使用对象-关系映射(ORM)系统中间件提升软件开发效率及质量

一、什么是对象-关系映射(ORM)?　　

　　对象-关系映射（Object/RelationMapping，简称ORM），是随着面向对象的软件开发方法发展而产生的。面向对象的开发方法是当今企业级应用开发环境中的主流开发方法，关系数据库是企业级应用环境中永久存放数据的主流数据存储系统。对象和关系数据是业务实体的两种表现形式，业务实体在内存中表现为对象，在数据库中表现为关系数据。内存中的对象之间存在关联和继承关系，而在数据库中，关系数据无法直接表达多对多关联和继承关系。因此，对象-关系映射(ORM)系统一般以中间件的形式存在，主要实现程序对象到关系数据库数据的映射。
　　　　
二、为什么要引入对象－关系映射中间件?
　　在开发关系数据库的系统时，可以通过SQL语句读取及操作关系数据库数据。在Java领域，可以直接通过JDBC编程来访问数据库。JDBC可以说是JAVA访问关系数据库的最原始、最直接的方法。这种方式的优点是运行效率高，缺点是在Java程序代码中嵌入大量SQL语句，冗余是不可避免的，开发人员常常发现自己在一次又一次地编写相同的普通代码，如获得连接、准备语句、循环结果集以及其他一些JDBC特定元素，使得项目难以维护。特别是当涉及到非常多的关系数据表、需要在多个不同类型的关系数据库系统中使用时，通过在程序中使用JDBC开发实施起来更加困难。
　　在开发基于数据应用为主的软件系统时，引入对象－关系映射中间件是提高开发效率、提升软件产品的可维护、扩展性的现实需要。实践表明，在基于数据处理为主的企业级应程序开发中，通过引入对象-关系映射中间件，可以节省与对象持久化有关的差不多35%的编程工作量，同时提升软件产品可维护及易扩展性，提升软件产品质量。
　　因此，在开发企业级应用时，有必要通过引入对象-关系映射系统中间件，实现数据库的快速开发。企业可以通过JDBC编程来开发单独的持久化层，把数据库访问操作封装起来，提供简洁的API，供业务层统一调用，实现自己的ORM系统中间件。
　　当然，一个成熟的对象-关系映射中间件产品，不只是简单的把内存中的对象持久化到数据库、把数据库中的关系数据加载到内存中，还要保证系统频繁地访问数据库的性能，降低访问数据库的频率，需要引入多线程、缓存、事务管理等很多细节，涉及到的技术比较复杂，因此，我们更多是使用市场上优秀的ORM系统中间件产品。
　　
三、当前JAVA主流的对象-关系映射中间件产品?
　　对象关系映射程序（ObjectRelationalMappers，ORM）有多种形式。在Java领域，大多数流行的ORM都可以实现完整的域模型映射，它的目标是将整层的对象和行为映射到数据库表。当前主流的ORM中间件产品主要有：
　　Hibernate(重点推荐)
　　JDO
iBatis
　　EJBEntities3
　　EJBEntityBeans2.x
　　TopLink
　　在众多的ORM中间件产品中，Hibernate是笔者重点推荐的。Hibernate是一个基于Java的开放源代码的持久化中间件，它对JDBC做了轻量级封装，不仅提供ORM映射服务，还提供数据查询和数据缓存功能，Java开发人员可以方便地通过HibernateAPI来操纵数据库。现在，越来越多的Java开发人员把Hibernate作为企业应用和关系数据库之间的中间件。

