什么是ORM
ORM（Object-Relational Mapping）是一种将面向对象程序数据模型与关系数据库之间进行映射的技术。
比如数据库表user，它有id、name、age字段映射到Java实体类就是User类，有id、name、age属性。
sql
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CREATE TABLE `user` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `name` varchar(20) COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL, `age` int(11) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci;
java
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@Entity @Table(name = "user") public class User { @Id @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY) private int id; private String name; private int age; // 省略setter和getter }
什么是JPA
JPA（Java Persistence API）(Java持久化接口)是Java平台提供的一套标准化的持久化框架，用于简化Java对象与数据库之间的交互。
JPA帮你隐藏了底层数据库细节，你只需要操作对象，而不需要编写复杂的SQL语句，JPA会帮你自动生成相应的SQL语句并执行。
其实JPA就是帮我定义好了一系列注解，它不提供具体的实现，只是定规范。如下：
下面这些注解是否很熟悉
java
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@Documented @Target(TYPE) @Retention(RUNTIME) public @interface Entity { String name() default ""; } public @interface OneToMany { Class targetEntity() default void.class; CascadeType[] cascade() default {}; FetchType fetch() default LAZY; String mappedBy() default ""; boolean orphanRemoval() default false; } @Target({METHOD, FIELD}) @Retention(RUNTIME) public @interface Column { String name() default ""; boolean unique() default false; boolean nullable() default true; boolean insertable() default true; boolean updatable() default true; String columnDefinition() default ""; String table() default ""; int length() default 255; int precision() default 0; int scale() default 0; }
就是JPA只定义接口规范，具体怎么实现各个厂家自己去做，以下是基于JPA的常用的框架。
- Hibernate
- OpenJPA
- Spring Data JPA
自己封装一个ORM框架
下面通过一个代码示例来自己封装一个简单的ORM框架。
引入依赖包，就是mysql-connector-java和javax.persistence-api
xml
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<dependencies> <dependency> <groupId>mysql</groupId> <artifactId>mysql-connector-java</artifactId> <version>8.0.33</version> </dependency> <dependency> <groupId>javax.persistence</groupId> <artifactId>javax.persistence-api</artifactId> <version>2.2</version> </dependency> </dependencies>
如下是JDBC获取数据库连接
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import java.sql.Connection; import java.sql.DriverManager; public class ConnectionUtil { public static Connection getConnection() throws Exception { String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/jdbc_orm?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=Asia/Shanghai&useSSL=false"; String user = "root"; String password = "123456"; return DriverManager.getConnection(url, user, password); } }
具体的ORM核心代码，用Java的反射技术来实现。
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import javax.persistence.Entity; import javax.persistence.Id; import java.lang.reflect.Field; import java.sql.Connection; import java.sql.PreparedStatement; import java.sql.ResultSet; import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class OrmUtil { private final Connection connection; public OrmUtil(Connection connection) { this.connection = connection; } public <T> void save(T entity) throws Exception { // 获取实体对象的Class对象 Class<?> clazz = entity.getClass(); // 获取实体对象所对应的数据库表名 String tableName = getTableName(clazz); // 存储实体对象的列名和对应的值 List<String> columns = new ArrayList<>(); List<Object> values = new ArrayList<>(); // 获取实体对象的字段 Field[] fields = clazz.getDeclaredFields(); for (Field field : fields) { // 设置字段可访问 field.setAccessible(true); // 存储字段名 columns.add(field.getName()); // 存储字段值，由于是Object类型，需要强制类型转换 values.add(field.get(entity)); } // 构建SQL语句 StringBuilder sqlBuilder = new StringBuilder(); sqlBuilder.append("INSERT INTO ").append(tableName).append(" ("); for (int i = 0; i < columns.size(); i++) { sqlBuilder.append(columns.get(i)); if (i < columns.size() - 1) { sqlBuilder.append(", "); } } sqlBuilder.append(") VALUES ("); for (int i = 0; i < values.size(); i++) { sqlBuilder.append("?"); if (i < values.size() - 1) { sqlBuilder.append(", "); } } sqlBuilder.append(")"); String sql = sqlBuilder.toString(); // 打印SQL语句 System.out.println("执行新增语句；" + sql); // 执行SQL语句 try (PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql)) { for (int i = 0; i < values.size(); i++) { // 设置参数，由于参数类型不确定，使用setObject方法 statement.setObject(i + 1, values.get(i)); } statement.executeUpdate(); } } public <T> void update(T entity) throws Exception { // 获取实体对象的Class对象 Class<?