hibernate 技术介绍

一、 What？
Hibernate是一种ORM工具，是连接 java 应用程序和关系数据库的中间件，主要负责 java 对象的持久化操作。是JDBC的轻量级实现，在应用程序和数据库之间架起了一条映射的桥梁。（映射是通过配置文件来维护的）



二、 Why？
对象持久化的概念：
把内存中的数据转存到外部持久设备
对象持久化的原因：
1. 内存不能长时间的保留数据
2. 内存容量有限
3. 需要数据共享
4. 业务需要数据能够格式转化，支持数据检索
5. 使用hibernate的原因
1) 使用hibernate，应用程序层就可以专注于业务逻辑的实现，只需要知道怎么使用hibernate 所提供的接口，而不用知道具体实现的细节。
2) 封装了JDBC之后，就可以连接数据库时减少代码的冗余。
3) 直接用映射文件，可以方便的实现与不同数据库连接。
三、 How？
编程步骤：
(1)      配置环境，将Hibernate所使用的包导入到工程中。
(2)      写POJO类：包括主键、属性、实例变量、无参的构造器、set/get方法，还可以提供一个有参的构造方法供我们使用。提供无参的构造方法是因为在Hibernate中，它会用反射机制去实例化这个类的对象。
(3)      写配置和映射文件：
hibernate.cfg.xml的配置：参见hibernate.cfg.xml
hibernate的实体类XXX映射文件XXX.hbm.xml的配置：参见Users.hbm.xml
(4)      调用Hibernate的API编程
A.  Configuration  config = new Configuration();
B.     SessionFactory factory =config.configure().buildSessionFactory();
调用configure()方法解析hibernate.cfg.xml配置文件，创建SessionFactory，然后通过解析这个文件来建立与特定数据的连接。并且从里面的mapping-resource 里面配置的文件，来进行关系影射。
SessionFactory是线程安全的，可以被多线程调用以取得Session，而且构造它很消耗资源，所以多数情况下一个应用中只初始化一个SessionFactory，为不同的线程提供Session。
C.  Session session=factory.openSession();
Session是Hibernate运作的中心，对象的生命周期、事务的管理、数据库的存取都与Session息息相关。Session不是线程安全的，多个执行线程共享一个Session，将会发生数据共享而发生混乱问题。为了解决此问题，可以采用ThreadLocal变量，使用它可以有效隔离执行所使用的数据，也就避开了Session的多线程之间的数据共享问题。
D.   Transaction  trans = session.beginTransaction();
E.    通过session对象操作数据库
session.delete();
　　　　 session.save()
        session.saveOrUpdate()
　　　　 session.update()
　　　　 session.load();
F.      Transaction.commit();
G.     关闭资源
4、 hibernate对象状态转换
(1)    session机制
A.     原理：
Session中维护一个缓冲区。在对象进入持久化状态时，同时在session缓冲区中保存一个这个对象的副本，当刷新缓冲的时候，会将这个副本和内存的对象进行比较，如果发现有不同，则进行同步。
B.     好处：
a)     减少数据库的访问频率，提高访问性能。
b)     保证缓存中的对象与数据库同步，位于缓存中的对象称为持久化对象。
c)      当持久化对象之间存在关联时，Session 保证不出现对象图的死锁。
Session同时也是事务范围内的缓存，除了对自动乐观并发控制提供版本管理，针对行级悲观锁定，Hibernate也提供了辅助的API操作
C.        同步时机：
Session默认情况下自动同步的时机：
a)        commit() 方法被调用时
b)        显示的调用session 的 flush方法
c)        查询时会清理缓存，保证查询结果能反映对象的最新状态
D.       Session同步时机的设置：
FlushMode.AUTO: 默认的，在以上三个时候都会刷新
FlushMode.COMMIT:只有当提交或者明确调用flush()时
FlushMode.NEVER：只有明确调用flush()方法时，才刷新。
(2)     对象的状态转换
参见：对象在hibernate状态转换.doc
6、 基数类型的对象关系映射
(1)     一对一映射
A.        唯一外键
如：一个订单（order）只有一个送货地址（address）
本质上是一个一对多的双向关联，只是在多的一方用unique限制
参见：one-to-one文件夹下的
User-fk.hbm.xml
    Account-fk.hbm.xml
B.        共享主键
参见：one-to-one文件夹下的
User.hbm.xml
  Account.hbm.xml
使用注意：
a)        对于作为外键同时是主键的那个影射文件，它的ID的生成方式必须是foreign。
b)        Constrained（约束）表明该类对应的表和被关联的对象所对应的表之间，通过一个外键引用对主键进行约束。这个选项影响save()和delete()在级联执行时的先后顺序，到了hibernate 3.0之后是可选的，可写可不写。