四、使用EasyDBO实现简单的对象－关系映射
　　EasyDBO是由简易java框架网(www.easyjf.com)开发的一个适合中小型软件数据库开发的java数据持久层框架，系统参考hibernate、JDO等，结合中小项目软件的开发实际，实现简单的Java对象到关系数据的映射。EasyDBO由于比较简单，比较适合于中小企业及个人开发使用，EasyDBO当前还处于测试阶段、是一个简易但不太成熟的对象-关系映射开源中间件。
　EasyDBO的源代码非常简单，有一点Java知识的人基本上都能读懂，因此，选择EasyDBO作本文的示例主要目的在于让读者快速进入ORM系统的世界，理解对象-关系数据库实质及实现原理。
　　EasyDBO考虑的是最简单的对象－关系映射，简单到可以不使用任何配置文件就实现对象-关系的映射。EasyDBO源码主要包括com.easyjf.dbo、com.easyjf.dbo.config、com.easyjf.dbo.sql三个包。其中com.easyjf.dbo是框架的核心、实现了对象-关系的转换、JDBC　API的封装以及用户接口支持等，com.easyjf.dbo.config实现配置文件的管理，com.easyjf.dbo.sql实现数据库的简单Sql语句的生成及多数据库支持的扩展。
　　在当前推出的测试版本中，程序员使用EasyDBO操作数据库主要关注EasyJDO类提供的方法及原数据对象DBObject类、IObject接口即可。

五、使用EasyDBO的开发数据库应用程序示例
　　下面我们看看使用EasyDBO是怎么样实现数据库的开发。
　　假设一个留言版系统存放留言信息关系数据表(message)的结构为：
　　cid:varchar16主键
　　title:varchar50
　　content:text
　　inputUser:varchar16
　　inputTime:datetime
　　status:int
　　
相应java中的类Message定义为
　　importjava.util.Date;
　　importjava.util.List;
　　importcom.easyjf.dbo.EasyJDB;
　　importcom.easyjf.dbo.IObject;
　　//实现com.easyjf.dbo.IObject接口从而使得你的对象无需要配置文件即可与关系数据表映射
　　publicclassMessageimplementsIObject{
　　privateStringcid;
　　privateStringtitle;
　　privateStringcontent;
　　privateStringinputUser;
　　privateDateinputTime;
　　privateIntegerstatus;
　　publicStringgetTableName(){
　　return"message";
　　}
　　publicStringgetKeyField(){

　　return"cid";
　　}
　　publicStringgetKeyGenerator(){
　　return"com.easyjf.dbo.IdGenerator";
　　}
　　publicStringgetCid(){
　　returncid;
　　}
　　publicvoidsetCid(Stringcid){
　　this.cid=cid;
　　}
　　publicStringgetContent(){
　　returncontent;
　　}
　　publicvoidsetContent(Stringcontent){
　　this.content=content;
　　}
　　publicjava.util.DategetInputTime(){
　　returninputTime;
　　}
　　publicvoidsetInputTime(java.util.DateinputTime){
　　this.inputTime=inputTime;
　　}
　　publicStringgetInputUser(){
　　returninputUser;
　　}
　　publicvoidsetInputUser(StringinputUser){
　　this.inputUser=inputUser;
　　}
　　publicIntegergetStatus(){
　　returnstatus;
　　}
　　publicvoidsetStatus(Integerstatus){
　　this.status=status;
　　}
　　publicStringgetTitle(){
　　returntitle;
　　}
　　publicvoidsetTitle(Stringtitle){
　　this.title=title;
　　}