> clazz = entity.getClass(); // 获取实体对象所对应的数据库表名 String tableName = getTableName(clazz); // 存储实体对象的非主键列名和对应的值 List<String> columns = new ArrayList<>(); List<Object> values = new ArrayList<>(); // 存储主键值 Object idValue = null; // 获取实体对象的字段 Field[] fields = clazz.getDeclaredFields(); for (Field field : fields) { // 设置字段可访问 field.setAccessible(true); // 判断字段是否有@Id注解，若有，则将其值作为主键值存储 if (field.isAnnotationPresent(Id.class)) { idValue = field.get(entity); } else { // 若没有@Id注解，则将其列名和值存储 columns.add(field.getName()); values.add(field.get(entity)); } } // 构建SQL语句 StringBuilder sqlBuilder = new StringBuilder(); sqlBuilder.append("UPDATE ").append(tableName).append(" SET "); for (int i = 0; i < columns.size(); i++) { sqlBuilder.append(columns.get(i)).append(" = ?"); if (i < columns.size() - 1) { sqlBuilder.append(", "); } } sqlBuilder.append(" WHERE id = ?"); String sql = sqlBuilder.toString(); System.out.println("执行更新语句；" + sql); // 执行SQL语句 try (PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql)) { for (int i = 0; i < values.size(); i++) { // 设置非主键列的参数值 statement.setObject(i + 1, values.get(i)); } // 设置主键参数值 statement.setObject(values.size() + 1, idValue); statement.executeUpdate(); } } public void delete(Class<?> clazz, Object id) throws Exception { // 获取实体对象所对应的数据库表名 String tableName = getTableName(clazz); // 构建SQL语句 String sql = "DELETE FROM " + tableName + " WHERE id = ?"; System.out.println("执行删除语句:" + sql); // 执行SQL语句 try (PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql)) { // 设置参数值 statement.setObject(1, id); // 执行删除操作 statement.executeUpdate(); } } public <T> T findById(Class<T> clazz, Object id) throws Exception { // 获取实体对象所对应的数据库表名 String tableName = getTableName(clazz); // 构建SQL语句 String sql = "SELECT * FROM " + tableName + " WHERE id = ?"; System.out.println("执行查询语句；" + sql); // 执行SQL查询 try (PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql)) { // 设置参数值 statement.setObject(1, id); // 执行查询操作并获取结果集 try (ResultSet resultSet = statement.executeQuery()) { // 如果有结果，则创建实体对象并设置字段值 if (resultSet.next()) { T entity = clazz.newInstance(); Field[] fields = clazz.getDeclaredFields(); for (Field field : fields) { field.setAccessible(true); // 根据字段名从结果集中获取对应的值，并设置到实体对象中 Object value = resultSet.getObject(field.getName()); field.set(entity, value); } return entity; } } } return null; } private String getTableName(Class<?> clazz) { // 判断类是否有@Entity注解 if (clazz.isAnnotationPresent(Entity.class)) { // 获取类上的@Entity注解对象 Entity entityAnnotation = clazz.getAnnotation(Entity.class); // 获取注解中的表名 String tableName = entityAnnotation.name(); // 如果注解中的表名为空，则将类名转换为小写作为表名 if (tableName.isEmpty()) { tableName = clazz.getSimpleName().toLowerCase(); } return tableName; } // 如果类没有@Entity注解，抛出异常 throw new IllegalArgumentException("类没有@Entity注解"); } }
这段代码是一个简单的ORM（对象关系映射）工具类，可以通过调用其提供的save、update、delete、findById等方法，实现对数据库表的增、删、改、查操作。
在这段代码中主要包括以下内容：
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通过反射获取类的属性、方法和注解等信息；
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通过PreparedStatement实现对数据库的增、删、改、查等操作；
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对Java泛型机制的运用，如在save、update、findById等方法中，将类名和主键值等作为方法参数，以达到通用的效果；
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对JPA注解的运用，如对@Id、@Entity等注解的解析、获取注解值等操作。
测试增删改查
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import java.sql.Connection; public class Test { public static void main(String[] args) { try { // 获取数据库连接 Connection connection = ConnectionUtil.getConnection(); // 创建一个实体管理器 OrmUtil ormUtil = new OrmUtil(connection); // 创建一个User对象 User user = new User(); user.setId(1); user.setName("张三"); user.setAge(28); // 保存User对象到数据库 ormUtil.save(user); // 修改User对象 user.setAge(30); ormUtil.update(user); // 根据id查询User对象 User foundUser = ormUtil.findById(User.class, 1); System.out.println("查询结果："+foundUser); // 输出："张三" // 删除User对象 ormUtil.delete(User.class, 1); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
结语
以上只是最简单的增删改查，实际的ORM框架如Hibernate的原理都是差不多的，只是提供的增删改查的接口更多更丰富。还是要对Java的反射运用要深入。