软件开发的分层思想:
三层架构:
数据表现层
业务逻辑层
数据持久层
SUN的桌面应用
Swing AWT
普通Java类
JDBC
SUN的WEB基本应用
JSP
普通Servlet
JDBC
SUN的WEB高级应用
JSF
SessionBean
Persistence
WEB国内流行开源
Struts
Spring
Hibernate
一、 对象持久化的理论
1.对象持久化:内存中的对象转存到外部持久设备上,在需要的时候还可以恢复。
2.对象持久化的原因(目标):
物理:
1) 内存不能持久,需要在硬盘上持久保存 //(物理上,物理的都不是根本原因)
2) 内存容量有限,需要在容量更大的硬盘上保存
应用:
3) 共享(Internet的本质:信息的收集、整理、发布) //最重要的原因
4) 检索(大规模) //也很重要
5) 管理(备份、安全)
3.怎样进行对象持久化?(仅从JAVA方面讲)
物理:
1) 对象序列化
2) DB技术(JDBC 数据库)
4.怎样利用数据库做对象持久化?
1) JDBC
优点:功能完备、理论上效率高
缺点:复杂(难)、代码量大、面向R(过程;二维表关系)
2) EJB 仅讲Entity Bean
优点:封装JDBC
缺点:更复杂的API、重量级(侵入式)、功能不完备、难共享
缺点的后果:开发周期长、测试困难、面向过程
以上是 2.0之前的版本,但 3.0跟Hibernate基本一样
3) ORM 轻量级框架(Hibernate)
现阶段最佳的持久化工具:文档齐全、服务很好、工业标准、大量应用、易学
优点:封装JBDC、简单的API、轻量级(只做持久化)(用类库)、PO(持久对象)->POJO(纯JAVA)、开源
缺点:不够JDBC灵活
5.结论:
1)对象持久化是必须的
2)必须使用DB来实现
3)Hibernate必须的(现阶段最佳选择)
开源工具的通常问题:1.文档不全;2.服务不全;3.标准化不够
而Hibernate避免了所有这些问题
二、 ORM和Hibernate的相关知识(理解)
1) ORM:Object Relational Mapping
对象-关系映射实现了面向对象世界中对象到关系数据库中的表的自动的(和透明的)持久化,使用元数据(meta data)描述对象与数据库间的映射。
2) Hibernate是非常优秀、成熟的O/R Mapping框架。它提供了强大的对象和关系数据库映射以及查询功能。
规范:
1.一个映射文件对应一个持久类(一一对应)
2.映射文件的名字和它所描述的持久类的名字保持一致
3.映射文件应该与它所描述的类在同一包中
po -> (pojo)
-> oid(唯一,中性)
-> getters/setters
-> 构造方法
三、Hibernate核心API(理解)
Configuration类:
Configuration对象用于配置和启动Hibernate。Hibernate应用通过Configuration实例来指定对象-关系映射文件的位置或者动态配置Hibernate的属性,然后创建SessionFactory实例。
SessionFactory接口:
一个SessionFactory实例对应一个数据存储源。应用从SessionFactory中获取Session实例。
1)它是线程安全的,这意味着它的一个实例能够被应用的多个线程共享。
2)它是重量级的,这意味着不能随意创建或者销毁,一个数据库只对应一个SessionFactory。
通常构建SessionFactory是在某对象Bean的静态初始化代码块中进行。
如果应用只是访问一个数据库,只需创建一个SessionFactory实例,并且在应用初始化的时候创建该实例。
如果应用有同时访问多个数据库,则需为每个数据库创建一个单独的SessionFactory。
Session接口:
是Hibernate应用最广泛的接口。它提供了和持久化相关的操作,如添加,删除,更改,加载和查询对象。
1)它是线程不安全的,因此在设计软件架构时,应尽量避免多个线程共享一个Session实例。
2)Session实例是轻量级的,这意味着在程序可以经常创建和销毁Session对象,
例如为每个客户请求分配单独的Session实例。
原则:一个线程一个Session;一个事务一个Session。
Transaction接口:
是Hibernate的事务处理接口,它对底层的事务接口进行封装。
Query和Criteria接口:
这两个是Hibernate的查询接口,用于向数据库查询对象,以及控制执行查询的过程。
Query实例包装了一个HQL查询语句。
Criteria接口完全封装了基于字符串形式的查询语句,比Query接口更面向对象。Criteria更擅长于执行动态查询。
补充:find方法也提供数据查询功能,但只是执行一些简单的HQL查询语句的快捷方式(已过时),远没有Query接口强大!
