Hibernate 框架入门

一、Hibernate框架介绍

什么是Hibernate

我们可以从度娘上摘抄这样有关Hibernate的介绍:

Hibernate是一个开放源代码的对象关系映射框架,它对JDBC进行了非常轻量级的对象封装,它将POJO与数据库表建立映射关系,是一个全自动的orm框架,hibernate可以自动生成SQL语句,自动执行,使得Java程序员可以随心所欲的使用对象编程思维来操纵数据库。Hibernate可以应用在任何使用JDBC的场合,既可以在Java的客户端程序使用,也可以在Servlet/JSP的Web应用中使用。

从中,我们可以得出这样的结论:Hibernate是一个轻量级的JDBC封装,也就是说,我们可以使用Hibernate来完成原来我们使用JDBC完成的操作,也就是与数据库的交互操作。它是在dao层去使用的。

什么是ORM

对象关系映射(英语:Object Relation Mapping,简称ORM,或O/RM,或O/R mapping),是一种程序技术,用于实现面向对象编程语言里不同类型系统的数据之间的转换。

对象-关系映射,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。

ORM模型的简单性简化了数据库查询过程。使用ORM查询工具,用户可以访问期望数据,而不必理解数据库的底层结构。

这里写图片描述

简单来说,我们使用ORM可以将我们的对象(或类)去进行映射,使得我们可以去操作对象就能完成对表的操作。

为什么使用Hibernate框架

原因如下:

  • Hibernate对JDBC访问数据库的代码做了封装,大大简化了数据访问层繁琐的重复性代码。
  • Hibernate是一个基于JDBC的主流持久化框架,是一个优秀的ORM实现,它很大程度的简化了dao层编码工作。

总结:Hibernate是企业级开发中的主流框架,映射的灵活性很出色。它支持很多关系型数据库。

Hiberate框架学习目标

由于之前学过Hiberate框架,所以这就等于是在复习了。对于Hiberate框架的学习重点,可以总结为:

  • 掌握Hiberate的基本配置——即搭建Hiberate开发环境
  • 掌握Hiberate常用API——即如何使用Hiberate框架进行开发
  • 掌握Hiberate的关联映射——解决表与表之间存在的关系问题,有1:n(一对多)、 1:1(一对一)、m:n(多对多)关系
  • 掌握Hiberate的检索方式——即掌握Hiberate的查询
  • 掌握Hiberate的优化方式——即提高Hiberate的效率

二、Hibernate的体系结构与开发步骤

Hibernate的体系结构:

这里写图片描述

Hibernate开发步骤:

  • 创建持久化类
  • 创建对象-关系映射文件
  • 创建Hibernate配置文件
  • 通过Hibernate API编写访问数据库的代码

这里写图片描述

三、第一个Hibernate程序

介绍完Hibernate框架之后,我们来快速入门Hibernate,对其有一个直观的了解。

下载Hibernate

可去官网下载Hibernate,我下载的是

这里写图片描述

所以,之后有关Hibernate的系列文章都是以这个版本为蓝图展开的。下载解压缩之后,可以看到如下目录结构:

这里写图片描述

其中,在lib/required目录下,包含运行Hibernate项目必须的jar包有:

这里写图片描述

创建数据库与表

正如前面所说,Hibernate是一个轻量级的JDBC封装,也就是说,我们可以使用Hibernate来完成原来我们使用JDBC完成的操作,也就是与数据库的交互操作。所以我们首先要创建数据库与表,这里我使用的数据库是mysql。

create database hibernateTest;
use hibernateTest;
create table t_customer(
    id int primary key auto_increment,
    name varchar(20),
    address varchar(50)
);

创建实体类

首先在Eclipse上创建一个Dynamic Web Project,比如我创建的是hibernate_demo1,然后再切到Java透视图。这儿我们在cn.itheima.domain包中创建一个实体类——Customer.java。

public class Customer {

    private int id;
    private String name;
    private String address;

    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getAddress() {
        return address;
    }
    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Customer [id=" + id + ", name=" + name + ", address=" + address + "]";
    }   
}

导入Hibernate框架相关依赖jar包

首先导入lib/required目录下所有的jar包:

这里写图片描述

再导入mysql数据库的驱动jar包:

