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Hibernate框架ORM的實現(xiàn)原理(資料)
1.什么是ORM
ORM的全稱是Object Relational Mapping，即對象關(guān)系映射。它的實現(xiàn)思想就是將關(guān)系數(shù)據(jù)庫中表的數(shù)據(jù)映射成為對象，以對象的形式展現(xiàn)，這樣開發(fā)人員就可以把對數(shù)據(jù)庫的操作轉(zhuǎn)化為對這些對象的操作。因此它的目的是為了方便開發(fā)人員以面向?qū)ο蟮乃枷雭韺崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的操作。 2．什么是Hibernate 對于Hibernate的稱呼有很多，比如工具、技術(shù)、框架以及解決方案等，這些都可以，重要的是大家要知道它的作用。在這里我習慣性稱它為框架，它是一種能實現(xiàn)ORM的框架。能實現(xiàn)ORM這個功能的框架有很多，Hibernate可以說是這些框架中最流行、最受開發(fā)者關(guān)注的，甚至連JBoss公司也把它吸收進來，利用它在自己的項目中實現(xiàn)ORM功能。 3．ORM的實現(xiàn)原理 現(xiàn)在在Java領(lǐng)域大家對Hibernate的討論很多，比如它的優(yōu)缺點、如何應(yīng)用、錯誤如何解決以及把它和Struts/Spring等框架相結(jié)合作為整個系統(tǒng)的解決方案。在這里我想和大家探討一些更深層次的話題，那就是Hibernate是如何實現(xiàn)ORM的功能？如果讓我們自己開發(fā)一款實現(xiàn)ORM功能的框架需要怎么做？其實這些問題就是圍繞著一個詞，那就是“映射”，如果我們知道如何實現(xiàn)這種映射那么我們也能夠開發(fā)出自己的一款ORM框架。會使用Hibernate的開發(fā)人員都知道，在使用它實現(xiàn)ORM功能的時候，主要的文件有：映射類（*.java）、映射文件（*.hbm.xml）以及數(shù)據(jù)庫配置文件（*.properties或*.cfg.xml），它們各自的作用如下。 ⑴映射類：它的作用是描述數(shù)據(jù)庫表的結(jié)構(gòu)，表中的字段在類中被描述成屬性，將來就可以實現(xiàn)把表中的記錄映射成為該類的對象。 ⑵映射文件：它的作用是指定數(shù)據(jù)庫表和映射類之間的關(guān)系，包括映射類和數(shù)據(jù)庫表的對應(yīng)關(guān)系、表字段和類屬性類型的對應(yīng)關(guān)系以及表字段和類屬性名稱的對應(yīng)關(guān)系等。 ⑶數(shù)據(jù)庫配置文件：它的作用是指定與數(shù)據(jù)庫連接時需要的連接信息，比如連接哪中數(shù)據(jù)庫、登錄用戶名、登錄密碼以及連接字符串等。 在這三種主要的文件中，映射類為普通Java源文件、映射文件為XML格式、數(shù)據(jù)庫配置文件為Properties格式或者是XML格式。想理解“映射”首先我們需要知道如何解析這三種文件，即解析XML格式文件、解析Properties格式文件和解析Java類文件。 下面我們來分別探討一下如何實現(xiàn)這些文件的解析。 ⑴如何解析XML文件 前面我們說過映射文件是XML格式，數(shù)據(jù)庫配置文件也可以是XML格式，因此如果能解析XML文件我們就可以獲取這兩個文件的信息。XML文件格式我簡單做下介紹，比如<name sex=”male”>tom</name>這句就是一個XML格式的描述，name代表節(jié)點，節(jié)點必須有開始標記<name>和結(jié)束標記</name>，在開始標記中我們可以添加一些屬性的聲明比如sex。解析XML的技術(shù)可以分為兩類那就是SAX和DOM，這兩種方式的差別和優(yōu)缺點大家可以上網(wǎng)查閱或者我們會在以后的文章中提出，請大家關(guān)注。