四、Hibernate开发步骤:(重点:必须掌握)
开始:(设置环境变量和配置)
在myeclipse里导入Hibernate的文件包(包括各数据库的驱动和其他的jar包,对版本敏感,注意各版本的兼容)
按hibernate规范编写名字为hibernate.cfg.xml文件(默认放在工程文件夹下)
步骤一:设计和建立数据库表
可以用Hibernate直接生成映射表。
Oracle里建表: create table t_ad (oid number(15) primary key,
ACTNO varchar(20) not null unique,BALANCE number(20));
步骤二:持久化类的设计
POJO---- POJO 在Hibernate 语义中理解为数据库表所对应的Domain Object。(此类中只含有属性、构造方法、get/set方法)
这里的POJO就是所谓的“Plain Ordinary Java Object”,字面上来讲就是无格式普通Java 对象, 简单的可以理解为一个不包含逻辑代码的值对象(Value Object 简称VO)。
步骤三:持久化类和关系数据库的映射
编写*.hbm.xml文件---该文件配置持久化类和数据库表之间的映射关系
Xml代码
< class name =“POJO的类全路径” table =“对应的库表名” //这两项一定要配置,其它的都可以不配置 discriminator-value =“discriminator_value” //区分不同子类的值,多态时使用。默认与类名一样
dynamic-update =“true | false” //是否动态更新SQL。false:每次都更新所有属性;true:只更新修改的
dynamic-insert =“true | false” //是否动态插入SQL。false:每次都插入所有属性;true:只插入非空的
select-before-update =“true | false” //是否在update前查询对象是否被修改过,修改过才update
polymorphism =“implicit | explicit” //设置多态是显性(explicit)的还是隐性(implicit)的
where =“查询时使用的SQL的条件子句” //查询时使用的SQL的条件子句
lazy =“true | false” //设置延迟加载策略
/>
一个实体对应一个xml文件,组件用id,非组件用property。
*.hbm.xml文件样板:
Xml代码
xml version ="1.0" ?>
"-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
"http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping-3.0.dtd">
< hibernate-mapping package ="com.tarena.ebank.biz.entity" >
< class name ="Account" table ="student" >
< id name ="oid" column ="OID" >
< generator class ="hilo" >
< param name ="table" > t_hiparam >
< param name ="column" > hiparam >
generator > id >
< property name ="actNo" column ="ACTNO" unique ="true" not-null ="true" />
< property name ="bal" column ="BALANCE" not-null ="true" />
class >
hibernate-mapping >
步骤四:Hibernate配置文件
hibernate.cfg.xml或hibernate.properties
1.需要配置那些信息:持久化映射,方言,特性,登陆信息
多数使用默认的设置。
A、dialect:方言,就是拼驱动程序和SQL语句。每种数据库对应一种方言其实就是指定了用那一种数据库。
Oracle数据库方言:org.hibernate.dialect.OracleDialect
MySql数据库方言:org.hibernate.dialect.MySQLDialect
B、Object Persistence:对象持久化。把内存中的数据保存到一个永久的介质中,比如说数据库。
C、ORM:对象关系映射,是一个自动的过程
注:持久对象与临时对象最大的区别是有没有数据库id标识。
2.hibernate.cfg.xml的样板:
Xml代码
xml version ='1.0' encoding ='UTF-8' ?>
"-//Hibernate/Hibernate Configuration DTD 3.0//EN"
"http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-configuration-3.0.dtd">
< hibernate-configuration >
< session-factory >
< property name ="connection.url" > jdbc:mysql://localhost:3306/testproperty >
< property name ="connection.driver_class" > com.mysql.jdbc.Driverproperty >
< property name ="connection.username" > rootproperty >
< property name ="connection.password" > passwordproperty >
< property name ="hbm2ddl.auto" > updateproperty >
< property name ="show_sql" > trueproperty >