这里写图片描述

最后导入日志相关的jar包:

这里写图片描述

导入完日志相关的jar包之后,我们还须将project/etc/log4j.properties文件导入到工程hibernate_demo1的src目录下,这样工程的整个结构就为:

这里写图片描述

Hibernate的相关配置文件

准备好以上工作之后,我们终于要踏入Hibernate的学习中了。首先我们要编写Hibernate的相关配置文件,Hibernate的相关配置文件分为两种:

  • xxx.hbm.xml:它主要是用于描述类与数据库中的表的映射关系。
  • hibernate.cfg.xml:它是Hibernate框架的核心配置文件。

有关这两个配置文件的详细介绍,我们后面会给大家讲解,如果就在这里弄的话,违背了我的初衷了,本文只是在教初学者怎样快速入门Hibernate。

映射配置文件

首先我们要学会如何编写映射配置文件,大家要知道编写完的映射配置文件应与实体类在同一个包下,并且名称应是类名.hbm.xml,所以我们要在cn.itheima.domain包下创建一个Customer.hbm.xml文件,但是它的约束应该怎么写呢?可以在Hibernate的核心jar包——hibernate-core-5.0.7.Final.jar的org.hibernate包下查找到hibernate-mapping-3.0.dtd文件,打开该文件,找到如下内容:

<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC 
    "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
    "http://www.hibernate.org/dtd/hibernate-mapping-3.0.dtd">

然后复制黏贴到Customer.hbm.xml文件中。
这里我先给出Customer.hbm.xml文件的内容,但内容不做过多介绍:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC 
    "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
    "http://www.hibernate.org/dtd/hibernate-mapping-3.0.dtd">
<hibernate-mapping package="cn.itheima.domain">
    <!-- 
        name:即实体类的全名
        table:映射到数据库里面的那个表的名称
        catalog:数据库的名称
     -->
    <class name="Customer" table="t_customer" catalog="hibernateTest">
        <!-- class下必须要有一个id的子元素 -->
        <!-- id是用于描述主键的 -->
        <id name="id" column="id">
            <!-- 主键生成策略 -->
            <generator class="native"></generator>
        </id>
        <!-- 
            使用property来描述属性与字段的对应关系
            如果length忽略不写,且你的表是自动创建这种方案,那么length的默认长度是255
        -->
        <property name="name" column="name" length="20"></property>
        <property name="address" column="address" length="50"></property>
    </class>
</hibernate-mapping>

核心配置文件

核心配置文件主要是Hibernate框架所使用的,它主要包含了连接数据库的相关信息和Hibernate的相关配置等。
现在我们要学会如何编写Hibernate核心配置文件,大家也要知道编写完的核心配置文件应在src目录下,并且名称应是hibernate.cfg.xml,所以我们要在src目录下创建一个hibernate.cfg.xml文件,但是它的约束应该怎么写呢?可以在Hibernate的核心jar包——hibernate-core-5.0.7.Final.jar的org.hibernate包下查找到hibernate-configuration-3.0.dtd文件,打开该文件,找到如下内容:

<!DOCTYPE hibernate-configuration PUBLIC
    "-//Hibernate/Hibernate Configuration DTD 3.0//EN"
    "http://www.hibernate.org/dtd/hibernate-configuration-3.0.dtd">

然后复制黏贴到hibernate.cfg.xml文件中。
在这个文件中到底如何配置昵?我们可以参考hibernate-release-5.0.7.Final\project\etc\hibernate.properties文件。这里我先给出hibernate.cfg.xml文件的内容,但内容不做过多介绍:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE hibernate-configuration PUBLIC
    "-//Hibernate/Hibernate Configuration DTD 3.0//EN"
    "http://www.hibernate.org/dtd/hibernate-configuration-3.0.dtd">
<hibernate-configuration>
    <session-factory>
        <!-- 配置关于数据库连接的四个项:driverClass  url username password -->
        <property name="hibernate.connection.driver_class">com.mysql.jdbc.Driver</property>
        <property name="hibernate.connection.url">jdbc:mysql:///hibernateTest</property>
        <property name="hibernate.connection.username">root</property>
        <property name="hibernate.connection.password">yezi</property>