c)        延迟加载：想要在one to one 关系中实现延迟加载。仅有lazy=”true”是不够的，还需要加上constrainted=“true”;才能实现。
(2)     一对多
应用场合：一个类中的某个属性，是另外一个类的集合。
参见one-to-many文件夹
使用注意：
在一对多的双向关联关系中，关系的维护都应该由多的一方维护，所以在一的那方把inverse 属性设为true（即在<set>标签中设置inverse=”true”）。在数据库操作的时候，可以执行较少的语句，从而能够提高效率。否则在有外键的一方总是先插入一条语句，然后再执行update()操作，才能完成真正的插入。
  (3)     多对多
如：一个学生可以选多门课程，一门课程可以由多个学生选择。
参见：many-to-many文件夹
使用规则：
A.        在多对多关系关系中，都是双向关联，那么双方关系的维护放在任何一方都可以。
B.        Inverse：可以放在任意一方，但是不能两边都放，否则中间表就没有关联上。
C.        在删除的时候，如果两放的cascade=“save-update”,那么就不能删除inverse=”true”方。
D.       双方不能同时cascade=”all”,要不删除任意一方的时候，都会把两个表以及关联表中的数据都删掉。
E.        如果inverse=”true”所在的级联关系是cascade=“save-update”，另一方是cascade=“all”，那么双放就都不可以删除。
F.        如果inverse=”true”所在的级联关系是cascade=“all”，另一方是cascade=“save-update”，那么删除inverse=”true”所在的放一方，就会同时把中间表和另一方表的内容删掉。
总结一句话就是：
在多对多的映射是，删除的时候，尽量不要删除inverse=”true”所在的一方，同时两边的关联关系都设置为save-update”，其他的关系，在删除的时候都会出问题（不能删除，或者删除的时候跟业务逻辑不符合）
7、 组件关系映射
(1)      单一组件映射
如：一个小汽车一个引擎
参见：component文件夹下的Car.hbm.xml
A.        使用场合：两个类之间的关联关系比较强烈，并且附属对象的属性比较少，且冗余少的情况。
B.        优点：只需要建一张表，只需要写一个配置文件。查询效率高。
(2)      集合组件映射
参见：component文件夹下的Account.hbm.xml
A.        使用场合：一对多关系强烈，附属类的属性都是基本属性，并且不需要维护到主类之间的关系，不是一个独立的实体类（也即对应的表没有主键oid，但是有外键来约束主类的主键）
B.        数据库特点：集合组件映射，只用一个表
C.        一对多关系强烈时候的首选

8、 继承关系映射
(1)      一个类写一张表，包括父类
A.        特点：子类和父类各自对应自己的一张表。
B.        优点：
很好的遵循了面向对象的思想，支持多态查询，只需要在合适的表中拥有角色所需要的字段即可。修改继承树中的父类和子类都很容易，因为只需要修改一个类或一个表。
C.        缺点：
a)        有太多的数据表，每张表对应一个类（在多对多关系中还需要用一张额外的表去维护关系）；
b)        查询的时候要多表join查询，效率低。
D.       使用场合：需要多态且子类属性较多的时候适用
E.        配置文件片段；
<joined-subclass name="DebitAccount" table="inhreit_all_debit">
<key column="oid"></key>
<property name="currency" column="currency" not-null="true"></property>
</joined-subclass>
(2)      整个继承层次所有类一张表
A.        特点：子类和父类都在同一张表中，支持多态查询 ，
B.        缺点：会有大量的null字段,并且子类的属性不能有非空限制。
C.        优点：只使用一个表，查询时只需一次简单的sql语句，查询效率高。
D.       使用场合：需要多态且子类属性较少的时候适用。
E.        配置文件片段
<subclass name="CreditAccount" discriminator-value="c">
<property name="credit" column="credit" ></property>
</subclass>
(3)      一个具体子类建一张表
A.        特点：即父类没有表，每一个子类单独对应一个表，不支持多态查询，操作时只对单表
B.        缺点：修改父类的时候，其具体的子类所对应的表字段也都要随之改变；不支持多态，一个支持多角色，则保持数据完整性很困难。
C.        优点：简单易用，因为一个具体类只存在一张表中。
D.       配置文件片段：
<union-subclass name="CreditAccount" table="entity_creidt">
<property name="credit" column="" not-null="true"></property>
</union-subclass>
9、 值类型的集合映射
(1)      Set：无序、不可重复