< property name ="cache.provider_class" > org.hibernate.cache.EhCacheProviderproperty >
< property name ="cache.use_query_cache" > falseproperty >
< property name ="cache.use_second_level_cache" > falseproperty >
< property name ="dialect" > org.hibernate.dialect.MySQLDialectproperty >
< property name ="myeclipse.connection.profile" > mysqlproperty >
< property name ="connection.pool_size" > 1property >
< property name ="current_session_context_class" > threadproperty >
< mapping resource ="many_to_one/vo/Customer.hbm.xml" />
< mapping resource ="com/tarena/ebank/biz/entity/Order.hbm.xml" />
session-factory >
hibernate-configuration >
步骤五:使用Hibernate API
Java代码
Configuration config = new Configuration().configure();
SessionFactory sessionFactory = config.buildSessionFactory();
Session session = sessionFactory.openSession();
try {
原子性,必须捕捉异常。所有事务都放在这一代码块里。
Transaction tx = session.beginTransaction();
for (int i=0 ; i<=1000 ; i++){
Student stu = new Student(...);
session.save(stu);
if (i%20 ==0 ){session.flush();session.clear();}
} tx.commit();
String hql = "from Student s where s.stuNo like ? and s.Sal > ?" ;
List list = session.createQuery(hql)
.setString(0 , "a00_" ).setDouble(1 , 3000.0 )
.list();
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (Student st :(List)list){
sb.append(st.getOid()+" " +st.getName()+"/n" );
}System.out.print(sb.toString());
} catch (HibernateException e) {
e.printStackTrace();
session.getTransaction().rollback();
} finally {
session.close();
sessionFactory.close();
}
五、 Hibernate主键策略(上面的步骤三的一部分)
主键:在关系数据库中,主键用来标识记录并保证每条记录的唯一性(一般可保证全数据库唯一)。必须满足以下条件:
1)不允许为空。
2)不允许主键值重复。
3)主键值不允许改变。
1.自然主键:以有业务含义的字段为主键,称为自然主键。
优点:不用额外的字段。
缺点:当业务需求发生变化时,必须修改数据类型,修改表的主键,增加了维护数据库的难度。
2.代理主键:增加一个额外的没有任何业务含义的一般被命名为ID的字段作为主键。
缺点:增加了额外字段,占用部分存储空间。
优点:提高了数据库设计的灵活性。
Hibernate用对象标识(OID)来区分对象:
Student stu = (Student)session.load(Student.class,101); //这代码加载了OID为101的Student对象
Hibernate推荐使用代理主键,因此Hibernate的OID与代理主键对应,一般采用整数型,包括:short、int、long。
1、主键生成策略: (Hibernate支持多种主键生成策略)
generator节点中class属性的值:
1) assigned:assigned:由用户自定义ID,无需Hibernate或数据库参与。是元素没有指定时的默认生成策略。
2) hilo:通过hi/lo(高/低位)算法生成主键,需要另外建表保存主键生成的历史状态(这表只需要一个列和高位初始值)。
hi/lo算法产生的标识只在一个特定的DB中是唯一的。所有数据库都可用。
如果同一个数据库里多张表都需要用;可以建多张主键表,也可以共用同一字段,但最好是用同一张主键表的不同字段。
high_val
nextval
5
3) sequence:采用数据库提供的Sequence机制。
Oracle,DB2等数据库都提供序列发生器生成主键,Hibernate也提供支持。
序列名
4) seqhilo:功能同hilo,只是自动建表保存高位值。主键生成的历史状态保存在Sequence中。
只能用于Oracle等支持Sequence的数据库。
high_val_seq
5
5) increment:主键按数值顺序递增。
作用类型:long,short,int
使用场景:在没有其他进程同时往同一张表插数据时使用,在cluster下不能使用
6) indentity:采用数据库提供的主键生成机制。特点:递增。(Oracle不支持)
通常是对DB2,Mysql, MS Sql Server, Sybase, Hypersonic SQL(HSQL)内置的标识字段提供支持。
返回类型:long,short, int