        <!-- 可以将向数据库发送的SQL语句显示出来 -->
        <property name="hibernate.show_sql">true</property>
        <!-- 格式化SQL语句 -->
        <property name="hibernate.format_sql">true</property>

        <!-- hibernate的方言 -->
        <property name="hibernate.dialect">org.hibernate.dialect.MySQLDialect</property>

        <!-- 配置hibernate的映射文件所在的位置 -->
        <mapping resource="cn/itheima/domain/Customer.hbm.xml" />
    </session-factory>
</hibernate-configuration>

Hibernate快速入门开发测试

在cn.itheima.test包下创建一个单元测试类——HibernateTest1.java。

public class HibernateTest1 {

    // 保存一个Customer
    @Test
    public void saveCustomerTest() {
        // 创建一个Customer
        Customer c = new Customer();
        c.setName("叶子");
        c.setAddress("武汉");

        // 使用Hibernate的API来完成将Customer信息保存到mysql数据库中的操作
        Configuration config = new Configuration().configure(); // Hibernate框架加载hibernate.cfg.xml文件
        SessionFactory sessionFactory = config.buildSessionFactory();
        Session session = sessionFactory.openSession(); // 相当于得到一个Connection
        // 开启事务
        session.beginTransaction();

        // 操作
        session.save(c);

        // 事务提交
        session.getTransaction().commit();
        session.close();
        sessionFactory.close();
    }

    // 根据id查询一个Customer对象
    @Test
    public void findCustomerByIdTest() {
        Configuration config = new Configuration().configure(); // Hibernate框架加载hibernate.cfg.xml文件
        SessionFactory sessionFactory = config.buildSessionFactory();
        Session session = sessionFactory.openSession(); // 相当于得到一个Connection
        // 开启事务
        session.beginTransaction();

        // 根据业务来编写代码
        // Customer c = session.get(Customer.class, 1);
        Customer c = session.load(Customer.class, 1);

        System.out.println(c.getName());

        // 事务提交
        session.getTransaction().commit();
        session.close();
        sessionFactory.close();
    }

    // 修改操作
    @Test
    public void updateCustomerTest() {
        Configuration config = new Configuration().configure(); // Hibernate框架加载hibernate.cfg.xml文件
        SessionFactory sessionFactory = config.buildSessionFactory();
        Session session = sessionFactory.openSession(); // 相当于得到一个Connection
        // 开启事务
        session.beginTransaction();

        // 根据业务来编写代码
        Customer c = session.get(Customer.class, 1);
        c.setName("郑敏");
        session.update(c); // 修改操作

        // 事务提交
        session.getTransaction().commit();
        session.close();
        sessionFactory.close();
    }

    // 删除操作---根据id进行删除
    @Test
    public void deleteCustomerTest() {
        Configuration config = new Configuration().configure(); // Hibernate框架加载hibernate.cfg.xml文件
        SessionFactory sessionFactory = config.buildSessionFactory();
        Session session = sessionFactory.openSession(); // 相当于得到一个Connection
        // 开启事务
        session.beginTransaction();

        // 根据业务来编写代码
        Customer c = session.get(Customer.class, 1);
        session.delete(c); // 删除操作

        // 事务提交
        session.getTransaction().commit();
        session.close();
        sessionFactory.close();
    }

    // 查询所有Customer
    @Test
    public void findAllCustomerTest() {
        Configuration config = new Configuration().configure(); // Hibernate框架加载hibernate.cfg.xml文件
        SessionFactory sessionFactory = config.buildSessionFactory();
        Session session = sessionFactory.openSession(); // 相当于得到一个Connection
        // 开启事务
        session.beginTransaction();

        // 根据业务来编写代码
        Query query = session.createQuery("from Customer"); // HQL语句,它类似于SQL语句
        List<Customer> list = query.list();
        System.out.println(list);

        // 事务提交
        session.getTransaction().commit();
        session.close();
        sessionFactory.close();
    }

}

测试如若都无任何问题,则我们就算入门Hibernate了。

Hibernate执行原理总结

可从度娘上摘抄到如下文字:

