化原理
图2 Hibernate API分层结构
图2是Hibernate API结构的高度概括。

从图中可以看出，业务逻辑层是在持久化层之上的。

而实现一个实例首先要使用Configuration接口配置和引导Hibernate，再通过SessionFactory接口建立会话工厂。

业务逻辑层的持久化类然后才能调用Session、Transaction、Query等接口实现业务逻辑。

上述3个API可以实现基本的业务逻辑CRUD(create, read, update, delete)和查询功能。

还有一些接口如UserTpye, CompositeUserType和IdentifierGenerator可以用来扩展Hibernate的功能。

最后，Hibernate使用了许多现有的Java API，包括JDBC、Java 事务API(JTA)和Java命名及目录接口(JNDI)。

JDBC允许几乎所有的数据库被Hibernate支持。

JNDI和JTA允许Hibernate与J2EE应用服务器进行集成。

其中Configuration和SessionFactory是最基本的API,而后才使用Transaction、Query等API 实现和扩展功能。

下面我们通过一个实例来了解Hibernate的一些优点。

在开始Hibernate实例之前必须进行必要的配置，这里由于篇幅的关系就不具体介绍，细节可以察看Hibernate的官方网站。

本实例中使用的是Apache Tomcat servlet容器，Hibernate为最新的3.0版本，数据库使用了SQL Server。

当然Hibernate也支持大多数J2EE服务器和主流的数据库。

这里给出一个书目查询系统的实例来说明问题。

首先需要创建配置文件hibernate.cfg.xml和libruary.xml, 这两个文件将被放在classpath下，在hibernate初始化期间会自动在classpath中寻找这个文件。

hibernate.cfg.xml是对诸如数据库驱动、数据库路径、数据库名称已经事务处理等属性的配置。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE hibernate-configuration
PUBLIC "-//Hibernate/Hibernate Configuration DTD//EN"
"/hibernate-configuration-3.0.
dtd">
<hibernate-configuration>
<!-- SessionFactory 配置 -->
<session-factory>
<!-- 数据库URL -->
<property name="hibernate.connection.url">
jdbc:jtds:sqlserver://localhost:1433
</property>
<!-- 数据库JDBC驱动 -->
<property name="hibernate.connection.driver_class">
net.sourceforge.jtds.jdbc.Driver</property>
<!-- 数据库用户名 -->
<property name="ername">
Login
</property>
<!—- 数据库用户密码 -->
<property name="hibernate.connection.password">
123
</property>
<!--dialect ，每个数据库都有其对应的Dialet以匹配其平台特性 -->
<property name="dialect">
net.sf.hibernate.dialect.SQLServerDialect
</property>
.......
<!--映射文件配置，注意配置文件名必须包含其相对于根的全路径 -->
<mapping resource="Libruary.hbm.xml"/>
</session-factory>
</hibernate-configuration>
Libruary.xml的源文件如下：
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE hibernate mapping
PUBLIC "//
Hibernate/Hibernate Mapping DTD//EN"
"/hibernate mapping3.0.
dtd">
<hibernate mapping>
<class name="net.sf.hibernate.examples.Libruary" table="LIBRUARY"> <!-- A 32 hex character is our surrogate key. It's automatically generated by Hibernate with the UUID pattern.-->
<id name="id" type="string" unsaved-value="null" >
<column name="BOOK_ID" sqltype="char(32)" notnull="true"/>
<generator class="uuid.hex"/>
</id>
<!-- A cat has to have a name, but it shouldn' be too long. >
<property name="bookName">
<column name="BOOKNAME" length="16" notnull="true"/>
</property>
<property name="author">
<column name="AUTHOR" length="16" notnull="true"/>
………
</class>
</hibernate mapping>
通过上面的例子可以看到，Hibernate技术将数据库中的表和类完全对应起来，如Libruary.class和LIBRUARY表对应，bookName对象和BOOKNAME列对应等。

使用这种对象映射技术，我们只需要操作对象或者是类，大大提高了编程的效率和程序的可读性，使得代码简洁。

Hibernate技术还提供了更加简洁的查询语言HQL(Hibernate Query Language)。

如我们要得到包含java关键词的书籍，可以通过如下代码实现：
Configuration config = new Configuration().configure();
SessionFactory sessionFactory = config.buildSessionFactory();
Session session = sessionFactory.openSession();
Transaction tx= ses.beginTransaction();
String hql= " from Libruary where name=”java”";
List queryResult = session.find(hql);
Session.save(queryResult);
mit();
session.close();
在这段程序中，我们首先调用了configuration类。

Configuration类负责管理Hibernate的配置信息，包括数据库URL、数据库JDBC驱动等等。

使用Hibernate 必须首先提供这些基础信息以完成初始化工作，为后继操作做好准备。

这些属性在Hibernate配置文件hibernate.cfg.xml中加以设定，而后才能调用session类和Transaction类。

注意这里使用的查询语言并不是结构化查询语言SQL,而是hibernate本身提供的一种功能强大的查询语言HQL,这是一种全面面向对象的、具备继承、多态和关联等特性的语言，它直接对类操作，屏蔽了login数据库中的LIBRUARY表，所以才使代码变得简洁易读。

在实际的项目中，查询的情况更为复杂和频繁，HQL语言的优势将更加明显。

4 结束语
Hibernate是一种新型的、轻量对象关系映射技术，由于Hibernate技术实现简单，其优秀的持久化机制极大提高了编程效率，增加了系统的可移植性、可维护性，得到了程序开发人员的好评，广泛运用在包括电子商务在内的WEB开发中。

本文介绍了Hibernate的体系结构和主要的API接口功能，期望能为基于J2EE平台下WEB的开发提供一条捷径。

但是我们也应该认识到Hibernate仅仅是一种ORM实现，也没有规范化，是否选择Hibernate作为持久层实现，需要结合实际情况，比如对遗留系统的改造项目中，ibatis可能更合适。

参考文献
1 LINDA DEMICHIEL.Hibernate in Action.Greenwich: Manning Publications Co. 2005
2 Sun Microsystems.Hibernate Reference Document. .
3 宋汉增,沈琳.利用Hibernate对象持久化服务简化Java数据库访问.计算机应用,2003.23(12)
4 王子君,范学峰.EJB技术的探讨与研究.计算机工程，2002.28（2）。