注:使用MySql递增序列需要在数据库建表时对主健指定为auto_increment属性。用Hibernate建表则不需要写。
(oid int primary key auto_increment)
7) native:由Hibernate根据底层数据库自行判断采用indentity, hilo或sequence中的一种。
是最通用的实现,跨数据库时使用。Default.sequence为hibernate_sequence
8) foreign:由其他表的某字段作为主键,通常与联合使用;共享主健(主键与外键),两id值一样。
car
9) UUID:
uuid.hex:由Hibernate基于128位唯一值产生算法生成十六进制数(长度为32的字符串---使用了IP地址)。
uuid.string:与uuid.hex一样,但是生成16位未编码的字符串,在PostgreSQL等数据库中会出错。
特点:全球唯一;ID是字符串。
10)select:通过DB触发器(trigger)选择一些唯一主键的行,返回主键值来分配主键
11)sequence-identity:特别的序列发生策略,使用DB序列来生成值,通常与JDBC3的getGenneratedKeys一起用,使得在执行insert时就返回生成的值。Oracle 10g(支持JDK1.4)驱动支持这一策略。
2、复合主键策略
步骤一:创建数据库表,设定联合主键约束
步骤二:编写主持久化类以及主键类;编写主键类时,必须满足以下要求:
1)实现Serializable接口
2)覆盖equals和hashCode方法
3)属性必须包含主键的所有字段
步骤三:编写*.hbm.xml配置文件
六、 Hibernate的查询方案(应该熟悉各种查询的使用方法)
1、利用Session接口提供的load方法或者get方法
2、Hibernate提供的主要查询方法
1)Criteria Query(条件查询)的步骤:
(1)通过Session来创建条件查询对象Criteria
Criteria criteria = session.createCriteria(Course.class);
(2)构建条件---创建查询条件对象Criterion
Criterion criterion1 = Property.forName("id").ge(39);//通过Property来创建
Criterion criterion2 = Restrictions.le("cycle", 5); //通过Restrictions来创建
(3)查询对象关联条件
criteria.add(criterion1);
(4)执行条件查询
List courses = criteria.list();
2)HQL(Hibernate Qurey Language)
特点: 语法上与SQL类似; 完全面向对象的查询; 支持继承、多态、关联
(1) FROM子句
例如:查询所有的学生实例
Query query=session.createQuery("from Student");
query.list();
(2) SELECT子句
选择哪些对象和属性返回到结果集
A、SELECT语句后可以跟多个任意类型的属性,返回结果保存在Object类型的数组中
//A、B、C、都是查询学生的姓名和年龄
Query query=session.createQuery("select stu.name,stu.age from Student as stu");
List os=query.list();//返回的Object数组中有两个元素,第一个是姓名,第二个是年龄
B、SELECT语句后可以跟多个任意类型的属性,返回结果也可以保存在List中
Query query=session.createQuery ("select new List(stu.name,stu.age) from Student as stu");
List lists=query.list();
C、SELECT语句后可以跟多个任意类型的属性,返回结果也可以是一个类型安全的POJO对象
Query query=session.createQuery
("select new Student(stu.name,stu.age) from Student as stu");
List stuList=query.list();//注意:Student类必须有Student(String,int)的构造方法
D、SELECT子句中可以使用聚集函数、数学操作符、连接
支持的聚集函数:avg、sum、min、max、count ….
(3) WHERE子句,限制返回结果集的范围
(4) ORDER BY子句,对返回结果集进行排序
3)Native SQL(原生SQL查询)
可移植性差:资源层如果采用了不同的数据库产品,需要修改代码---非不得已,不推荐使用
步骤一:调用Session接口上的createSQLQuery(String sql)方法,返回SQLQuery
步骤二:在SQLQuery对象上调用addEntity(Class pojoClass) //设置查询返回的实体
例如:
SQLQuery query =session.createSQLQuery(“select * from student limit 2,10”)
query.addEntity(Student.class);
List stuList=query.list();
七、 Hibernate对象的状态
实体对象的三种状态:
1) 暂态(瞬时态)(Transient)---实体在内存中的自由存在,它与数据库的记录无关。
po在DB中无记录(无副本),po和session无关(手工管理同步)
如:
Customer customer = new Customer();
customer.setName("eric");
这里的customer对象与数据库中的数据没有任何关联
2) 持久态(Persistent)---实体对象处于Hibernate框架的管理中。
po在DB中有记录,和session有关(session自动管理同步)
3)游离态(脱管态)(Detached)