  • 通过Configuration().configure();读取并解析hibernate.cfg.xml配置文件。
  • 由hibernate.cfg.xml中的读取解析映射信息。
  • 通过config.buildSessionFactory();得到sessionFactory。
  • sessionFactory.openSession();得到session。
  • session.beginTransaction();开启事务。
  • persistent operate; 执行你自己的操作。
  • session.getTransaction().commit();提交事务。
  • 关闭session。
  • 关闭sessionFactory。

四、第二个Hibernate程序——完整的数据库操作(CRUD)

前面我们写了一个Hibernate入门的小程序。现在我们来写第二个Hibernate程序——实现对数据库完整的操作(CRUD)。

我们首先创建一个工具类——HibernateUtils.java,该工具类的作用专门用来获取全局唯一的SessionFactory,以及从全局唯一的SessionFactory中打开一个Session。

public class HibernateUtils {

    // SessionFactory全局只需要有一个就可以了,因为它的创建和销毁需要消耗大量的资源,初始化信息会比较多,并且它是线程安全的,可以在多线程的环境下使用它
    private static SessionFactory sessionFactory;

    static {
        // 初始化SessionFactory方式一:
        /*
        Configuration cfg = new Configuration(); // 代表配置文件的一个对象
        cfg.configure(); // 读取默认的配置文件(hibernate.cfg.xml)
        // cfg.configure("hibernate.cfg.xml"); // 读取指定位置的配置文件
        sessionFactory = cfg.buildSessionFactory();
        */

        // 初始化SessionFactory方式二:
        sessionFactory = new Configuration() //
                .configure() //
                .buildSessionFactory(); // 方法链
    }

    /**
     * 获取全局唯一的SessionFactory
     * 
     * @return
     */
    public static SessionFactory getSessionFactory() {
        return sessionFactory;
    }

    /**
     * 从全局唯一的SessionFactory中打开一个Session
     * 
     * @return
     */
    public static Session openSession() {
        return sessionFactory.openSession();
    }

}

思考一个问题,若我们要编写代码实现对数据库完整的操作,那么就必定涉及到分页查询,要实现分页查询,我们一定要弄清楚分页设计结构图。所以我们还要创建一个类——QueryResult.java,用于封装查询结果。

public class QueryResult {

    private int count; // 总记录数
    private List list; // 一页的数据

    public QueryResult(int count, List list) {
        this.count = count;
        this.list = list;
    }

    public int getCount() {
        return count;
    }
    public void setCount(int count) {
        this.count = count;
    }
    public List getList() {
        return list;
    }
    public void setList(List list) {
        this.list = list;
    }

}

最后,我们创建一个类——UserDao.java。UserDao类里面编写代码实现对数据库完整的操作(CRUD)。

public class UserDao {

    /*
     * 保存
     */
    public void save(User user) {
        Session session = HibernateUtils.openSession();
        try {
            Transaction tx = session.beginTransaction(); // 开启事务
            session.save(user);
            tx.commit(); // 提交事务
        } catch (RuntimeException e) {
            session.getTransaction().rollback(); // 回滚事务
            throw e;
        } finally {
            session.close(); // 关闭session
        }
    }

    /*
     * 更新
     */
    public void update(User user) {
        Session session = HibernateUtils.openSession();
        Transaction tx = null;
        try {
            tx = session.beginTransaction();

            session.update(user);// 操作

            tx.commit();
        } catch (RuntimeException e) {
            tx.rollback();
            throw e;
        } finally {
            session.close();
        }
    }

    /*
     * 删除
     */
    public void delete(int id) {
        Session session = HibernateUtils.openSession();
        Transaction tx = null;
        try {
            tx = session.beginTransaction();

            Object user = session.get(User.class, id); // 要先获取到这个对象
            session.delete(user); // 删除的是实体对象

            tx.commit();
        } catch (RuntimeException e) {
            tx.rollback();
            throw e;
        } finally {
            session.close();
        }
    }

    /*
     * 根据id查询一个User数据
     */
    public User getById(int id) {
        Session session = HibernateUtils.openSession();
        Transaction tx = null;
        try {
            tx = session.beginTransaction();
            User user = (User) session.get(User.class, id);// 操作
            tx.commit();
            return user;
        } catch (RuntimeException e) {
            tx.rollback();
            throw e;
        } finally {
            session.close();
        }
    }

    /*
     * 查询所有
     */
    public List<User> findAll() {
        Session session = HibernateUtils.openSession();
        Transaction tx = null;
        try {
            tx = session.beginTransaction();