實現(xiàn)解析XML文件的功能很方便，我們可以通過下載第三方的一些工具包如xml-apis.jar和xercesImpl.jar等，也可以使用JDK自帶的工具類DocumentBuilderFactory、DocumentBuilder、Document、Element等等，大家可以通過API文擋查閱這些類的說明。通過這些類我們可以把XML文件的信息讀入內(nèi)存并通過類中的某些方法獲取指定節(jié)點的名字、值、屬性名、屬性值這些信息。 ⑵解析Properties文件 數(shù)據(jù)庫配置文件可以是XML格式也可以是Properties格式，Properties文件一般采用“屬性名=屬性值”的形式描述信息。如果配置文件采用Properties文件描述，我們就需要想辦法解析這種類型的文件了。想解析Properties文件大家就需要熟悉Properties這個類了，這個類有一些常用方法比如，load()加載指定文件并讀取文件中的屬性信息，PropertyNames()返回所有屬性名，getProperty()返回指定屬性名的屬性值。通過解析Properties文件我們可以得到連接數(shù)據(jù)庫必要的信息，然后通過底層JDBC技術(shù)與數(shù)據(jù)庫建立連接。 ⑶解析Java類文件 通過解析映射文件和數(shù)據(jù)庫配置文件我們可以建立數(shù)據(jù)庫的連接，可以得到映射類的名字、屬性名、數(shù)據(jù)庫表名、字段名以及類型等信息。要把數(shù)據(jù)庫中表的數(shù)據(jù)映射成為對象，首先需要把表中的記錄取出，然后將每個字段值給映射類對象的每個屬性，這個賦值過程要調(diào)用對象中的set方法。我們現(xiàn)在通過映射文件只知道類名和屬性名，如何根據(jù)類名和屬性名調(diào)用相應(yīng)的set和get方法，是一個關(guān)鍵問題。在Java中有一種機制叫反射機制，使用這種機制我們可以得到類的信息，包括類只用的修飾符、方法、屬性、繼承的父類以及實現(xiàn)接口等信息。反射機制相關(guān)的類有Class、Field、Method以及Constructor等。通過Class的getFields()、getMethods()和getConstructors()方法得到相應(yīng)的屬性、方法和構(gòu)造方法。通過Field類的getName()、getType()和getModifiers()方法得到相應(yīng)的屬性名、屬性類型、屬性修飾符信息。通過Method類getReturnType()可以獲取方法的返回類型，invoke()方法可以根據(jù)給定的方法名和參數(shù)值執(zhí)行對象中對應(yīng)的方法。我們可以首先通過以上方法獲取類中的屬性名，然后拼寫成setXXX和getXXX方法名，最后根據(jù)方法名執(zhí)行對應(yīng)的方法，將數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)加載到對象中。 此外要實現(xiàn)Hibernate機制還會涉及到一個技術(shù)點，那就是如何獲取數(shù)據(jù)庫的相關(guān)信息。要實現(xiàn)這個功能，就需要大家了解JDBC的DataBaseMetaData類和ResultSetMetaData類，通過這兩個類的方法我們就可以獲取數(shù)據(jù)庫表的字段名、類型、大小等相關(guān)信息。 在這里我只是給大家把實現(xiàn)ORM功能的一些關(guān)鍵技術(shù)提了出來，通過上面介紹大家對ORM機制應(yīng)該有個大概了解，比如通過解析數(shù)據(jù)庫配置文件獲取數(shù)據(jù)庫連接信息并建立連接，通過解析映射文件可以獲取映射類名、屬性名、表名以及字段名等信息，得到名字后通過反射機制可以得到映射類信息，調(diào)用構(gòu)造方法創(chuàng)建對象，調(diào)用每個屬性的set方法給對象設(shè)值完成數(shù)據(jù)的裝載。Hibernate就是采用這個過程來實現(xiàn)ORM的，當然Hibernate還使用了事務(wù)控制、緩存控制等很多技術(shù) |
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