处于Persistent状态的实体对象,其对应的Session实例关闭之后,那么,此对象处于Detached状态。
po在DB中有记录,和session无关(手工管理同步)
无名态:po处于游离态时被垃圾回收了。没有正本,只有DB中的副本。
po处于暂态时被垃圾回收了,则死亡。(唯一可以死亡的状态)
实质上,这三个状态是:持久对象的正副本与同步的关系
原则:尽量使用持久态。
三态的转换:
暂态--->持久态
A.调用Session接口上的get()、load()方法
B.调用Session接口上的save()、saveOrUpdate()方法
持久态--->暂态
delete();
游离态--->持久态
update()、saveOrUpdate()、lock();
(lock不建议用,危险;肯定没变化时用,有则用updata)
持久态--->游离态
evict()、close()、clear()
(一般用evict,只关闭一个实体的连接;close关闭整个连接,动作太大)
八、 映射(重点掌握和理解,注意配置的细节)
关联关系:A有可能使用B,则AB之间有关联关系(Java里指A有B的引用)。
双边关系、传递性、方向性、名称、角色(权限)、数量(1:1;1:m;n:m)、关联强度
委托:整体跟部分之间是同一类型。
代理:整体跟部分之间不是同一类型。
A. 单一实体映射:最简单、基本映射(最重要);任何其他映射种类的基础。
原则:
1.类->表;一个类对应一个表。
2.属性->字段:普通属性、Oid;一个属性对应一个字段。
B. 实体关系映射:
a.关联关系映射:(最难、量最多)
1.基数关系映射:
一对一(one to one) (共享主键、唯一外键)
一对多(one to many) (1:m) 作级联,删one后连着删many
多对一(many to one) (m:1) 不作级联,删many中一个,不删one
多对多(many to many)(n:m = 1:n + m:1)
2.组件关系映射:(一个类作为另一个类的零件,从属于另一个类,没有自己的XML)
单一组件关系映射
集合组件关系映射
b.继承关系映射:(最普遍。两个类有继承关系,在本质上他们就是一对一关系。共享主健。)
有三种映射方案:
1.一个类一个表(效率很低;最后考虑使用,一般是数据量较大和父子类重复字段不多的时候用)
只有当子类中的属性过多时才考虑每个类建一个表的策略。
2.一个实体一个表(多表查询效率低,不考虑多态时用)
不考虑多态时,最好是用只针对具体类建表,而考虑多态时尽量使用所有类建一个表
3.所有类一个表(查询效率最高,结构简单;字段数不超过100个时使用,首选)
c.集合映射(值类型)
Set 不重复、无顺序
List 可重复、有顺序
Map
Bag 可重复、无顺序(bag本身也是list实现的)
双向关联(Bidirectional associations)(相当于两个单向关联)
单向关联(Unidirectional associations)
"一"方的配置:
"多"方的配置:
name="customer"
class="many_to_one.vo.Customer"
column="customer_id"
not-null="true"
cascade="save-update"
/>
cascade属性:设定级联操作(插入、修改、删除)。
cascad 属性值
描述
none
保存、更新或删除当前对象时,忽略其他关联对象,默认属性值
save-update
通过 Session 的 save() 、 update() 以及 saveOrUpdate() 方法来保持、更新当前对象时级联,所有关联的新建对象,并且级联更新所有有关联的游离对象
delete
当通过 Session 的 delete() 方法来删除当前对象时,级联删除所有关联对象
all
包含所有的 save-update 以及 delete 行为
delete-orphan
删除所有和当前对象解除关联关系的对象
all-delete-orphan
包含 all 与 delete-orphan 的动作
inverse属性:表示是否将当前属性的值的变化反映到数据库中去。
false --- 表示反映到数据库中
true ---表示不反映到数据库中
Set的lazy属性:
A.不设置lazy值,默认true 现象:查询Customer时,不会主动查询关联表Orders(SQL语句)
B.设置lazy=false 现象:出现查询Orders表的SQL语句
3、多对多
默认情况下,由两方共同维护关联关系。也就是两个对象关联属性的值的改变都会反映到数据库中。
九、 Hibernate控制的事务
事务保证原子操作的不可分,也就是操作的同时成功或同时失败。
hibernate的事务隔离级别和JDBC中大致相同。
设置时要在hibernate.cfg.xml配置
4
1: 读未提交的数据(Read uncommitted isolation) 脏读
2: 读已提交的数据(Read committed isolation) 不可重复读
4: 可重复读级别(Repeatable read isolation) 幻读
8: 可串行化级别(Serializable isolation)
hibernate的锁(悲观锁,乐观锁)
1.悲观锁是由数据库本身所实现的,会对数据库中的数据进行锁定,也就是锁行。(更新期间不许其他人更改)
LockMode.UPGRADE,修改锁,在get()方法中加上这个设置作为第三个参数。
LockMode.NONE 无锁机制
LockMode.READ 读取锁
LockMode.WRITE 写入锁,不能在程序中直接使用
还可以使用Session.lock() Query.setLockMode() Criteria.setLockMode()方法来设置锁,检测版本号,一旦版本号被改动则报异常。
2.乐观锁,也就是通过对记录加上某些信息来解决并发访问的问题。(认为更新期间不会有其他更改)
版本检查;要在其表中多加上一列表示版本信息,会在读取时读到这个版本号,并在修改之后更新这个版本号;
更新瞬间加锁,并且只有版本号相同才会予以更新,如果版本号不同,就会抛出例外。