            // 方式一:使用HQL语句
            List<User> list = session.createQuery("FROM User").list(); // 使用HQL查询

            tx.commit();
            return list;
        } catch (RuntimeException e) {
            tx.rollback();
            throw e;
        } finally {
            session.close();
        }
    }

    /**
     * 分页的查询数据列表
     * @param firstResult 从结果列表中的哪个索引开始取数据
     * @param maxResults 最多取多少条数据
     * @return 一页的数据列表
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public QueryResult findAll(int firstResult, int maxResults) {
        Session session = HibernateUtils.openSession();
        Transaction tx = null;
        try {
            tx = session.beginTransaction();
            // 查询一页的数据列表
            // 方式一:
            // Query query = session.createQuery("FROM User");
            // query.setFirstResult(firstResult);
            // query.setMaxResults(maxResults);
            // List<User> list = query.list(); // 使用HQL查询

            // 方式二:方法链
            List<User> list = session.createQuery( //
                    "FROM User") //
                    .setFirstResult(firstResult) // 
                    .setMaxResults(maxResults) //
                    .list();

            // 查询总记录数
            // session.createQuery("SELECT COUNT(*) FROM User").list().get(0);
            // Long count = (Long) session.createQuery("SELECT COUNT(*) FROM User").uniqueResult();
            Long count = (Long) session.createQuery( //
                    "SELECT COUNT(*) FROM User") //
                    .uniqueResult();
            tx.commit();

            // 返回结果
            return new QueryResult(count.intValue(), list);
        } catch (RuntimeException e) {
            tx.rollback();
            throw e;
        } finally {
            session.close();
        }
    }

}

在如下两个方法中:

  • public List<User> findAll()
  • public QueryResult findAll(int firstResult, int maxResults)

我们使用到了Hibernate查询语句——HQL(Hibernate Query Language),后面将会详细讲解,这里稍微了解一下即可,我们只要会用就好。

HQL(Hibernate Query Language)与SQL相似,查询的是对象和对象中的属性,关键字不区分大小写,但类名与属性名区分大小写;而SQL查询的是表和表中的字段,同样也不区分大小写。
接下来,为方便测试,我们使用单元测试来测试以上编写的代码。我们只要右键点击UserDao类→New→JUnit Test Case,如下:

这里写图片描述

接下来会弹出如下对话框:

这里写图片描述

这是要帮我们自动创建UserDao测试类的节奏。
接着点击Next按钮,在弹出的对话框中选中我们要测试的UserDao类中的方法。

这里写图片描述

最后点击Finish完成,这时Eclipse就帮我们自动创建UserDao类的测试类
——UserDaoTest.java了,然后我们再在其中编写测试代码。

public class UserDaoTest {

    private UserDao userDao = new UserDao();

    @Test
    public void testSave_1() {
        User user = new User();
        user.setName("张三");

        // 保存
        userDao.save(user);
    }

    @Test
    public void testGetById() {
        User user = userDao.getById(1);
        System.out.println(user);
    }

    @Test
    public void testUpdate() {
        // 从数据库中获取一条存在的数据
        User user = userDao.getById(1);
        user.setName("李四");
        // 更新
        userDao.update(user);
    }

    @Test
    public void testDelete() {
        userDao.delete(1);
    }

    // -------------------------

    @Test
    public void testSave_25() {
        for (int i = 1; i <= 25; i++) {
            User user = new User();
            user.setName("test_" + i);

            userDao.save(user); // 保存
        }
    }

    @Test
    public void testFindAll() {
        List<User> list = userDao.findAll();
        for (User user : list) {
            System.out.println(user);
        }
    }

    @Test
    public void testFindAllIntInt() {
        // 查询
        // QueryResult qr = userDao.findAll(0, 10); // 第1页,每页10条
        // QueryResult qr = userDao.findAll(10, 10); // 第2页,每页10条
        QueryResult qr = userDao.findAll(20, 10); // 第3页,每页10条

        // 显示结果
        System.out.println("总记录数:" + qr.getCount());
        for (User user : (List<User>) qr.getList()) {
            System.out.println(user);
        }

    }

}

测试通过,Hibernate入门完结!

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