　　//把对象持久化（保存）到关系数据库中
　　publicbooleansave()
　　{
　　EasyJDBdb=newEasyJDB();
　　returndb.saveOrUpdate(this);
　　}
　　//从持久化存储设备数据库系统中永久删除对象
　　publicbooleandel()
　　{
　　EasyJDBdb=EasyJDB.getInstance();
　　returndb.del(this);
　　}
　　//通过主键id从数据库系统中读取数据，返回一个对象
　　publicstaticMessageread(Stringcid)
　　{
　　EasyJDBdb=EasyJDB.getInstance();
　　return(Message)db.get(Message.class,cid);
　　}
　　//通过sql从数据库中查询符合条件的数据，返回对象列表
　　publicstaticListquery(Stringsql)
　　{
　　EasyJDBdb=EasyJDB.getInstance();
　　returndb.query(Message.class,sql);
　　}
　　//应用演示代码
　　publicstaticvoidmain(String[]args){
　　Messagem=newMessage();
　　m.setTitle("标题");
　　m.setContent("内容");
　　m.setInputTime(newDate());
　　m.setInputUser("test");
　　m.setStatus(newInteger(1));
　　if(m.save())
　　{
　　System.out.print("成功把对象保存到关系数据库中");
　　}
　　else
　　{
　　System.out.println("保存数据出错！");
　　}
　　//查询数据
　　Listlist=Message.query("1=1");
　　if(list!=null){
　　for(inti=0;i<list.size();i++)
　　{
　　Messagemessage=(Message)list.get(i);
　　System.out.println("--------");
　　System.out.println("cid:"+message.getCid());
　　System.out.println("title:"+message.getTitle());
　　System.out.println("inputUser:"+message.getInputUser());
　　System.out.println("inputTime:"+message.getInputTime());
　　System.out.println("status:"+message.getStatus());
　　}
　　}
　　}
　　}

　　如上面的代码所示，程序只需要通过EasyJDB的getInstance()方法得到一个实例，然后就可以通过EasyJDB对象的save、update、del、get、query等类似的方法进行数据库的操作了。而程序员不用管具体的数据库系统类型、不用管数据库连接的获取、数据库资源的释放、不用构造烦琐无味的Sql添、删、改、查语句。
　　关于数据源及配置文件：用户可以通过EasyDBO的配置文件easyjf-dbo.xml文件配置数据库连接数据源，也可以程序中设置数据源，还可通过IOC容器设置数据源。下面我们看看EasyDBO的数据源配置文件easyjf-dbo.xml的内容。
　　<easyjf-dbo>
　　<datasourceid="bbs"type="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource">
　　<propertyname="easydbo.connection.driver_class">org.gjt.mm.mysql.Driver</property>
　　<propertyname="easydbo.connection.password">yourpassword</property>
　　<propertyname="easydbo.connection.url">jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/easyjf</property>
　　<propertyname="easydbo.connection.username">root</property>
　　<propertyname="easydbo.dialect">com.easyjf.dbo.sql.MySqlQuery</property>
　　<propertyname="easydbo.optimize">true</property>
　　<propertyname="esyydbo.show_sql">true</property>
　　</datasource>
　　<tables>
　　<class>
　　</class>
　　</tables>
　　</easyjf-dbo>

　　假如用户使用的是MSSqlServer数据为，把上面的的配置文件修改成如下的内容即可：
　　<easyjf-dbo>
　　<datasourceid="bbs"type="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource">
　　<propertyname="easydbo.connection.driver_class">com.microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver</property>
　　<propertyname="easydbo.connection.password">sa</property>
　　<propertyname="easydbo.connection.url">jdbc:microsoft:sqlserver://localhost:1433;DatabaseName=easyjf;SelectMethod=cursor</property>
　　<propertyname="easydbo.connection.username">yourpassword</property>
　　<propertyname="easydbo.dialect">com.easyjf.dbo.sql.MSSqlServerQuery</property>
　　</datasource>
　　<tables>
　　<class>
　　</class>
　　</tables>
　　</easyjf-dbo>

六、选择适合你的对象－关系映射中间件
　　不是功能最全，用得最多的中间件就一定适合您，当前流行的各种ORM中间件产品中，hibernate无疑是最为出色的产品，从系统的构架、性能及功能上都非常好。在大型分布市群集服务器运用领域，EJBEntityBeans是首选，因为其有广泛的市场及运用基础。当然，在小型的数据库应用软件领域，如一个新闻网站、一个简单的网上商店、论坛系统等，笔者也推荐大家不防试试EasyDBO。作为初学者，笔者推荐大家使用EasyDBO，阅读EasyDBO的源代码，可以让你快速掌握及了解ORM中间件的实质及工作原理，从而为学习及使用功能更加强大对象－关系映射中间件产品打下基础。
　　更多完整的有关EasyDBO应用实例代码，请通过官方网站www.easyjf.com下载。