   <set name="值类型集合属性名" table="表名">
      <key column="外键字段名" />
      <element type="值类型的映射类型名--如:string"
               column="值类型的单值对应的字段名" />
   </set>
(2)      Bag：无序、可重复
   <idbag name="值类型集合属性名" table="表名">
      <collection-id column="集合主键字段名-cid">
         <generator class="主键产生方式- increment" />
      </collection-id>
      <key column="外键字段名" />
      <element type="值类型的映射类型名--如:string"
               column="值类型的单值对应的字段名" />
   </idbag>
(3)      List：可重复、有顺序
   <list name="值类型集合属性名" table="表名">
     <key column="外键字段名" />
     <list-index column="保存List下标的字段名" />
     <element type="值类型的映射类型名--如:string"
               column="值类型的单值对应的字段名" />
   </list>
(4)      Map：键值对
   <map name="值类型集合属性名" table="表名">
     <key column="外键字段名" />
     <map-key column="保存Map键值的字段名" />
     <element type="Map值类型的映射类型名--如:string"
               column="Map值对应的字段名" />
   </map>
10.    其他一些知识点
(1)      HQL
面向对象的查询语言，里面的查询目标是对象，判断条件是类的属性。
A.        等值查询
from  Account（类名）  a  where  a.bal（类属性）=?
B.        模糊查询（like 查询）
from  Account  a  where  a.actno  like  act-00%;
C.        范围查询(in 查询)
List params =new ArrayList();
parames.add(“ “);
from  Account  a  where   a.actno  in (:actlist);
query.setParameterList(params);
D.       做报表查询的语句
select new day05.NamePair(s.name,c.name) from Student s join s.cours c;
注：day05.NamePair是自己定义的一个VO（value object）；要加上包名。
E.        其他查询，大于、小于、or等都跟sql语句是一样的。
(2)      锁机制：
A.        悲观锁：
事务一访问一个数据的时候，别的事务不能进行任何操作，实际上第二个事务不一定存在，只是第一个事务悲观的一种想象。牺牲了效率来达到数据安全的目的。
B.        乐观锁
在读取数据库中数据的时候，把读取的数据加上版本号，往数据库里面存的时候，只有当数据库中版本号小于要插入数据的版本号的时候，才能操作成功。需要在pojo对象里面加一个version属性，在对应的数据库表中加一个version字段，配置文件中也需要配置。
  (3)      inverse：（确定关系维护者）
A.        Inverse=“true”：把双方关系的维护交给对方，否则自己维护。主要用在一对多，和多对多关系中。
B.        在一对多的关系中，把关系维护交给多的一方，即在一的一方,设置：inverse=”true”;
C.        在多对多的关系中，随便哪方都可以：但是不能同时都设置。
D.       主要目的是：在插入记录的时候，直接就执行了Insert语句，而不用先插入空，再执行update语句。提高了执行效率
  (4)      Cascade: （设置级联属性）
A.        save -update：两个对象在存储和修改的时候级联。主要应用于一对一，一对多关系中一的一方。
B.        delete：只要有级联关系，那么删除一个对象的时候，删除所有与之有级联关系的对象。
C.        all：所有操作（delete和save-update），都有级联。
D.       delete-orphan：删除所有和当前对象解除关联关系的对象。
E.        all-delete-orphan：两个类之间有父子关系（即父亲不存在了，儿子的存在已经没有意义了，主要用于从集合中删除对象的情况。包含all和delete-orphan两个要求。
  (5)      lazy=”true” （延迟加载，默认就是true）
A.        本质：延迟加载，只取需要的，提高效率。
B.        例如：User 中有一个集合属性Account，在表结构中，二者是有关联关系得两个表，那么当调用session.load(student)/get(student) 方法时，只是先把User这条记录取出，而Account 的取出，则在第一次使用的时候才加载。
C.        注意：在一对一主键关联的时候，还需要配合constraited=”true”来共同实现延迟加载。